چالش های معماری میکروسرویس

مقدمه

چالش های معماری میکروسرویس ها می‌تواند بیشتر از آن چیزی که فکرش را می‌کنید، شما را درگیر کنند. با اینکه امروزه معماری یکپارچه، کاربرد خودش را ازدست‌داده است، معماری میکروسرویس می‌تواند جانشین مناسبی برای آن در نظر گرفته شود. درصورتی‌که قصد داشته باشید تا معماری میکروسرویس را پیاده‌سازی کنید، در قدم اول نیاز است تا با تمامی چالش های معماری میکروسرویس ها آشنایی پیدا کنید.

اما این چالش­ها کدامند؟ چه زمانی نباید از این معماری استفاده کرد؟ تمامی این موارد سؤالاتی هستند که پیش از استفاده از معماری میکروسرویس باید به آن پاسخ داده شود. ما در این مطلب قصد داریم تا به‌صورت کامل در خصوص چالش های معماری میکروسرویس ها صحبت کنیم.

آشنایی با معماری میکروسرویس

بیایید پیش‌ازاین­که در خصوص چالش های معماری میکروسرویس ها صحبت کنیم، کمی بیشتر با این مدل از معماری آشنا شویم. میکروسرویس‌ها می‌توانند برای خدمات بی‌شماری استفاده شوند. یکی از این خدمات، توسعه برنامه‌های کاربردی است. این مدل از سرویس‌ها حول قابلیت‌های تجاری سازماندهی شده‌اند؛ ازاین‌رو به طور مستقل قابل استقرار هستند و از طریق مکانیسم‌های کاملاً ساده با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

در کنار درک چالش های معماری میکروسرویس ها، باید بدانید که میکروسرویس‌ها مقیاس‌پذیر هستند و می‌توان آن‌ها را با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی بسیار مختلفی پیاده‌سازی کرد. درصورتی‌که چالش های معماری میکروسرویس ها را کنار بگذاریم، باید اشاره کرد که امکان استفاده از این سرویس در محیط‌های ابری، محاسبات بدون سروری و برنامه‌هایی که به استقرار کانتینر متکی هستند، مناسب خواهد بود.

اهمیت آشنایی با چالش‌ های معماری میکروسرویس

هر سرویس و یا مدلی، چالش‌های پیاده‌سازی خاص خودش را دارد. معماری میکروسرویس‌ها نیز از این قاعده مستثنی نیست؛ ازاین‌رو آگاهی داشتن از این چالش ها می‌تواند به شما کمک کند. با این که معماری میکروسرویس به ارائه نرم‌افزارهای چابک و مقیاس‌پذیر کمک می‌کند؛ اما مدیریت آن نیازمند تلاش و نظم بیشتری خواهد بود؛ ازاین‌رو آشنایی‌پیداکردن با چالش های معماری میکروسرویس ها می‌تواند به مدیریت‌کردن هرچه بهتر زمان و نظم، کمک کند.

از سوی دیگر، چالش های معماری میکروسرویس ها نشان‌دهنده این نکته هستند که چنین سیستمی پیچیدگی‌های خاص خودش را دارد. تنها زمانی می‌توان بهترین نتیجه را از چنین معماری دریافت کرد که به‌خوبی با چالش های معماری میکروسرویس آشنایی پیدا کرده و راه‌های غلبه‌کردن بر آن را پیدا کنید.

معرفی چالش های معماری میکروسرویس

اکنون که بااهمیت آشنایی‌پیداکردن با چالش‌های معماری میکروسرویس آشنا شدید، زمان آن رسیده است تا شما را با برخی از مهم‌ترین این چالش­‌ها آشنا کنیم. در ابتدا باید بدانید که معماری میکروسرویس پیچیده‌تر از سیستم‌های قدیمی است. دلیل این پیچیدگی نیز آن است که تیم باید بسیاری از قطعات و بخش‌های مختلف و متحرک را مدیریت و پشتیبانی کند؛ اما در کنار این مورد از مهم‌ترین چالش‌های معماری میکروسرویس‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• محدوده محتوا (Bounded Context)

یکی از چالش های معماری میکروسرویس ها، محدوده محتوا یا Bounded Context است. مفهوم این چالش از حلقه‌های طراحی دامنه محور (DDD) نشئت‌گرفته است. این رویکرد مدل داده‌ای را تعریف می­کند که معماری میکروسرویس مسئول و متعهد به آن است. یک محدوده محتوا، مسئولیت خاص مدل را روشن، محصور و تعریف می‌کند. این چالش از چالش های معماری میکروسرویس ها تضمین می‌کند که دامنه از بیرون منحرف نخواهد شد.

هر مدل موظف است تا زمینه‌ای داشته باشد که به‌صورت ضمنی در یک زیر دامنه تعریف شده است. همچنین هر محتوایی باید مرزهایی را تعریف کند. به‌عبارت‌دیگر طبق این چالش از چالش ‌های معماری میکروسرویس ­ها، سرویس مالک داده‌های خود است و مسئولیت یکپارچگی و تغییرپذیری آن را برعهده دارد. همچنین می‌تواند از استقلال و جداسازی که از مهم‌ترین ویژگی‌های میکروسرویس‌ها هستند، پشتیبانی کند.

• افزایش و کاهش مقیاس دینامیکی

چالشی دیگر از سری چالش ‌های معماری میکروسرویس ­ها، افزایش و کاهش مقیاس دینامیکی است. بارهای موجود روی میکروسرویس‌های مختلف ممکن است نمونه‌های متفاوتی از انواع مختلف باشند. همچنین میکروسرویس باید قادر باشد تا مقیاس خودکار و هزینه ریز سرویس‌ها را کاهش دهد.

• نظارت

اگر بخواهیم به چالش های معماری میکروسرویس‌ها اشاره کنیم، بدون شک باید ‌به چالش نظارت نیز بپردازیم. روش سنتی نظارت، به‌خوبی با میکروسرویس‌ها هماهنگ نیست. همین امر موجب شده است تا مسئله نظارت به یکی از آن ها بدل شود.

دلیل آن هم این نکته است که ما چندین سرویس مختلف داریم که عملکرد یکسانی را ارائه می‌دهند. این عملکرد یکسان پیش‌ازاین، توسط یک برنامه واحد پشتیبانی می‌شد. حال زمانی که یک خطا در برنامه‌ای رخ می‌دهد، یافتن منشأ اصلی آن می‌تواند یکی از چالش‌های معماری میکروسرویس باشد.

• تحمل خطا

تحمل خطا سرویسی منحصربه‌فرد است که از خراب‌شدن و نابودی کل سیستم جلوگیری می­کند؛ ازاین‌رو باید در لیست چالش‌های معماری میکروسرویس‌ها قرار بگیرد. زمانی که در برنامه خطایی رخ می‌دهد، می‌تواند با درجات خاصی به سایر بخش‌ها نفوذ کند. بدون تحمل خطا، یک شکست واحد در سیستم ممکن است باعث خرابی کامل شود.

بااین‌وجود، می‌توان در مقابل این چالش از سری چالش‌های معماری میکروسرویس مقاومت کرد. تنها کافی است تا از قطع‌کننده مدار استفاده کنیم. این قطع‌کننده می‌تواند به تحمل خطا دست پیدا کرده و از بروز شکست‌های خارجی و داخلی جلوگیری کند.

• وابستگی چرخه‌ای

مدیریت وابستگی در سرویس‌های مختلف و عملکرد آن­ها اهمیت بالایی دارد. درصورتی‌که وابستگی چرخه‌ای به‌عنوان یکی از چالش های معماری میکروسرویس ها به‌سرعت شناسایی و حل نشود، می‌تواند مشکلات زیادی را با خود به همراه داشته باشد.

• فرهنگ DevOps

معماری میکروسرویس کاملاً با DevOps سازگار است. این سرویس، امکان تحویل سریع‌تر، دید بین داده‌ای بهتر و داده‌های مقرون‌به‌صرفه‌تری را ارائه می‌کند. درصورتی‌که توجهی به این نکته نشود، می‌تواند به‌عنوان یکی از چالش‌های معماری میکروسرویس  بروز پیدا کند.

از دیگر چالش‌های میکروسرویس همچنین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هم‌زمان که میکروسرویس‌های بیشتری اضافه می‌شود، باید مطمئن بود که می‌توانند با یکدیگر هماهنگ شوند. اضافه‌شدن بخش‌های بیشتر می‌تواند باعث افزایش پیچیدگی شود.
• زمانی که خدمات بیشتری با یکدیگر تعامل داشته باشند، احتمال شکست بیشتر است.

نتیجه‌گیری

معماری میکروسرویس‌ها، جایگزین مناسبی برای معماری یکپارچه است. بااین‌وجود، حتی چنین معماری نیز چالش‌های خاص خودش را به همراه دارد. درصورتی‌که به‌خوبی با چالش های معماری میکروسرویس ها، آشنایی پیدا نکنید، احتمال شکست پروژه افزایش خواهد یافت.

از جمله مهم‌ترین چالش های معماری میکروسرویس ها می‌توان به محدوده محتوا، افزایش و کاهش مقیاس دینامیکی، نظارت، تحمل خطا، وابستگی چرخه‌ای و فرهنگ DevOps اشاره کرد. باید توجه داشت که اضافه شدن میکروسرویس های بیشتر، می‌تواند باعث افزایش پیچیدگی شود. رسیدگی­‌کردن به چالش­‌های موجود در معماری میکروسرویس‌ها از بروز خطا در سیستم جلوگیری می‌­کند.