Die Rolle der Microservices in DevOps

Die Technologie entwickelt sich schneller denn je. Menschen sind stark auf das Internet angewiesen für alle Arten von alltäglichen Aufgaben, von Einkäufen über Bankgeschäfte bis hin zu Gesundheitswesen. Das macht es für Dienstleister entscheidend, diese stetig wachsende Verbrauchernachfrage zu erfüllen – die wiederum einhergeht mit:

Sich entwickelnde Benutzeranforderungen
Die zunehmend herausfordernde Sicherheitslandschaft

Dies zwingt Dienstleister, monolitische Softwareentwicklungsmethoden aufzugeben und agile- und DevOps-Ansätze zu übernehmen, die ihnen helfen, sich schnell an veränderte Anforderungen anzupassen.

Ein weiterer Trend sind microservices-basierte Architekturen, bei denen Anwendungen als mehrere lose gekoppelte Services aufgebaut werden. In diesem Artikel werden wir die Rolle von Microservices im DevOps-Prozess erläutern.

DevOps-Grundlagen

DevOps ist ein Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie Organisationen Softwareentwicklung, Implementierung und Wartung angehen. DevOps verlagert den gesamten Softwareentwicklungszyklus (SDLC) in einen kollaborativeren Prozess. Im Gegensatz zum traditionellen SDLC, wo Dev-, QA- und Ops-Teams als eigenständige Einzeleinheiten betrachtet werden, besteht ein DevOps-Team aus interdisziplinären Teammitgliedern, die ihre einzigartigen Talente in den DevOps-Prozess einbringen.

Das macht das DevOps-Team deutlich flexibler und hilft, die Kommunikationslücke zwischen größeren Teams wie Dev und QA zu überbrücken. Dies führt letztlich zu einer schnelleren, agileren und effizienteren Entwicklungsumgebung mit vorhersehbaren Deployments und Update-Zyklen.

Darüber hinaus ermöglicht DevOps die Schaffung von SaaS-Geschäftsmodellen , durch die Organisationen kontinuierliche Einnahmen erzielen können und gleichzeitig einen sich ständig verbessernden Service mit stabilen, ständigen Updates bieten.

DevOps bietet einer Organisation eine Vielzahl von Vorteilen. Um diese Vorteile zu erhalten, müssen Sie DevOps jedoch korrekt mit standardisierten Konzepten und geeigneten Werkzeugen implementieren, wie:

Kontinuierliche Integration
Plattformen für kontinuierliche Lieferungen
Automatisiertes Testen

(Lerne, wie man eine CI/CD-Pipeline einrichtet.)

Integration von DevOps in die Softwareentwicklung

Die Kernkomponenten in Bezug auf Entwicklung und Management bleiben gleich. Aber der Technologiestack, den du in einer Anwendung verwendest, ändert sich je nach deinem:

Zielgruppe
Plattform
Interne und externe Anforderungen

In diesem Abschnitt behandeln wir die Kernbereiche, die bei der Erstellung einer DevOps-Pipeline berücksichtigt werden müssen.

Versionskontrolle

Versionskontrolle ist das Fundament jedes DevOps-Prozesses. Technologien wie Git und Code-Repositories wie Bitbucket, Azure Repos und GitLab erleichtern es denn je, den Quellcode zu verwalten. Diese Tools ermöglichen es Entwicklern, ohne miteinander zu kollidieren, zu arbeiten, während sie versionskontrollierte Änderungen an der Anwendung bereitstellen.

Sogar Datenbankcode wird inzwischen mit versionskontrollierten Repositories als Teil des DevOps-Prozesses verwaltet. Wir können Versionskontrolle als etwas zusammenfassen, das:

Reduziert Codekonflikte
Erhöht die Sichtbarkeit und Effizienz der Entwicklung
Ermöglicht einfache Rückführungen zu früheren Versionen im Falle von Problemen

Automatisierung

Die zweite wichtige Überlegung ist die Automatisierung, da DevOps auf automatisierte Aufgaben für eine schnellere Entwicklung angewiesen ist. Das DevOps-Team muss versuchen, sich wiederholende manuelle Aufgaben zu automatisieren und ständig nach neuen Aufgaben suchen, die automatisiert werden können.

Zum Beispiel können automatisierte Tools wie Selenium, Appium und Cucumber die Anwendungstestphase erheblich nutzen, da sie es den Nutzern ermöglichen, die meisten Testfälle zu automatisieren. Darüber hinaus ist Automatisierung:

Reduziert menschliche Fehler
Spart Zeit für alltägliche Aufgaben
Es gibt Teammitgliedern die Möglichkeit, sich auf wichtigere Themen zu konzentrieren

Automatisierung

Einsatzstrategie

Die nächste Überlegung ist die Bereitstellungsstrategie. Die meisten DevOps-Bereitstellungsphasen zielen auf hochverfügbare und skalierbare Cloud-Infrastrukturen ab, da cloudbasierte Anwendungen so beliebt sind wie und alle Vorteile von Cloud-Deployments.

Containerisierte Anwendungen sind einer der Faktoren, die diesen Wechsel zu cloudbasierten Deployments ermöglichen. Container ermöglichen es den Nutzern, isolierte und portable Anwendungsumgebungen zu erstellen, die überall mit allen erforderlichen Abhängigkeiten bereitgestellt werden können. Plattformen wie Kubernetes und Rancher bieten robuste Orchestrierungsfunktionen für containerisierte Deployments. Auch hier spielt Automatisierung eine wichtige Rolle durch die Automatisierung von Softwarepaketierung und -deployments.

(Lesen Sie unsere Einführung zur Containerisierung.)

Eine versionskontrollierte und automatisierte DevOps-Pipeline mit einer geeigneten Deployment-Strategie ermöglicht es Organisationen, eine Pipeline zu schaffen, die alle Phasen von SDLC umfasst. Nachdem wir nun die Hauptaspekte einer DevOps-Pipeline verstanden haben, schauen wir uns an, wie Microservices all diese Faktoren beeinflussen.

Überblick über Microservices

Microservices ist ein architektonischer Ansatz für die Entwicklung, der sich von traditionellen, monolithischen Anwendungen unterscheidet (bei denen die gesamte Anwendung als eine einzige Einheit betrachtet und entwickelt wird). Die Microservice-Architektur teilt die Anwendung in verschiedene lose gekoppelte Services auf.

Betrachten wir zum Beispiel eine Online-Shopping-Plattform:

Im traditionellen Entwicklungsprozess wird die gesamte Plattform von Bestandsverwaltung, Zahlungen und Einkaufswagen gemeinsam als Komponenten der Anwendung entwickelt. Für jede Änderung erfolgen Entwicklung und Bereitstellung als eine einzige Entität.
Andererseits wird die Microservices-Architektur die Anwendung in verschiedene Dienste aufteilen (Bestandsmanagement-Service, Zahlungsservice, Einkaufswagen-Service), die unabhängig entwickelt und bereitgestellt werden können. Dieser Ansatz isoliert alle Probleme dieses spezifischen Services und verringert so deren Auswirkungen auf die Anwendung.

Behälter

Der DevOps-Ansatz ist ideal für Microservices-basierte Anwendungen, da er eine einfache Entwicklung ermöglicht, nahtlose Updates bietet und jeden Dienst verwaltet, ohne das Risiko vollständiger Anwendungsausfälle zu riskieren.

Rolle der Microservices in DevOps

Um die Rolle von Microservices in DevOps zu verstehen, betrachten wir eine DevOps-Pipeline zur Entwicklung einer microservices-basierten Anwendung.

Das Erste, was Microservices verändert, ist, wie Organisationen an die Entwicklung herangehen. Da alles in separate Services unterteilt ist, können Entwicklungsteams ebenfalls aufgeteilt werden, um jeden Service anzugehen. Dies verringert wiederum den Entwicklungsumfang und macht den Entwicklungsprozess flexibler.

Gesamtflexibilität

Diese Flexibilität ermöglicht es DevOps-Teams, Probleme effektiv anzugehen. Wenn beispielsweise ein Produktionsfehler entdeckt wird, kann das Entwicklungsteam diesen Fehler im betroffenen Dienst beheben und den Dienst bereitstellen, ohne das SDLC anderer Dienste zu beeinträchtigen und minimale Ausfallzeiten zu verursachen. Außerdem können Entwickler, wenn ein Dienst eine neue Funktion benötigt, diese in der Produktion entwickeln und bereitstellen, ohne den Entwicklungsprozess anderer Dienste zu beeinträchtigen. Dieser entkoppelte Ansatz vereinfacht den Entwicklungs- und Testprozess und ermöglicht es, Dienste unabhängig zu modifizieren.

Containerisierung ist ein weiterer Faktor, der microservices-basierte Architekturen erweitert und ergänzt. Das Paketieren jedes Services als Container-Image reduziert die Komplexität weiter und optimiert gleichzeitig die kontinuierliche Lieferpipeline.

Services können als vollständig unabhängige Einheiten mit allen Abhängigkeiten und Anforderungen im Container fungieren. Dies macht die Services systemunabhängig und wiederverwendbar, während sie mit jedem anderen System interagieren können.

(Erfahren Sie mehr über Container und Microservices.)

APIs

APIs sind ein weiterer Faktor, der mit Microservices zusammenhängt. Mit entkoppelten Diensten benötigen Nutzer eine robuste Kommunikationsmethode, um zwischen Diensten zu kommunizieren.

APIs ermöglichen es Entwicklern, nur die relevanten Endpunkte und Informationen bereitzustellen, während der Dienst gehärtet und eine universell kompatible Schnittstelle bereitgestellt wird. Dies wird auch zu einem Thema bei der Erstellung wiederverwendbarer systemagnostischer Dienste.

(Sehen Sie, wie Microservices auf APIs basieren.)

Als nächstes kommt die Automatisierung. In einer Microservices-Architektur können die meisten Tests-, Paket- und Deployment-Aufgaben für jeden Service automatisiert werden. Da sich jeder Service in einer unabhängigen DevOps-Pipeline befindet, wirken sich Probleme in einer einzelnen automatisierten Aufgabe nicht auf die anderen Services aus. Außerdem werden Rückkopplungsschleifen deutlich kürzer, wenn Fehler mit der vereinfachten Codebasis behoben werden.

Die Phasen, in denen Microservices durch Automatisierung am meisten glänzen, sind Bereitstellung und Wartung. Eine automatisierte Aufgabe wird im Bereitstellungsprozess ausgelöst, um den Dienst als Container auszurollen, sobald alle Tests abgeschlossen sind und das Container-Image in eine Container-Registry hochgeladen wurde. Dies vereinfacht die Bereitstellung, indem spezialisierte Netzwerkkonfigurationen oder Abhängigkeitsmanagement vor der Bereitstellung überflüssig werden.

Erhöhte Verfügbarkeit, Skalierbarkeit

Schließlich steigen die Verfügbarkeit und Skalierbarkeit der Anwendung automatisch, wenn Servicecontainer in Clustern bereitgestellt und über eine Orchestrierungsplattform verwaltet werden.

Bei einem Ausfall im Service kann er schnell durch einen brandneuen Servicebehälter ersetzt werden.
Bei hoher Belastung für einen Service kann ein neuer Container erstellt werden, um den Anstieg der Nachfrage zu erleichtern.

Dies ermöglicht Scale-out-Strategien, ohne auf Scale-up-Strategien zu setzen, die auf Ressourcenzuwächsen basieren, was zu teuer ist.

Microservices sind perfekt für DevOps

Die Microservices-Architektur ist maßgeschneidert für DevOps mit ihrem servicesbasierten Ansatz, der es Organisationen ermöglicht, die Anwendung in kleinere Services zu zerlegen. Dies ermöglicht es Delivery-Teams, einzelne Services als separate Einheiten anzugehen – was letztlich Entwicklung, Testing und Bereitstellung vereinfacht. (Das bedeutet jedoch nicht, dass Microservices für jede Anwendung verwendet werden sollten. Sie bringen jedoch gewisse Herausforderungen mit sich.)

Die Rolle, die Microservices in DevOps spielen, umfasst die Optimierung des DevOps-Prozesses sowie die Steigerung der Produktivität und Qualität der Anwendung während die Entwicklung auf eine flexible Architektur umgestellt wird. Dies führt zur Entwicklung cloud-nativer Anwendungen, die in der Lage sind, jede Nutzeranforderung zu erfüllen.

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