Conheça a arquitetura de microsserviços e seus benefícios

A arquitetura de microsserviços tem uma forte relação com a computação em nuvem e a transformação digital. Há uma grande tendência no mundo corporativo em relação ao uso de aplicações modulares, de modo a resolver problemas relacionados com a arquitetura monolítica, como dificuldade de escalar e indisponibilidade dos serviços em caso de manutenção.

Falaremos em detalhes ao longo deste artigo sobre o que é a arquitetura de microsserviços, de que forma ela é benéfica para as empresas, como implementar e, por fim, em que situações a companhia deve realizar a migração. Ficou interessado em aumentar os seus conhecimentos sobre o tema? Continue a leitura do nosso artigo até o final!

O que é arquitetura de microsserviços?

Antes de falarmos sobre o conceito de microsserviços, precisamos primeiro discorrer brevemente sobre a arquitetura monolítica. Nessa abordagem, que é muito adotada nas empresas hoje em dia, há um único processo responsável por receber todas as requisições dos usuários. Dentro da aplicação existem partes de código relacionados, por exemplo, com os setores, de vendas, estoque, financeiro e contábil.

Para os desenvolvedores, um programa monolítico é mais fácil de ser codificado, principalmente por usar uma única linguagem de programação. No entanto, sempre que os usuários da aplicação desejam escalar uma ou outra parte do sistema, por exemplo, toda aplicação terá de ser modificada, afetando até mesmo partes do código não relacionadas com a escalabilidade em questão.

Além disso, um outro problema que pode se tornar crítico é a indisponibilidade dos serviços em casos de manutenção. Dependendo da empresa, isso pode significar perda de receita e insatisfação por parte dos clientes e fornecedores do negócio.

Dado o contexto da arquitetura monolítica, o intuito dos microsserviços é justamente mitigar os problemas que citamos há pouco tempo. Em vez de um único processo, essa abordagem lida com vários serviços que funcionam de maneira independente, facilitando, portanto, a manutenção e aumentando a disponibilidade. Entre as principais características da arquitetura de microsserviços podemos citar:

  • comunicação por meio de API ou Message Broker;
  • o desempenho dos microsserviços são monitorados por meio de métricas;
  • Os logs dos microsserviços são armazenados em um repositório central.

Como funciona a arquitetura de microsserviços?

Enquanto na arquitetura monolítica há um único banco de dados, cada um dos microsserviços pode ter o seu próprio banco, inclusive com um paradigma que seja mais condizente com as particularidades da aplicação.

Quando o usuário faz uma requisição, uma das formas de acionar um dos microsserviços é por meio de API, que consiste em uma interface para programação de aplicações. Uma das principais vantagens dessa tecnologia é que ela permite a integração e compartilhamento de dados entre as aplicações, independentemente da linguagem de programação adotada.

Outra forma de permitir o acesso dos usuários aos microsserviços é por meio do Message Broker. Nessa abordagem, os microsserviços criam eventos que podem ser relevantes a alguma outra parte da aplicação, de modo a proporcionar uma ação específica, como consulta ou a atualização dos itens em um estoque.

Vale também destacar o seguinte: apesar da independência, um microsserviço pode acessar um outro, dependendo da requisição do usuário. Em alguns casos, isso pode elevar bastante a complexidade da aplicação, exigindo conhecimento por parte da equipe de desenvolvimento.

Quais os benefícios da arquitetura de microsserviços?

Se a empresa enfrenta problemas ao lidar com aplicações monolíticas, o uso da arquitetura de microsserviços pode proporcionar ganhos consideráveis. Para entender melhor as principais vantagens, acompanhe as subseções a seguir.

Facilidade de atualização e implantação dos serviços

Conforme aumenta a disponibilidade de um sistema corporativo, melhor para a empresa, no sentido de se manter operacional e não perder receita. No caso da arquitetura de microsserviços, o deploy (implantação) de funcionalidades ocorre de forma independente, de modo a não comprometer outras partes do programa.

Além disso, sempre que precisar ser instalado um patch de atualização de segurança, por exemplo, isso é feito automaticamente, sem comprometer a disponibilidade do serviço. Mesmo se houver uma incidência de bugs após a atualização, é possível retornar ao estado anterior sem grandes dificuldades.

Infraestrutura mais flexível

Além de cada microsserviço ter o seu próprio banco de dados customizado, ele pode ser desenvolvido em uma linguagem de programação diferente de outras partes do sistema. Essa flexibilidade é importante, pois permite que novas funcionalidades sejam adicionadas com maior facilidade. Em vez de compartilhar bases de dados e códigos como ocorre na arquitetura monolítica, em microsserviços a integração entre as aplicações pode ser feita por meio de API.

Escalabilidade

Como falamos, um dos principais problemas das aplicações monolíticas é a escalabilidade, que não pode ocorrer em um componente individualmente. No entanto, quando se usa microsserviços, é possível fazer a expansão dos recursos de acordo com a demanda. Considere um período em que as vendas de uma loja aumentam, por exemplo.

Em uma abordagem tradicional em que o sistema roda em uma infraestrutura de servidores físicos, é comum que a aplicação fique lenta e até venha a sair do ar, em virtude do volume maior de requisições simultâneas.

Quando a aplicação está hospedada na nuvem e os seus componentes são independentes, apenas o módulo de vendas pode ser expandido e os demais permanecem inalterados. Após o fim do período de pico, esse microsserviço pode ser redimensionado, de modo a voltar para o seu estado anterior. Além disso, se a empresa precisar expandir todas as suas operações, isso pode ser feito de forma mais sustentável do que na arquitetura monolítica.

Entrega contínua

A arquitetura de microsserviços também traz melhorias relacionadas com as equipes de desenvolvimento. Os profissionais envolvidos podem se organizar em times multifuncionais, trabalhando de forma a realizar entregas continuamente, sendo essa uma das características principais das metodologias ágeis. Na prática, as pessoas que lidam com desenvolvimento, teste e operação podem trabalhar em conjunto, contribuindo para que a aplicação seja constantemente aprimorada, de modo que o produto final atenda às necessidades dos seus clientes.

Como construir uma arquitetura de microsserviços?

Uma arquitetura de microsserviços é formada por diversos componentes. Cada um tem a sua importância e lida com aspectos que antes não existiam nas aplicações monolíticas. Em outras palavras, surgem uma série de outras particularidades que devem ser monitoradas constantemente, de modo a assegurar a boa performance dos microsserviços. Acompanhe as subseções a seguir e conheça alguns dos principais componentes.

Autenticação

Dentro de uma aplicação de microsserviços, é preciso um lugar centralizado responsável pelas autenticações referentes às requisições feitas pelos usuários do sistema. Essa é uma preocupação relevante, visto que ela está diretamente relacionada com a segurança da arquitetura, sendo que uma estratégia que pode ser desenvolvida é o login único. No entanto, a equipe responsável precisa verificar se essa solução não vai gerar um tráfego intenso de dados e prejudicar a performance do sistema.

O token é uma outra tecnologia que pode ser empregada na autenticação. Dessa forma, o usuário tem acesso aos microsserviços por meio de um único identificador, sendo uma solução caracterizada pela elevada segurança. Além disso, podem ser empregados tokens de menor duração e rotinas de verificação para mitigar um problema que pode acontecer com essa solução, que é a dificuldade em fazer o logout do sistema de microsserviços.

Descoberta de serviços

A descoberta de serviços tem por finalidade indicar os hosts que estão executando cada um dos microsserviços. Esse componente é fundamental na arquitetura, pois permite a comunicação rápida e com eficiência entre os módulos do sistema. O registro pode ser feito basicamente de duas formas: automaticamente ou de forma externa, por meio dos agentes de host.

ID de rastreamento

Outra particularidade que precisa ser tratada dentro da arquitetura de microsserviços é o rastreamento de execuções. Isso ocorre, pois uma única requisição do usuário pode gerar várias chamadas a outros microsserviços.

Para exemplificar, considere o módulo de vendas, e que ele precisa em algum momento fazer uma consulta em outro microsserviço. Mesmo que isso fique de certa forma abstraído para quem manuseia o sistema, é fundamental usar um ID de rastreamento, que será replicado sempre que o microsserviço requisitado pelo usuário precisar requisitar outros, na hora de retornar os dados necessários.

Circuit Breaker

O Circuit Breaker lida com as requisições dos usuários que não dão nenhum retorno, em virtude da indisponibilidade do sistema. Sua função tem, portanto, por objetivo, reduzir o tráfego na rede quando houver falhas nos microsserviços. Dessa forma, ele funciona de modo que uma única requisição passa a ser feita, que é justamente aquela responsável por saber se o microsserviço voltou a estar disponível ou não.

Compartilhamento de bibliotecas

A autenticação, a descoberta de serviços e o Circuit Breaker devem ser gerenciados por meio de bibliotecas. Nesse sentido, é preciso que essas bibliotecas sejam as mais enxutas possível, de modo que as regras de negócio não sejam tratadas junto de logs, transporte, conectividade e monitoramento.

Outro motivo para que as bibliotecas sejam enxutas é o gerenciamento de versões. Em outras palavras, os microsserviços podem não receber atualizações rapidamente, sendo que isso pode levar um tempo considerável e prejudicar a performance da aplicação.

Telemetria

A arquitetura de microsserviços requer monitoramento, visto que, dependendo da aplicação, a complexidade das requisições pode se tornar um fator crítico. A telemetria tem justamente essa função, de informar como está o desempenho do sistema, por meio da adoção de métricas. Entre os principais componentes monitorados pela telemetria podemos citar:

  • hosts;
  • Message Brokers;
  • bancos de dados;
  • taxas de erros;
  • volume de requisições;
  • latência.

Além disso, a telemetria é um componente fundamental para assegurar a escalabilidade individualizada dos microsserviços. Cada módulo da aplicação atua da seguinte forma: eles próprios são os responsáveis por gerar as métricas de maneira padronizada, sendo que, depois, todas essas informações são armazenadas em um banco de dados.

DevOps

O DevOps consiste na integração e colaboração entre as equipes de desenvolvimento e operações. Como já falamos, ele está bastante relacionado com a arquitetura de microsserviços, uma vez que times multifuncionais podem desenvolver e testar aplicações de forma rápida, viabilizando a entrega contínua. Uma das práticas de DevOps é a criação de repositórios individualizados para cada microsserviço, no intuito de facilitar coisas como o versionamento.

Outra prática fundamental no DevOps é a automação dos deploys. Para que isso ocorra, é preciso segmentar todas as instruções por meio de um pipeline que deve conter:

  • testes unitários;
  • testes de integração;
  • compilação;
  • empacotamento.

Cultura organizacional

A cultura organizacional é um componente totalmente indispensável na arquitetura de microsserviços. Uma das suas principais características é a equipe ter autonomia e dependência para lidar com os muitos detalhes envolvendo esse tipo de aplicação. Isso ocorre porque os profissionais envolvidos são responsáveis pelo desenvolvimento, implantação e operação dos microsserviços.

Vale salientar que a adoção de uma cultura organizacional não é algo que ocorre da noite para o dia. O que ocorre em muitas situações são estruturas hierárquicas verticais e burocráticas, sendo justamente o que encontramos, por exemplo, em equipes que trabalham com arquitetura monolítica.

Para a implantação de um DevOps, é preciso não só habilidades técnicas, mas também uma boa facilidade de comunicação com outros colaboradores, no intuito de prover inovação, entrega contínua e a boa performance das aplicações de microsserviços.

Quando usar a arquitetura de microsserviços?

Entre arquitetura monolítica e de microsserviços, não existe a melhor ou a pior abordagem. Tudo depende, portanto, das necessidades do negócio e dos desafios tecnológicos que ele está enfrentando. Nesse sentido, se a companhia deseja escalar as suas aplicações com flexibilidade e não está conseguindo isso com um sistema monolítico, esse pode ser um bom indicativo de que é preciso migrar para os microsserviços.

Além disso, grandes empresas demandam uma complexidade maior em suas operações, sendo uma demanda que as aplicações monolíticas podem não atender. Mesmo os negócios de médio porte e pequenas startups também podem adotar os microsserviços, se a flexibilidade na hora de escalar for uma necessidade constante.

A arquitetura de microsserviços está entre as grandes tendências no mundo corporativo, uma vez que resolve problemas da arquitetura monolítica como dificuldade de escalar e indisponibilidade dos serviços em caso de manutenção. Como foi visto, essa abordagem traz várias vantagens, como redução de custos, entrega contínua, flexibilidade e facilidade de atualização, por meio da automação de deploy.

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