Микросервисная архитектура против модульной архитектуры

Архитектура - это несущая конструкция вашего проекта, и она может сделать или сломать его. Почему? Потому что она формирует фундамент для производительности, масштабируемости и ремонтопригодности системы. Но существует множество подходов, и есть несколько, которые действительно выделяются. Модульная архитектура и микросервисная архитектура - это те подходы, которые подойдут для вашего проекта.

Вопрос заключается в выборе того или иного. В этой статье мы рассмотрим различия и сходства между ними, что, надеемся, поможет вам принять решение. Независимо от того, стремитесь ли вы к быстрому развертыванию и масштабируемости или предпочитаете более централизованный и интегрированный подход, понимание этих архитектур поможет вам принять лучшее решение для вашего проекта.

Что такое микросервисная архитектура?

Это подход к проектированию, который предполагает создание программного приложения из небольших независимых сервисов, взаимодействующих через четко определенные API. Каждый сервис в ней ориентирован на определенную бизнес-функцию и может разрабатываться, развертываться и масштабироваться отдельно и независимо.

Вот его ключевые характеристики:

Децентрализованное управление данными: Микросервисы управляют собственными базами данных, что способствует автономности данных и снижает зависимость.
Независимое развертывание сервисов: Сервисы могут обновляться, масштабироваться и развертываться отдельно друг от друга, что помогает повысить гибкость.
Свободное соединение и высокая сплоченность: Сервисы слабо связаны друг с другом, но при этом очень слаженны. Это гарантирует, что изменения в одном сервисе не слишком сильно повлияют на другие.

Что такое модульная архитектура?

Это разделение программной системы на модули, каждый из которых отвечает за определенную функциональность. Но при этом образует единое целое. В отличие от микросервисов, модули - это не отдельные сервисы, а части более крупного приложения.

Вот его ключевые характеристики:

Централизованное управление данными: Модули обычно имеют общую центральную базу данных для согласованного управления данными.
Модули как часть более крупного приложения: Они работают в контексте одного приложения, обеспечивая интегрированную функциональность.
Жесткая связь внутри модулей, но свободная связь между модулями: Модули тесно связаны между собой, но взаимодействуют друг с другом через четко определенные интерфейсы.

Критерии сравнения

Масштабируемость
Этот фактор очень важен для оценки способности и возможности архитектуры справляться с растущими нагрузками и расширяющимися требованиями, когда вам это необходимо. Он позволяет убедиться, что система может эффективно масштабироваться без ухудшения производительности. Этот критерий подчеркивает различия в методологии масштабирования, используемой каждой архитектурой:

Микросервисы:

Горизонтальное масштабирование: Микросервис может быть легко добавлен благодаря дизайну архитектуры.
Независимое масштабирование сервисов: Каждый сервис может быть масштабирован в зависимости от конкретной нагрузки для оптимизации производительности.
Модульная архитектура:

Вертикальное масштабирование: Оно предполагает увеличение общих ресурсов системы, что может быть несколько более ограничительным.
Ограничения масштабируемости: По сравнению с микросервисами модульная архитектура может столкнуться с ограничениями в эффективном масштабировании отдельных модулей.

Гибкость

Способность приспосабливаться к изменениям и интегрировать новые требования или технологии без значительных переделок в данном случае называется гибкостью. Она очень важна для адаптации к изменяющимся потребностям бизнеса и технологическому прогрессу.

Микросервисы:

Независимость от технологического стека: Каждый сервис может использовать различные технологии, наиболее подходящие для его функциональности.
Легкое внедрение новых технологий: Новые технологии могут быть интегрированы без ущерба для всей системы.
Модульная архитектура:

Последовательность в стеке технологий: Единый стек технологий значительно упрощает разработку и сопровождение.
Проблемы при интеграции новых технологий: Внедрение новых технологий может быть сложным и влиять на всю систему в целом.

Производительность

В этой сфере деятельности вам необходимо знать, насколько быстро и эффективно система обрабатывает задачи. Это ключевой показатель для повышения удовлетворенности пользователей и эффективности системы. Мы сравниваем влияние методов коммуникации:

Микросервисы:

Задержка в сети: Обмен данными между сервисами по сети может приводить к увеличению задержки.
Накладные расходы на межсервисные коммуникации: Накладные расходы на межсервисные коммуникации могут влиять на общую производительность.
Модульная архитектура:

Снижение задержек в сети: Модули взаимодействуют напрямую, что снижает задержку.
Прямая связь между модулями: Устраняет накладные расходы, связанные с сетевым взаимодействием.

Управление состоянием / согласованность состояний

То, как архитектура обрабатывает согласованность и синхронизацию данных в системе, оценивается с помощью управления состояниями, которое необходимо для обеспечения надежной работы и целостности данных, что наиболее полезно в распределенных средах.

Микросервисы:

Сложность в распределенных системах: Требуется управлять состоянием распределенных сервисов, часто используя сложные протоколы для обеспечения согласованности.
Независимое управление состоянием: Каждый микросервис может управлять своим собственным состоянием, что снижает количество непредвиденных побочных эффектов, но повышает сложность оркестровки.
Модульная архитектура:

Централизованное управление состоянием: Как правило, управление состоянием осуществляется централизованно, что упрощает поддержание согласованности и целостности.
Более простые транзакции: Обновление состояния и транзакции просты, что снижает вероятность возникновения сложностей и потенциальных ошибок.

Сложность разработки

Управлять системой сложно, но даже в этом есть свои уровни, и сложность разработки является метрикой для этого. В основном она влияет на сроки проекта и способ разделения ресурсов, но поскольку она является частью фундамента, то в конечном итоге окажет влияние на все аспекты вашего проекта.

Микросервисы:

Управление множеством сервисов: Требуются сложные инструменты и практики для управления многочисленными сервисами.
Требования к DevOps и CI/CD pipeline: Процессы непрерывной интеграции и развертывания очень важны для эффективного управления микросервисами.
Модульная архитектура:

Управление единой кодовой базой: Легко управлять единой кодовой базой.
Более простые процессы сборки и развертывания: Цикл разработки прост, в нем не так много движущихся частей.

Обслуживание и обновления

То, насколько легко систему можно поддерживать и обновлять с течением времени, является очень важным аспектом для долговечности. Это очень важно для создания основы для долгосрочной надежности и актуальной функциональности системы.

Микросервисы:

Независимые обновления сервисов: Сервисы могут обновляться независимо друг от друга, не затрагивая всю систему.
Версионность и обратная совместимость: Для обеспечения совместимости сервисов необходимо тщательное версионирование.
Модульная архитектура:

Централизованные обновления: Обновления можно распространять централизованно, но это может повлиять на всю систему.
Потенциальное влияние на всю систему: Изменения в одном модуле могут иметь более широкие последствия.

Соображения, связанные с затратами

Еще одна ключевая сторона любого проекта - финансовые последствия внедрения и поддержки архитектуры. Все бюджетное планирование и распределение ресурсов зависят от затрат. Первоначальные и долгосрочные затраты выглядят следующим образом:

Микросервисы:

Инфраструктурные затраты: Более высокие затраты из-за необходимости создания нескольких сред развертывания.
Расходы на мониторинг и управление: Более высокая сложность увеличивает расходы на мониторинг и управление.
Модульная архитектура:

Более низкие первоначальные затраты: Более простая настройка позволяет снизить первоначальные инвестиции.
Потенциальные долгосрочные затраты на обслуживание: Централизованное управление может со временем повысить стоимость обслуживания.
Итак, когда использовать микросервисную архитектуру?
Микросервисная архитектура отлично подходит для:

Предприятиям, которым требуется высокая масштабируемость, например, платформам электронной коммерции и облачным сервисам.
Крупным организациям, где проектирование, разработка, поддержка и особенно повторное использование микросервисов проще, что повышает автономность команды и упрощает сложные процессы разработки.
Крупные компании, такие как Netflix, Amazon и Spotify, уже используют микросервисы, чтобы сделать свои системы более надежными для гибкости и масштабируемости.

Когда использовать модульную архитектуру?

Модульная архитектура подходит:

Корпоративные приложения: Где важно централизованное управление данными.
Проекты, в которых предпочтительно использовать стабильный и последовательный стек технологий.
Примеры: Традиционные банковские системы и крупномасштабное программное обеспечение CRM.

Подведение итогов

Выбор между микросервисной и модульной архитектурой всегда будет зависеть от конкретных требований проекта. Резюме: микросервисы обеспечивают масштабируемость и гибкость, но сопровождаются повышенной сложностью и затратами. Модульная архитектура обеспечивает простоту и централизованное управление, что гораздо лучше для проектов со стабильными требованиями. Конечно, я всегда рекомендую анализировать цели и специфику проекта, а затем смотреть, какой подход больше подходит и принесет наилучший результат.