Che cosa sono i microservizi?

I microservizi sono una parte fondamentale della delivery delle applicazioni moderne. Dalle app dei social network al retail online fino allo streaming video, quasi tutte le principali applicazioni software oggi sono create tramite i microservizi. Ma quali sono? E in che modo migliorano esattamente il software? Esaminiamo i vantaggi reali e parliamo anche dei potenziali svantaggi derivanti dall'utilizzo dei microservizi.

L'architettura orientata ai servizi (SOA) è l'evoluzione dell'architettura monolitica nello sviluppo delle applicazioni. I sistemi SOAS precedono le architetture di microservizi e separano l'applicazione in pezzi più piccoli e gestibili. Questi elementi sono chiamati servizi e sono progettati per comunicare tra loro tramite messaggi. I servizi sono, inoltre progettati, per essere indipendenti l'uno dall'altro in modo da poter essere sostituiti o aggiornati senza influire sul resto dell'applicazione.

I sistemi SOAS vengono spesso utilizzati nelle applicazioni basate sul web in cui forniscono un modo per separare la logica aziendale dalla logica di presentazione e l'accesso ai dati dallo storage dei dati.

L'architettura orientata ai servizi può essere utilizzata per creare applicazioni più semplici da gestire e scalare, oltre ad aiutare a creare applicazioni più modulari e flessibili.

I principali vantaggi derivanti dall'utilizzo di un'architettura orientata ai servizi sono:

• Manutenzione e scalabilità semplificate

• Applicazioni più modulari e flessibili

• Riduzione dei tempi di sviluppo

Un ESB (Enterprise Service Bus) è un'applicazione software che fornisce un punto centrale per la comunicazione tra processi e viene spesso utilizzato nel contesto dell'architettura SOA per fornire servizi ad altre applicazioni.

L'ESB consente a un'organizzazione di creare, implementare e gestire facilmente soluzioni SOA; infatti, gestisce, monitora e coordina tutti i servizi presenti nell'infrastruttura IT di un'organizzazione.

Questo tipo di tecnologia sta guadagnando popolarità, in quanto può essere utilizzato per le comunicazioni interne ed esterne. Alcuni esempi di casi di utilizzo sono:

• Integrità dei dati
• Rilevamento e registrazione dei servizi
• Coordinamento dei servizi
• Notifica e registrazione degli eventi

Le architetture dei microservizi sono da poco arrivate nello sviluppo delle applicazioni. Anche se molto simile al sistema SOA, l'architettura dei microservizi è stata creata per colmare le lacune lasciate dal suo predecessore. Ciò non significa che un sistema sia inferiore all'altro, ma si riduce davvero al caso di utilizzo. I sistemi SOA sono stati progettati per soddisfare le esigenze delle aziende, il che significa che, nonostante i servizi fossero separati, i sistemi sono stati progettati per essere interdipendenti. L'idea è quella di poter riutilizzare i servizi per altre parti dell'azienda.

I microservizi, d'altro canto, sono davvero indipendenti. Un'architettura di microservizi persegue la duplicazione dei dati rispetto alla condivisione dei dati, quindi non c'è alcun impatto sulle performance. I microservizi eliminano anche la necessità di un ESB.

L'aumento delle app SaaS (Software-as-a-Service) e la diffusa adozione dei container hanno creato una crescente domanda di metodi di sviluppo più efficienti. Di conseguenza, le applicazioni stesse stanno cambiando: da monolitiche con funzioni generiche a raccolte distribuite di servizi indipendenti con funzioni specifiche.

Alcuni dei principali vantaggi offerti dai microservizi includono:

1. Migliore affidabilità

Ogni microservizio esegue una singola funzione logica all'interno dell'applicazione più grande. Per questo motivo, gli sviluppatori forniscono aggiornamenti isolati solo al servizio che richiede le modifiche. In genere, esiste un'interfaccia ben definita tra i microservizi all'interno di un'applicazione. Finché rimane intatta, l'applicazione può rimanere funzionale anche se vengono apportate modifiche in tempo reale.

2. Riduzione dei tempi di sviluppo

I singoli servizi forniscono un set ben definito di funzionalità per ogni componente che può essere creato sulla base di requisiti specifici. In tal modo, è semplice scalare orizzontalmente le attività di sviluppo tra più team. Inoltre, vengono semplificate le operazioni di aggiornamento o aggiunta di nuove funzioni.

3. Miglioramento delle funzionalità delle applicazioni

I team addetti allo sviluppo sono in grado di creare singoli componenti che possono essere riutilizzati in più contesti. Possono creare nuove applicazioni in grado di ospitare una più ampia gamma di utenti e offrire funzionalità più avanzate senza dover ripetere le operazioni.

4. Risorse con accoppiamenti liberi

Lo stile architettonico consente a ciascun microservizio di fornire più applicazioni e interfacce, riducendo il numero di implementazioni personalizzate per gli sviluppatori. La progettazione indipendente significa anche che le modifiche apportate ad un microservizio non influiranno su un altro. Tuttavia, però il bilanciamento del carico è necessario per gestire le richieste, sia sul lato client che sul lato server.

In definitiva, i microservizi consentono agli sviluppatori di concentrarsi sulle funzionalità specifiche delle loro applicazioni ed evitare problemi di sviluppo che possono derivare dall'accoppiamento di più applicazioni insieme. Suddividendo un'applicazione in parti gestibili, gli sviluppatori possono trarre vantaggio dalle nuove tecniche di sviluppo software, come i test automatizzati, per fornire risultati di alta qualità più rapidamente che mai.

I microservizi sono anche più semplici da gestire perché i servizi associati sono autonomi. Tutti i servizi dipendenti vengono eseguiti sulla propria piattaforma con strumenti di gestione separati per una maggiore coerenza. Inoltre, questo approccio semplifica la gestione dell'intera raccolta di componenti correlati rispetto a quelli incorporati in un'applicazione monolitica più grande.

Durante lo sviluppo di applicazioni aziendali, un'architettura di microservizi è chiaramente superiore ad un'architettura monolitica, ma, include anche potenziali problemi. L'utilizzo dei microservizi, infatti, presenta alcuni notevoli svantaggi.

1. Confini dei microservizi potenzialmente non definiti

Se la documentazione e i requisiti non sono ben definiti, può essere difficile gestire le dipendenze dei servizi e le funzionalità complessive delle applicazioni. Tuttavia, i modelli di progettazione, noti anche come modelli di architettura, sono soluzioni riutilizzabili per bypassare i problemi più comuni.

2. Vulnerabilità della sicurezza

Anche la sicurezza della rete può rappresentare un potenziale svantaggio per i microservizi. Ogni servizio viene implementato in modo indipendente e, spesso, dispone di un proprio set di controlli di sicurezza. Di conseguenza, non è sempre chiaro chi ha accesso a quale componente e, pertanto, aumenta il numero di attività potenzialmente dannose.

Le chiamate tra i microservizi sono spesso basate sulle API e, di conseguenza, vengono effettuate tramite il trasporto di rete. Il modo con cui questi servizi comunicano potrebbe essere potenzialmente un vettore di attacco per i criminali informatici. Gli sviluppatori devono prestare attenzione quando scelgono le piattaforme e i sistemi che utilizzeranno per distribuire i loro microservizi, incluse le configurazioni che verranno utilizzate per proteggerli.

3. Complessità e difficoltà nella gestione del codice

Lo svantaggio più significativo è che i microservizi sono difficili da scalare e mantenere perché ogni servizio deve essere gestito separatamente e in modo indipendente dagli altri servizi presenti nel sistema.

4. Errori che possono risultare difficili da correggere

Data la natura granulare e distribuita dei microservizi, correggere gli errori può risultare difficile. A differenza dell'architettura orientata ai servizi o monolitica, le modifiche apportate ad un'area di un'architettura di microservizi non influiscono sul resto del sistema. Ciò significa che il vostro personale potrebbe dover dedicare più tempo all'identificazione e alla risoluzione dei problemi.

Esistono diverse opzioni di implementazione per i microservizi. In genere, gli sviluppatori scelgono di implementare il proprio microservizio come servizio basato su container su un host dedicato oppure di utilizzare un provider di soluzioni PaaS (Platform-as-a-Service) come l'Akamai Cloud.

L'utilizzo di un provider di soluzioni PaaS offre una serie di vantaggi cloud native, tra cui la capacità di scalare facilmente i servizi e l'eliminazione della necessità di gestire l'host. Tuttavia, gli sviluppatori devono considerare i rischi associati alla dipendenza da un provider di servizi cloud esterno. Questa opzione comporta un maggior numero di rischi rispetto all'implementazione della propria infrastruttura.

Per garantire la sicurezza dei microservizi, gli sviluppatori devono:

• Utilizzare il protocollo HTTPS per la trasmissione dei dati crittografati
• Utilizzate i firewall per proteggere i servizi
• Implementare appositi meccanismi di registrazione per monitorare le attività sospette
• Proteggere le comunicazioni delle API, che spesso gestiscono le comunicazioni tra i microservizi e i servizi di back-end

Sistemi distribuiti: i microservizi sono intrinsecamente progettati per i sistemi distribuiti, in cui ogni servizio può essere ospitato e scalato in modo indipendente su diversi server o persino su diversi data center. Questa decentralizzazione garantisce che i singoli servizi possano continuare a funzionare anche in caso di guasto di un componente, migliorando la resilienza.

Automazione nei microservizi: l'automazione è fondamentale nelle architetture basate sui microservizi. Attività come l'implementazione, la scalabilità e il monitoraggio sono spesso automatizzate per garantire un'integrazione/distribuzione continua (CI/CD). Strumenti come Kubernetes e Docker automatizzano il coordinamento e la scalabilità dei microservizi, semplificando la gestione dei sistemi distribuiti.

I microservizi supportano anche le soluzioni IaC (Infrastructure-as-Code), in cui la configurazione e la gestione dell'infrastruttura vengono automatizzate tramite il codice. Ciò consente implementazioni coerenti e ripetibili, riducendo le possibilità di errori umani.