Mik azok a microservice tervezési minták?
A mikroszolgáltatás független alkalmazáskomponensekből áll, amelyek egy rendszer számára specifikus funkciókat hajtanak végre. Egyetlen példánya vagy több példánya is lehet a funkcionális követelmények alapján.
A kliensoldali (webes felület és mobilos UI) és a köztes rétegekben lévő más integrált szolgáltatásokkal együtt ezek a mikroszolgáltatások mindegyike egy teljes architektúrát alkot.
Az ilyen mikroszolgáltatás-architektúra tervezése, fejlesztése és telepítése azonban kihívásokkal jár, mint például:
- Közös hozzáférés kezelése
- Adatkonzisztencia
- Szolgáltatások biztonsága
- Szolgáltatások közötti kommunikáció
Itt jönnek a képbe a mikroszolgáltatás tervezési minták (microservice design patterns)!
Ezek olyan referenciaarchitektúrás minták, amelyek segítenek a szolgáltatások hatékonyabb adminisztrációjában, ezeknek a kihívásoknak a leküzdésében és a teljesítmény maximalizálásában.
Sőt, a mikroszolgáltatásokban az Ön felhasználási eseteihez megfelelő tervezési minták alkalmazása növelheti a komponensek újrafelhasználhatóságát, ami végül a fejlesztési idő és erőfeszítések csökkenését eredményezi.
Idővel az újrafelhasználhatóság kiküszöböli a szükségtelen újrafejlesztést az alkalmazás módosításainál.
A 10 legfontosabb microservice tervezési minta
Fontos megjegyezni, hogy a mikroszolgáltatás tervezési minták nem csodaszerek!
Minden tervezési mintának megvannak a maga előnyei és hátrányai.
A következőkben az alábbi 12 tervezési mintát mutatjuk be röviden:
- Strangler Fig
- SAGA
- Aggregator
- Event Source
- CQRS
- Sidecar
- Database per microservice
- Backend For Frontends (BFF)
- Api Gateway
- Circuit Braker
9. API Gateway
Az API Gateway egy központi belépési pont az ügyfélalkalmazások és a háttérrendszer mikroszolgáltatásai között. Ez a komponens képes kezelni a külső kéréseket, elosztani azokat a megfelelő szolgáltatások felé, valamint számos kiegészítő funkciót biztosít: például hitelesítést, naplózást, forgalomszabályozást vagy éppen protokollváltást. Az API Gateway leegyszerűsíti az ügyfelek számára a mikroszolgáltatások elérését, és jelentősen növeli a rendszer biztonságát, skálázhatóságát.
API Gateway minta a mikroservice architektúrában
Az API Gateway minta lényege, hogy egyetlen végponton keresztül biztosítja a kommunikációt a kliensek és a mikroszolgáltatások között. Ezáltal:
- Elrejti a belső topológiát: Az ügyfelek számára láthatatlan marad a mikroszolgáltatások összetettsége.
- Központi menedzsment: Hitelesítés, jogosultságkezelés, rate limiting vagy logolás mind egy helyen valósítható meg.
- Aggregáció: Több szolgáltatás válasza egyesíthető, így az ügyfél egyetlen lekérdezéssel komplex adatokat kap.
A tíz legfontosabb mikroservice tervezési minta
Az API Gateway minta mellett az alábbi tervezési minták a leggyakrabban alkalmazottak nagyvállalati környezetben:
- API Gateway – Központi bejárat a mikroszolgáltatásokhoz.
- Service Discovery – Dinamikus szolgáltatás-felderítés és címzés.
- Circuit Breaker – Hibák terjedésének megakadályozása, rendszerstabilitás növelése.
- Bulkhead – Erőforrás-szeparáció, elszigeteltség.
- Strangler Fig – Fokozatos migráció, régi rendszerek kiváltása.
- Sidecar – Kiegészítő funkcionalitás (pl. logolás, monitorozás) elkülönített konténerben.
- Database per Service – Adatbázis izoláció minden szolgáltatásnál.
- Event Sourcing – Esemény-alapú adatmodellezés, auditálás.
- CQRS (Command Query Responsibility Segregation) – Olvasási és írási műveletek szétválasztása.
- Saga – Elosztott tranzakciók kezelése mikroszolgáltatások között.
Az API Gateway előnyei és kihívásai
Előnyök:
- Egységes biztonsági réteg: Könnyebb a hitelesítési és jogosultsági szabályokat központilag kezelni.
- Kód újrahasznosítás: Közös logika egyszerűen bevezethető minden szolgáltatásra.
- Egyszerűbb kliensoldali fejlesztés: A klienseknek nem kell ismerniük a háttérrendszer összetettségét.
Kihívások:
- Single Point of Failure: Ha az API Gateway leáll, a teljes rendszer elérhetetlenné válhat – ezért kritikus a megfelelő skálázás és a redundancia.
- Teljesítménybeli szűk keresztmetszet: Nagy forgalom esetén kiemelten fontos a megfelelő méretezés.
- Komplexitás növekedése: Az API Gateway önmagában is egy összetett rendszer lehet, amely külön figyelmet igényel a karbantartás során.
Mikor érdemes API Gateway-t alkalmazni?
Az API Gateway minta alkalmazása különösen ajánlott, ha:
- Többféle kliensalkalmazás (web, mobil, IoT) csatlakozik a rendszerhez.
- Szükséges a központi hitelesítés, jogosultságkezelés, vagy naplózás.
- Komplex, több szolgáltatást érintő válaszokat kell egyszerűsíteni.
- Fontos a mikroszolgáltatások mögötti belső topológia elrejtése.
Legjobb gyakorlatok nagyvállalati környezetben
- Redundancia és skálázás: Több példányban futtassák az API Gateway-t, hogy elkerüljék a kiesést.
- Automatizált monitorozás: Folyamatosan figyeljék a teljesítményt és az elérhetőséget.
- Biztonságos kommunikáció: Minden kommunikációt titkosítsanak, és alkalmazzanak naprakész hitelesítési mechanizmusokat.
- Verziókezelés: Az API-k verziózásával biztosítható a visszafelé kompatibilitás.
Összefoglalás
Az API Gateway minta kulcsfontosságú a skálázható, biztonságos és jól menedzselhető mikroszolgáltatás-alapú rendszerek tervezésében. A helyesen alkalmazott tervezési minták – köztük az API Gateway – lehetővé teszik, hogy a nagyvállalatok rugalmas, megbízható informatikai infrastruktúrát építsenek ki.
Ha szeretné optimalizálni mikroszolgáltatásait, érdemes elmélyedni a tervezési mintákban, és megfontoltan, lépésről lépésre bevezetni azokat a gyakorlatba. Ez az út vezet a valóban jövőbiztos, agilis IT-architektúrához.