MicroservicesUMA NOVA ARQUITETURA PARA CRIAÇÃO DE SERVIÇOS

Renato Groffe Microsoft Technical Audience Contributor (MTAC), MCP, MCTS, OCA, ITIL, COBIT

Mais de 15 anos de experiência na área de Tecnologia

Pós-graduação em Engenharia de Software – ênfase em SOA

MBA em Business Intelligence

Graduação em Sistemas de Informação

Articulista e Palestrante (Devmedia, .NET Magazine, Canal .NET, TechNet Wiki,

.NET Coders, TI Selvagem)

Técnico em Processamento de Dados

Contatos◦ Facebook: https://www.facebook.com/renatogroff◦ Canal .NET: https://www.facebook.com/canaldotnet◦ LinkedIn: http://br.linkedin.com/in/renatogroffe

Agenda

◦ Aplicações Monolíticas

◦ Serviços: uma visão geral

◦ Microservices: uma nova alternativa para serviços

Aplicações Monolíticas

Aplicações Monolíticas Estruturalmente mais simples → as diversas partes do sistema formam um único bloco

Desenvolvimento, testes e implantação acontecem de forma mais fácil

Uma boa abordagem para aplicações relativamente pequenas

Aplicações Monolíticas – Problemas

Não é uma abordagem recomendável para aplicações mais complexas

Aplicações Monolíticas – Problemas◦ A adoção de práticas de continuous

deployment torna-se mais difícil → indisponibilidade de todo o sistema durante implantações

◦ Costuma-se ficar preso a uma tecnologia

◦ Difícil entendimento e manutenção, com o crescimento da aplicação

Aplicações Monolíticas – Problemas◦ Problemas em coordenar as ações em equipe

◦ Queda na qualidade do código com o decorrer do tempo

◦ Consumo maior de recursos (IDE, servidores de aplicação)

◦ Escalabilidade comprometida

Solução para os problemas das aplicações monolíticas?

O velho “dividir para conquistar” → Serviços

Modelos arquiteturais possíveis - Serviços SOA (Service Oriented Architecture)

REST (Representational State Transfer)

Microservices

SOA – Definição de serviço◦ Unidade básica para a implementação de

serviços em conformidade com esta arquitetura

◦ Um componente de software com capacidades, as quais são implementadas sob a forma de operações (métodos)

◦ As capacidades podem ser vistas como funcionalidades das quais um ou mais sistemas dependem

SOA – Princípios (segundo Thomas Erl)◦ Reusabilidade

◦ Autonomia

◦ Contrato Padronizado

◦ Baixo Acoplamento

◦ Abstração

◦ Independência de Estado (Stateless)

◦ Visibilidade

◦ Capacidade de Composição

SOA – Problemas comuns◦ Falta de consenso da indústria em como

implementar esta arquitetura (inúmeras especificações complementares para Web Services)

◦ Dificuldades em encontrar a melhor forma de dividir algo maior em partes menores

REST – Visão Geral◦ Modelo arquitetural proposto por Roy Fielding em 2000, estando

baseado no conceito de recurso e no uso de requisições HTTP

◦ Recurso → elemento (conjunto de dados) do qual uma aplicação depende, normalmente representando um item de negócio

◦ Utilização de JSON ou XML para representar os dados associados a um recurso

◦ RESTful Web Services → serviços seguindo esta arquitetura

REST – Representação Esquemática

Microservices, uma nova alternativa para serviços

Microservices – O que são?

Serviços pequenos e autônomos trabalhando de forma conjunta, a fim de atender a uma demanda específica

Qual o tamanho considerado idealpara um microservice?◦ Não existe um padrão exato para definir o

tamanho de um microserviço

◦ Um caso de uso específico pode ser a origem de um pequeno serviço

◦ Alguns conceitos propostos por Robert C. Martin (“Uncle Bob”) servem de diretrizes:

◦ Coesão◦ Princípio da Responsabilidade Única

Autonomia em um microservice?◦ Indica o grau de independência de um serviço em

relação a influências externas

◦ Um microserviço deve contribuir para um baixo acoplamento

◦ Deploy como um componente isolado

◦ Alterações devem acontecer sem afetar os consumidores de um serviço (sempre que possível)

Microservices - Benefícios◦ Adoção de novas tecnologias com maior facilidade

◦ Alta disponibilidade

◦ Escalabilidade

◦ Facilidades no Deployment

◦ Melhor organização do trabalho

Microservices - BenefíciosAdoção de novas tecnologias com maior facilidade

◦ Escolha da alternativa mais adequada para cada contexto

◦ Facilidade em acompanhar as tecnologias em alta num determinado momento

◦ Impacto mínimo em aplicações que dependam de um microserviço

◦ Evolução de partes de um projeto sem grandes impactos

Microservices - BenefíciosAlta disponibilidade

◦ Problemas costumam ser isolados

◦ Falhas em partes específicas ainda permitiriam o funcionamento de outros módulos de um sistema

Microservices - BenefíciosEscalabilidade

◦ Torna-se mais fácil expandir a capacidade de processamento para partes específicas de um sistema

◦ A opção por soluções de cloud computing (como Azure e Amazon Web Services) tem um papel importante neste aspecto

Microservices - BenefíciosFacilidades no Deployment

◦ Torna-se mais simples a adoção de um processo de continuous deployment

◦ Um microserviço pode ser atualizado sem que todo o sistema deixe de operar

◦ Mudanças (que sempre existirão) costumam causar um menor impacto

Microservices - BenefíciosMelhor organização do trabalho

◦ Foco em produtos, não projetos

◦ Times pequenos e organizados em torno de capacidades de negócios → Cross-functional teams

◦ Código mais simples e melhor estruturado

Microservices - BenefíciosReusabilidade

◦ Componentização de funcionalidades de negócio

◦ Diferentes tipos de aplicações (Web, desktop, mobile) podem consumir as funcionalidades de um microserviço

Como implementar uma arquitetura de Microservices?

◦ Seguindo alguns princípios propostos por especialistas da área de software

◦ Adotando serviços oferecidos por uma solução de cloud computing, como o Microsoft Azure

Microservices – Princípios de Desenvolvimento (segundo Sam Newman)◦ Modelagem com base em conceitos do negócio

◦ Adotar uma cultura de automação

◦ Ocultar detalhes internos de implementação

◦ Descentralização

◦ Deployment independente

◦ Isolamento de Falhas

◦ Monitoramento

Microservices – Modelagem◦ Adoção de práticas de Domain-Driven Design

◦ Um maior alinhamento com a área de negócios

◦ Facilidade em acompanhar as mudanças do negócio

◦ Evita-se uma modelagem falha e baseada puramente em aspectos técnicos

Microservices – Cultura de AutomaçãoAdoção de práticas de DevOps:

◦ Testes automatizados

◦ Deployment contínuo

◦ Uso de soluções de ALM como o Team Foundation Server da Microsoft

Microservices – Ocultar ImplementaçãoSer agnóstico do ponto de vista da tecnologia (ideia de “caixa-preta”):

◦ Comunicação baseada no modelo REST (requisições HTTP + JSON) → Padrão de mercado atualmente

◦ Capacidade de um serviço evoluir sem efeitos colaterais

◦ Consumidores não precisam conhecer detalhes internos de um microserviço

Microservices – Descentralização◦ Times multifuncionais cuidando de um produto

(ao invés de diferentes equipes para cada fase do desenvolvimento)

◦ Evitar o uso de soluções de Enterprise Service Bus (ESB) ou de orquestração

◦ Bases de dados descentralizadas (normalmente, uma para cada serviço)

Microservices – Deployment independente

Habilidade de implantar um serviço independentemente de outros

Microservices – Deployment independenteDiversas abordagens para implantação:

◦ Uma única instância de um serviço por host

◦ Múltiplas instâncias de um serviço por host

◦ Uma instância de um serviço por máquina virtual

◦ Uma instância de serviço por Container → Docker

* A plataforma Azure oferece suporte a todos estes cenários

Microservices – Isolamento de FalhasGarantir a operação de um sistema mesmo diante de problemas requer:

◦ Um planejamento adequado prevendo falhas e o tratamento das mesmas

◦ Algum tipo de sacrifício em termos de disponibilidade ou consistência

Microservices – Monitoramento◦ Estipular métricas a serem analisadas

◦ Definir como e onde tais métricas serão coletadas

◦ Elaborar uma estratégia de log comum a todos os microserviços de um projeto

◦ Cuidados em não sobrecarregar o processamento dos serviços com ações de instrumentação

Microservices – MonitoramentoNo caso do Microsoft Azure, uma alternativa seria o uso do Application Insights:

◦ Este mecanismo suporta além de .NET outras plataformas, como Java, Node.js, PHP e Python

◦ Conta com meios para a coleta de dados em modo server-side, client-side ou mobile

◦ Disponibiliza dashboards para a análise dos dados coletados

Microservices – MonitoramentoExemplo de dashboard gerado pelo Application Insights:

Microservices – Casos de Sucesso

Microservices – Outras Referências◦ Microservice architecture - Chris Richardson

http://microservices.io/index.html

◦ Microservices - Martin Fowlerhttp://martinfowler.com/articles/microservices.html

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