ARCHITECTURE MONOLITHIQUE VS ARCHITECTURE MICROSERVICES

Je suis sûr que vous avez rencontré un sujet comme l’architecture monolithique VS microservices moins souvent que vous n’avez entendu les gens discuter des paradigmes de programmation, des outils ou des cadres logiciels. Vous devez choisir le type d’architecture logicielle dès le début de votre projet. Il permet de définir la conception de votre application et constitue l’une des principales étapes de la phase de découverte du cycle de vie de l’application. Qu’elle soit monolithique ou microservice après le développement de l’application, la modification de l’architecture logicielle est exigeante, longue et coûteuse.

L’architecture logicielle est la structure et l’organisation d’un système. Cette structure est constituée de composants, de leur environnement, de leur interaction et des concepts utilisés pour concevoir le logiciel. Dans la plupart des cas, elle implique l’évolution du logiciel dans le futur. L’architecture logicielle est créée en vue de missions distinctes. Ces missions doivent être accomplies sans entraver les tâches d’autres outils et dispositifs. La structure et le comportement du logiciel affectent des décisions importantes, et doivent donc être rendus et construits avec compétence pour obtenir les meilleurs résultats possibles.

Cet article vous aidera à comprendre ces deux types d’architecture logicielle. Nous mettons côte à côte les architectures monolithiques et microservices, définissons ce qu’elles sont et mentionnons les principaux concepts auxquels vous devez prêter attention. Allons-y, explorons !

Architecture monolithique

L’architecture monolithique est le modèle traditionnel de conception d’un programme logiciel construit comme une unité combinée qui est fermée et indépendante des autres applications. Cette architecture est considérée comme l’approche traditionnelle de la construction et de la création d’applications en tant qu’unités uniques et unifiées. En général, cette approche consiste en une interface utilisateur côté client, une application côté serveur et une base de données. Une architecture monolithique est un réseau informatique étendu doté d’une grande base de code qui intègre toutes les préoccupations de l’entreprise.

Lorsque vous souhaitez modifier une application monolithique, vous devez mettre à jour l’ensemble de la pile en accédant à la base de code et en construisant et installant une version actualisée de l’interface côté service.

Les logiciels monolithiques sont généralement constitués de trois composants ;

• Interface utilisateur côté client – consiste en des pages HTML ou Javascript exécutées dans un navigateur.
• Application côté serveur – traite les requêtes HTTP, met en œuvre la logique propre au domaine, récupère et met à jour les données de la base de données et remplit les vues HTML à envoyer au navigateur.
• Base de données – contient de nombreux tableaux, généralement dans un système de gestion de base de données relationnelle.

Ce modèle permet de rationaliser le pipeline ETL au fur et à mesure que les données sont transférées dans une base de données unique à travers le monolithe. Cependant, même si vous appliquez un modèle de microservices, vous pouvez également simplifier votre pipeline ETL avec une solution sans code comme Xplenty.

Avantages de l’architecture monolithique

Une organisation peut tirer profit d’une architecture monolithique en fonction de différents facteurs. L’utilisation d’une architecture monolithique lors de la construction de votre application présente plusieurs avantages, dont voici quelques-uns.

• Traitement aisé des problèmes susceptibles d’affecter l’ensemble du logiciel. En général, les développeurs appellent ces problèmes des préoccupations transversales, notamment la surveillance des performances, la mise en cache, la journalisation et le traitement. Tout est placé au même endroit dans une application monolithique et n’est pas dispersé entre les microservices. L’architecture monolithique minimisera considérablement les difficultés liées à la résolution de ces problèmes.
• Simplicité. Lorsqu’il s’agit de créer des applications de petite ou moyenne taille, l’architecture monolithique est plus simple à développer, à déployer et à mettre à l’échelle. La plupart des environnements de développement intégrés et des moteurs de développement prennent en charge l’architecture monolithique en tant que modèle traditionnel de création d’applications. Les tests de bout en bout sont beaucoup plus faciles à réaliser lorsqu’on n’a affaire qu’à une seule base de code étendue.
• Performance. Les applications monolithiques sont généralement plus performantes que les microservices. Une API peut servir le même objectif dans les applications monolithiques parce qu’elle a consolidé le code et la mémoire.

Inconvénients de l’architecture monolithique

Les applications monolithiques sont pratiques jusqu’à ce qu’elles se développent et que leur mise à l’échelle devienne un problème. Le déploiement d’une légère modification d’une fonction nécessite de compiler et de tester l’ensemble de la plateforme, ce qui va à l’encontre de l’approche agile moderne adoptée par la plupart des développeurs. L’architecture monolithique présente des inconvénients, dont voici quelques-uns.

• Potentiel d’évolutivité. Le potentiel d’évolutivité d’une application monolithique dépend de sa taille. Si vous souhaitez concevoir une application étendue et complexe, il existe de meilleures architectures logicielles que l’architecture monolithique. Dans une application plus complexe, l’évolutivité sera considérable. Elle deviendra une préoccupation considérable, car il sera plus difficile de gérer et de contenir un projet logiciel aggravé dans le cadre d’une vaste base de code.
• Flexibilité. Les applications monolithiques sont rigides en matière de flexibilité. Avec une application monolithique, attendez-vous à l’utiliser pendant un certain temps sans changer votre pile technologique. Or, avec une architecture monolithique, il est pratiquement impossible de modifier votre pile technologique. Vous devrez réécrire votre logiciel pour y intégrer la pile que vous souhaitez mettre en œuvre, ce qui nécessite des ressources considérables et n’en vaut pas la peine.
• L’architecture monolithique complique votre code. La base de code étant unique, elle devient exponentiellement complexe au fur et à mesure que l’application se développe et évolue. Ces changements ou mises à jour nécessitent une coordination à l’échelle de l’application, mais les utilisateurs peuvent les étendre au-delà d’une seule partie.

Architecture de microservices

Alors qu’une application monolithique est une unité intégrée unique, l’architecture microservice la divise en plusieurs unités autonomes plus petites. Ces unités exécutent généralement chaque processus d’application comme un service indépendant. Par conséquent, tous les services ont leur base de données et leur logique et exécutent des fonctions spécifiques.

L’architecture microservice est une approche dans laquelle une application unique est développée comme une suite de petits services, chacun fonctionnant dans son processus et communiquant avec des mécanismes légers, généralement une API de ressources HTTP. Sam Newman, consultant indépendant, affirme que « les microservices sont de petits services qui fonctionnent ensemble ».

L’architecture microservice est constituée d’une collection de services minuscules et autonomes. Chaque service est indépendant et met en œuvre une capacité commerciale ou technique de l’application qu’il encapsule dans un contexte délimité. Un contexte délimité fait référence à une section naturelle de l’organisation et fournit une limite claire à l’intérieur de laquelle le modèle de domaine existe.

L’architecture microservices modifie considérablement la relation entre la base de données et l’application. Ainsi, au lieu d’utiliser une base de données unique avec d’autres microservices, chaque microservice a sa propre base de données. Une base de données par microservice est indispensable si vous souhaitez bénéficier de cette architecture pour assurer un couplage lâche.

Composants de l’architecture microservice

Les microservices sont petits, autonomes et faiblement couplés. Une petite équipe de programmeurs peut écrire et soutenir le service puisque chaque service possède sa propre base de données. Les services sont responsables de la préservation de leurs données ou de leur état externe. Cela va à l’encontre de l’approche traditionnelle, où une couche de données séparée gère la préservation des données. Voici quelques-uns des composants d’une architecture microservices

• Orchestration. Ce composant s’occupe de placer les services sur les nœuds, de reconnaître les défaillances, de stabiliser les services sur les nœuds, etc. En général, ce composant est une technologie « off-the-shell » comme Kubernetes plutôt qu’une technologie personnalisée.
• Passerelle API. La passerelle API est le point d’entrée des clients. Au lieu d’appeler les services directement, les clients téléphonent à la passerelle API et transmettent l’appel aux services appropriés dans le back-end.

Avantages de l’architecture microservices

L’architecture microservices a progressé grâce au nuage, à la conteneurisation et aux systèmes hyperconnectés. De plus, l’architecture microservices présente certains avantages pour l’utilisateur, comme indiqué ci-dessous.

• Amélioration de l’agilité. Avec ce type d’architecture logicielle, les développeurs peuvent travailler sur des modules indépendants. Chaque développeur peut créer et déployer un module indépendamment, ce qui minimise les frictions opérationnelles de l’équipe. Il est également facile de contrôler les corrections de bogues et les mises à jour. Vous pouvez mettre à jour un service sans redéployer l’ensemble de l’application et annuler la mise à jour en cas de problème. Habituellement, lorsqu’un bogue est découvert dans une partie d’une application monolithique, il peut bloquer l’ensemble du processus de mise à jour.
• Meilleure évolutivité. L’architecture microservices peut faire évoluer chaque service de manière indépendante. Elle vous permet de faire évoluer les sous-systèmes qui ont besoin de plus de ressources sans faire évoluer l’ensemble de l’application. La mise à l’échelle d’applications monolithiques prend du temps et engendre des coûts, même lorsqu’elle n’est pas nécessaire. L’utilisation d’un orchestrateur comme Service Fabric ou Kubernetes permet d’augmenter la densité des services sur un seul hôte, ce qui permet une utilisation efficace des ressources.
• L’architecture microservices encourage la décentralisation. Un gouvernement central bien ciblé est essentiel pour une gouvernance réussie. Ce type de structure serait facile à démanteler, politique mise à part. La centralisation des choses en un seul endroit signifie que si l’une d’entre elles ne fonctionne pas, c’est tout le système qui s’effondre. L’ensemble du système s’effondre. L’architecture microservices favorise la décentralisation, ce qui permet aux développeurs d’être plus indépendants et de travailler en équipe, quel que soit l’endroit où ils se trouvent. La flexibilité est également au rendez-vous. Vous pouvez mettre en œuvre plusieurs piles technologiques dans une seule application. Cela vous aide à sélectionner la pile technologique la plus influente pour concevoir un service.

Inconvénients de l’architecture microservices

Les avantages des microservices sont trop beaux pour être gratuits. Les inconvénients d’une architecture de microservices sont un peu difficiles à supporter. Aussi, vous devez vous assurer que vous choisissez l’architecture logicielle exemplaire pour votre entreprise.

• Complexité. L’architecture microservices comporte plusieurs parties mobiles par rapport à l’architecture monolithique. Chaque service est simple, mais le système dans son ensemble devient complexe. La communication entre les services est compliquée ; les API encouragent généralement cette communication et sont généralement mises en œuvre pour relier les plateformes logicielles. La complexité des applications microservices augmente avec le nombre de microservices.
• Congestion du réseau. L’utilisation d’un grand nombre de petits services peut entraîner une communication interservices. Et lorsque la chaîne de dépendances des services devient très longue, la latence supplémentaire devient un problème. Cela signifie que vous devrez créer des API avec soin. Pensez aux formats de sérialisation et cherchez à utiliser des modèles de communication asynchrones.
• Développement et tests. La conception d’un petit service qui dépend d’autres services dépendants nécessite une approche différente de l’écriture d’un programme traditionnel en couches. Les outils disponibles ne sont pas toujours conçus pour fonctionner avec des dépendances de service. Le remaniement à travers les frontières des services devient ardu, et les tests des dépendances de services sont complexes, en particulier lorsque l’application évolue rapidement.

Migrer d’un monolithe à des microservices

L’évolutivité est la principale raison pour laquelle les développeurs passent d’une architecture monolithique à une architecture microservices. L’évolutivité des composants rarement utilisés est insignifiante. Les composants utilisés par la plupart des utilisateurs doivent être pris en compte en premier lieu lors de la migration. Voici une procédure typique pour passer d’un système monolithique à une approche microservices.

1. Identifiez les composants logiques.

Les données utilisées dans le système comportent principalement trois éléments d’information : les objets de données, les actions, les tâches à effectuer et les cas d’utilisation. Les constructions logiques sont les objets de données qui représentent les données utilisées. Les actions de données sont des commandes permettant d’exécuter une tâche sur un ou plusieurs objets de données. Les tâches à effectuer représentent les fonctions que les utilisateurs appellent pour remplir leur rôle.

2. Refactoriser les composants

Lorsque tous les composants ont été identifiés et assemblés, organisez-les en interne – certaines fonctionnalités en double doivent être éliminées avant d’appliquer le microservice. Il ne doit y avoir qu’un seul microservice qui exécute une fonction.

3. Identifier les dépendances des composants

Après avoir identifié et organisé les composants à migrer, le système doit reconnaître les dépendances au sein des composants. Pour ce faire, il utilise généralement une analyse statique du code source pour rechercher les appels entre les différentes bibliothèques et les différents types de données.

4. Groupes de composants ponctuels

L’architecte du système doit se concentrer sur la catégorisation des composants en groupes pouvant être transformés en microservices. L’objectif est de trouver un petit ensemble d’objets et leurs actions élémentaires qui doivent être séparés dans le système final.

5. Créer une API pour l’interface utilisateur à distance

L’interface utilisateur à distance est la seule approche de la communication entre le système, ses composants et ses utilisateurs. Cette interface doit être systématiquement planifiée et évolutive afin d’éviter les problèmes au fur et à mesure de la croissance du système.

6. Déplacez les groupes de composants vers les macroservices.

Les macro-services ont tendance à avoir une position modérée en ce qui concerne la répartition des référentiels de données et à permettre des interactions plus complexes avec les objets de données. Il est donc essentiel de considérer leur utilisation comme une étape provisoire pour achever la migration.

7. Passer des macroservices aux microservices

L’extraction des objets de données, des composants et des fonctions de l’architecture monolithique vers les macroservices permet de comprendre comment ces composants peuvent être divisés en microservices. N’oubliez pas que chaque microservice contient sa base de données et n’exécute qu’un ensemble limité d’actions sur ses objets de données.

8. Déploiement et essais

L’étape suivante comprend les tests d’intégration et le déploiement lorsque le microservice est prêt. L’architecture monolithique doit être adaptée pour utiliser le nouveau service pour ses demandes de données au lieu de la base de données existante.

Conclusion

Adopter une architecture de microservices n’est pas une approche universelle. Bien qu’elle soit de plus en plus célèbre, l’architecture monolithique présente des avantages robustes et importants par rapport aux microservices, ainsi que des points forts. Vous devriez commencer par une architecture monolithique pour valider votre nouvelle idée commerciale. Une petite équipe de développeurs vous accompagne pour développer une application simple sans avoir besoin de microservices.

L’architecture microservices est plus satisfaisante pour les applications étendues et complexes. Elle fournit des solutions de produits pour un système complexe avec plusieurs fonctions et services au sein d’une seule application. Les microservices sont parfaits pour les plateformes couvrant de nombreux parcours et flux de travail des utilisateurs.