Was ist ein Cloud-Microservice?

Was ist ein Cloud-Microservice?

Früher wurde Software mit monolithischen Architekturen erstellt, aber da die Komplexität der Software exponentiell zunahm, waren diese monolithischen Codebasen nicht skalierbar. Die Installation und Aktualisierungen erforderten Planung und oft auch Ausfallzeiten, und es gab kaum oder gar keine Möglichkeit, einzelne Komponenten auszuwählen, abgesehen von ein paar benutzerdefinierten Einstellungen.

Cloud-Microservices sind eine Architekturmethode zur Entwicklung von Softwareanwendungen oder -Funktionen als verteilter Satz von unabhängig bereitstellbaren und verwaltbaren Modulen, die verschiedene Anwendungsservices ausführen. Jeder Service verfügt über eine einzigartige Funktion, die mit anderen über gut definierte Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) kommuniziert. Dieser Ansatz für die Softwareentwicklung ermöglicht eine schnellere Entwicklung und Skalierbarkeit von Anwendungen als ein herkömmlicher monolithischer Ansatz. Microservices werden als verteilte Anwendungskomponenten erstellt, sodass die Services unabhängig arbeiten, aber dennoch bereitgestellt, aktualisiert und skaliert werden können, um die allgemeinen Anforderungen an die Anwendungsleistung zu erfüllen.

Die Cloud-basierte Skalierbarkeit von Microservices-Lösungen bedeutet, dass die Anzahl der ausgeführten Instanzen eines beliebigen Services nie ein Problem darstellt. Und die Microservices-Architektur ermöglicht eine schnellere Entwicklung, sodass Funktionen und Innovationen schneller auf dem Markt bereitgestellt werden können als bei bestehenden älteren Anwendungen. Beispielsweise können jede Woche Updates stattfinden, werden aber vom Endbenutzer nicht bemerkt – ein scharfer Kontrast zu den geplanten Release-Zyklen der Vergangenheit.

Welche Probleme lösen Cloud-Microservices?

Mit der zunehmenden Größe und Komplexität von Anwendungen ist der herkömmliche monolithische Ansatz zur Erstellung von Unternehmensanwendungen problematisch und ineffizient geworden. Im Laufe der Zeit schafft das Hinzufügen von Funktionen Abhängigkeiten, die die Komplexität der Software erheblich erhöhen, was zu längeren Entwicklungs- und Testzyklen und der Multiplikation von Softwarefehlern führt. Im Gegensatz dazu werden bei Anwendungen, die in der modernen Cloud erstellt werden, komplexe Anwendungen in Microservices aufgeteilt, die jeweils von einem kleinen, fokussierten Entwicklungsteam entworfen und verwaltet werden.

Microservices werden unabhängig voneinander mit optimierten Technologie-Stacks konzipiert, die speziell für den jeweiligen Service ausgewählt werden. Das Hinzufügen oder Entfernen von Funktionen ist einfacher, Fehler werden nahezu in Echtzeit behoben, und Updates werden unabhängig voneinander bereitgestellt, ohne die Gesamtanwendung zu beeinträchigen. Darüber hinaus sind Anwendungen in einer Microservices-Architektur von Natur aus belastbar – der Ausfall eines Services wirkt sich nicht auf die anderen aus.

Im Vergleich zu herkömmlichen monolithischen Strukturen bietet eine Microservices-Architektur mehrere Vorteile, darunter:

• Flexibilität: Services werden unabhängig voneinander konzipiert, was Probleme und Komplexität reduziert
• Skalierbarkeit: Die Services skalieren elastisch nach oben oder unten, wenn sie benötigt werden, ohne kostspielige Hardware zu erfordern
• Ausfallsicherheit und Programmierbarkeit: Der Ausfall eines Services wirkt sich nicht auf andere aus; die 100%ige API-Programmierbarkeit ermöglicht den Services, miteinander zu kommunizieren und Ausfälle weitaus eleganter zu bewältigen
• Effizienz: Services werden unabhängig voneinander mit optimierten Technologie-Stacks konzipiert, die speziell für den jeweiligen Service ausgewählt werden
• Agilität und einfache Bereitstellung: Das Hinzufügen und Aktualisieren von Funktionen ist einfach, und Fehlerbehebungen und Patches werden nahezu in Echtzeit ohne Netzwerkunterbrechung angewendet

Wie funktionieren Cloud-Microservices?

Die Microservices-Architektur strukturiert eine Anwendung als Sammlung kleiner, lose gekoppelter und unabhängig voneinander bereitstellbarer Services. Jeder Service ist so konzipiert, dass er eine bestimmte Geschäftsfunktion ausführen und mit anderen Services über gut definierte APIs kommunizieren kann.

Hier finden Sie einen allgemeinen Überblick über die Funktionsweise von Microservices:

1. Servicetrennung

Die Funktionalität der Anwendung ist in kleinere, überschaubare Services auf der Grundlage von Geschäftsfunktionen unterteilt. Jeder Service konzentriert sich auf eine bestimmte Aufgabe und kann unabhängig voneinander entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden.

2. Unabhängige Entwicklung und Bereitstellung

Jeder Microservice wird als separate Einheit entwickelt und bereitgestellt, wobei in der Regel unterschiedliche Technologien und Programmiersprachen verwendet werden. Auf diese Weise können Entwicklungsteams autonom arbeiten und die am besten geeigneten Tools und Frameworks für ihren spezifischen Service auswählen.

3. API-basierte Kommunikation

Microservices kommunizieren untereinander über APIs mit leichtgewichtigen Protokollen wie HTTP/REST, Messaging-Warteschlangen oder ereignisgesteuerten Mechanismen. Services stellen gut definierte APIs bereit, die es ihnen ermöglichen, Daten von anderen Services zu senden und zu empfangen.

4. Lose Kopplung

Microservices sind lose gekoppelt, d. h. sie sind unabhängig und können weiterentwickelt und aktualisiert werden, ohne dass dies Auswirkungen auf andere Services hat. Änderungen, die an einem Service vorgenommen werden, erfordern keine Modifizierung oder erneute Bereitstellung der gesamten Anwendung.

5. Unabhängige Skalierbarkeit

Jeder Microservice kann unabhängig voneinander auf der Grundlage seiner spezifischen Anforderungen skaliert werden. Services, die eine hohe Nachfrage aufweisen, können hochskaliert werden, während weniger ausgelastete Services auf einem geringeren Umfang verbleiben können, was die Ressourcennutzung optimiert.

6. Datenverwaltung

Microservices können ihre eigenen Datenbanken haben, sodass jeder Service die am besten geeignete Datenbanktechnologie für seine spezifischen Anforderungen auswählen kann. Datenkonsistenz und Synchronisation zwischen Services können über Techniken wie Event-Sourcing oder verteilte Transaktionen verwaltet werden.

7. Ausfallsicherheit und Fehlerisolierung

Microservices sind so konzipiert, dass sie belastbar und fehlertolerant sind. Wenn ein Service ausfällt oder Probleme auftreten, bringt das nicht die gesamte Anwendung zum Stillstand. Services können Ausfälle problemlos bewältigen und unabhängig weiterarbeiten.

8. DevOps und kontinuierliche Bereitstellung

Microservices passen sich gut an die aktuellen Praktiken des Entwicklungsbetriebs (DevOps) an und ermöglichen häufige Bereitstellungen und kontinuierliche Lieferung. Da jeder Service unabhängig voneinander bereitgestellt wird, können Updates und neue Funktionen schnell veröffentlicht werden, ohne die gesamte Anwendung zu unterbrechen.

9. Überwachung und Verwaltung

Die Überwachung und Verwaltung von Microservices kann aufgrund der verteilten Natur der Architektur eine Herausforderung darstellen. Tools und Plattformen werden verwendet, um den Zustand, die Leistung und die Verfügbarkeit jedes Services zu überwachen und eine proaktive Wartung und Fehlerbehebung zu ermöglichen.

Durch die Einführung einer Microservices-Architektur können Unternehmen Vorteile wie verbesserte Skalierbarkeit, Flexibilität, Fehlerisolierung und eine schnellere Markteinführung für neue Funktionen erzielen. Diese Architektur bringt jedoch auch komplexe Probleme im Zusammenhang mit der serviceübergreifenden Kommunikation, der Datenkonsistenz und der Verwaltung verteilter Systeme mit sich, die sorgfältig angegangen und verwaltet werden müssen.

Implementierung mit Juniper 

Durch die Nutzung einer modernen Cloud-Architektur mit Microservices bietet die Juniper Mist Cloud eine beispiellose elastische Skalierung und Service-Geschwindigkeit ohne Unterbrechung.

Nicht alle Cloud-Services sind so konzipiert, dass sie eine optimierte digitale Erfahrung bieten. Genauso wie Unternehmen auf Mobilität und Cloud setzen, um flexibel zu sein, haben wir die Juniper Mist Cloud auf Basis von Microservices entwickelt, um geschäftliche Agilität und Skalierbarkeit zu gewährleisten. Die Juniper Mist Cloud bietet den ersten wirklich innovativen Ansatz für ein ständig verfügbares kabelgebundenes/drahtloses/SD-WAN-Netzwerkbetriebsmanagement seit über einem Jahrzehnt. Sie kombiniert KI, maschinelles Lernen und Data Science mit den neuesten Microservices-Technologien, um eine intelligente, skalierbare Lösung zu bieten, die die Benutzererfahrung optimiert.

Schlüsselkomponenten der Juniper Mist Cloud-Architektur-Microservices

Microservices 

Die Juniper Mist Cloud basiert auf einer Microservices-Architektur, die Agilität und Skalierung für Netzwerkmanagement und -betrieb bietet. Netzwerk-Upgrades und Patches nach Bedarf dauern Minuten statt Monate.

KI, maschinelles Lernen und Data Science 

Die Juniper Mist Cloud passt sich in Echtzeit an Änderungen des Benutzer-, Geräte- und Anwendungsverhaltens an und sorgt so für einen vorhersehbaren und zuverlässigen Netzwerkbetrieb. Sie überwacht Netzwerktrends in Echtzeit, sendet Warnungen, wenn sich die Servicelevels verschlechtern, und gibt Empfehlungen für die Fehlerbehebung und/oder proaktive Konfigurationsänderungen.

Moderne Cloud-Elemente 

Die Webskalierung ermöglicht es der Juniper Mist Cloud, Metadaten in Echtzeit von allen verbundenen Netzwerkgeräten zu erfassen, zu analysieren und zu speichern. Container gewährleisten Portabilität und Fehlertoleranz. Kafka, Storm, Spark und andere Elemente bieten Geschwindigkeit, Skalierung und Ausfallsicherheit, während eine globale Cloud-Instanz einen Einblick in Trends auf Makroebene bietet.