整合型架構與微型服務架構有什麼差異?
整合型架構是一種傳統的軟體開發模型,它使用一個程式碼庫來執行多項業務功能。由於系統內的資料交換機制,整合型系統的所有軟體元件都相互依賴。修改整合型架構既嚴格又耗時,因為微小的變更會影響大範圍的程式碼庫。相較之下,微型服務是一種架構方法,可將軟體組成成小型獨立元件或服務。每項服務執行單一功能,並透過明確定義的介面與其他服務進行通訊。由於它們獨立執行,因此您可以視需要更新、修改、部署或擴展每個服務。
主要差異:整合型架構與微型服務架構
整合型應用程式通常包含用戶端 UI、資料庫和伺服器端應用程式。開發人員在單一程式碼庫上建置所有這些模組。
另一方面,在分散式架構中,每項微型服務都可以完成單一功能或業務邏輯。微型服務不是在同一程式碼庫中交換資料,而是使用 API 進行通訊。
接下來,我們討論兩者之間的更多差異。
開發過程
整合型應用程式更容易開始使用,因為不需要太多的前期規劃。您可以視需要開始使用,並不斷新增程式碼模組。然而,隨著時間的推移,應用程式可能會變得複雜且難以更新或變更。
微型服務架構在開始之前需要更多的規劃和設計。開發人員必須確定可獨立工作的不同功能,並規劃一致的 API。不過,初始協調可讓程式碼維護更高效。您可以更快地做出變更並找到錯誤。程式碼重用性也隨著時間的推移而增加。
部署
部署整合型應用程式比部署微型服務更直接。開發人員在單一環境安裝整個應用程式的程式碼庫和相依項。
相較之下,部署微型服務型應用程式更為複雜,因為每項微型服務都是可獨立部署的軟體套件。開發人員通常會在部署微型服務之前將其容器化。容器會封裝微型服務的程式碼及相關相依項,以實現平台獨立性。
偵錯
偵錯是一項軟體程序,可識別導致應用程式行為異常的編碼錯誤。對整合型架構偵錯時,開發人員可在相同的程式設計環境中追蹤資料移動,或檢查程式碼行為。同時,要在微型服務架構中識別編碼問題,需要查看多項鬆耦合的個別服務。
對微型服務應用程式偵錯可能更具挑戰性,因為可能有多個開發人員負責許多微型服務。例如,偵錯可能需要團隊成員之間協調性測試、討論和意見回饋,這需要更多的時間和資源。
修改
在整合型應用程式一個部分的小變更,由於緊密耦合的編碼而會影響多項軟體功能。此外,當開發人員對整合型應用程式引入新的變更時,他們必須在伺服器上重新測試並重新部署整個系統。
相較之下,微型服務方法更具靈活性。更容易對應用程式做出變更。開發人員不用修改所有服務,而是只變更特定功能。他們也可以獨立部署特定服務。這種方法對於持續部署工作流程很有幫助,開發人員可在不影響系統穩定性的情況下進行頻繁的小變更。
擴展
整合型應用程式在擴展時面臨多項挑戰。整合型架構包含單一程式碼庫中的所有功能,因此,整個應用程式必須隨著需求的變化而擴展。例如,如果應用程式的效能因通訊功能遇到流量突增而降低,則您必須增加運算資源來容納整個整合型應用程式。這會導致資源浪費,因為並非應用程式的所有部分都處於尖峰容量。
同時,微型服務架構支援分散式系統。在分散式系統中,每個軟體元件會接收自己的運算資源。這些資源可根據目前的容量和預測的需求來獨立擴展。舉例來說,您可將更多資源分配給地理位置服務,而不是整個系統。
營運影響:整合型架構與微型服務架構
微型服務可讓您更快創新、降低風險,加速上市速度,以及減少總體擁有成本。以下是微型服務架構的營運優勢摘要。
加快創新速度
整合型架構限制了組織在現有應用程式中引入新業務功能和技術的能力。開發人員無法使用新的技術架構來重建程式碼庫的某些部分,這會延遲您的組織採用現代技術趨勢。
同時,微型服務是獨立的軟體元件,開發人員可使用不同的架構和軟體技術來進行建置。微型服務之間的鬆耦合讓企業能夠更快地對某些元件進行創新。
降低風險
整合型和微型服務應用程式都會遇到程式碼衝突、錯誤和不成功的更新。然而,當開發人員發佈新的更新時,整合型應用程式會帶來更大的風險,因為整個應用程式會出現單點故障。程式碼庫中的一個小錯誤可能會導致整個應用程式失敗。此類事件可能會導致嚴重的服務中斷,並影響所有作用中使用者。
因此,開發人員喜好建置微型服務應用程式來減緩部署風險。如果微型服務失敗,其他微型服務仍然可以運作,這可限制對應用程式的影響。開發人員還會利用各種工具先發製人,並修正影響微型服務的問題,以改善應用程式的可復原性。
縮短上市時間
隨著程式碼複雜度增加,整合型應用程式的軟體開發工作量會呈指數級增加。最終,開發人員必須花費更多時間來管理和交叉引用程式碼檔案和程式庫,以犧牲建置新功能為代價。當您使用剛性基礎設施進行開發時,它會對預期的時間表造成延遲。
相較之下,具備微型服務專業知識的組織可更快地建置和發行數位產品。在分散式軟體架構中,每個開發人員專注於較小的程式碼塊,而不是大型程式碼。當開發人員建立特定微型服務時,他們不需要了解其他微型服務的運作方式。他們只需使用適當的 API,這些 API 運作更快,且更容易學習。
減少總體擁有成本
微型服務和整合型應用程式都會在開發、部署和維護期間產生費用。然而,從長遠來看,微型服務方法更具成本效益。
您可以視需求新增運算資源,以水平擴展微型服務應用程式。您只需針對個別服務新增資源,而不是整個應用程式。若要擴展整合型系統,企業必須升級整體應用程式的記憶體和處理能力,這樣的成本更高。
除了基礎設施成本之外,維護整合型應用程式的費用也隨著需求不斷升級而增加。例如,有時開發人員必須在較新的硬體上執行舊式整合型軟體。這需要自訂知識,而且開發人員必須重建應用程式,以便其保持可營運。同時,微型服務獨立於特定硬體和平台執行,這可讓組織免於昂貴的升級。
何時使用整合型架構與微型服務架構
無論是整合型架構,還是微型服務架構,都能協助開發人員採用不同的方法來建置應用程式。重要的是,要了解微型服務不會降低應用程式的複雜性。而微型服務結構揭示了基礎複雜性,並允許開發人員更有效地建置、管理和擴展大型應用程式。
當您在開發微型服務架構或整合型架構之間做出決定時,可以考慮以下因素。
應用程式規模
在設計簡單的應用程式或原型時,整合型方法更適合。由於整合型應用程式使用單一程式碼庫和架構,因此開發人員可在不整合多項服務的情況下建置軟體。微型服務應用程式可能需要大量的時間和設計工作,這並不能證明非常小型專案的成本和效益。
同時,微型服務架構對於建置複雜的系統更好。它為您的團隊提供強大的程式設計基礎,並提供各項支援,讓他們能夠靈活地新增更多功能。例如,Netflix 使用 AWS Lambda 來擴展其串流基礎設施,以及節省開發時間。
團隊能力
儘管具有靈活性,但使用微型服務進行開發需要不同的知識集和設計思維。與整合型應用程式不同,微型服務開發需要了解雲端架構、API、容器化,以及現代雲端應用程式專屬的其他專業知識。此外,對於不了解分散式架構的開發人員來說,對微型服務進行疑難排解可能極具挑戰性。
基礎架構
整合型應用程式可在單一伺服器上執行,但微型服務應用程式可從雲端環境獲益更多。雖然可以從單一伺服器執行微型服務,但開發人員通常會與雲端服務提供者一起託管微型服務,以協助確保可擴展性、容錯能力和高可用性。
您需要配備適當的基礎設施,才能開始使用微型服務。您還需要更多精力來設定微型服務的工具和工作流程,但它們對於建置複雜且可擴展的應用程式來說是比較好的選擇。
如何從整合型架構過渡到微型服務架構
您可以將整合型應用程式遷移至微型服務架構,但需要仔細規劃和實作。利害關係人提供一致的意見回饋來協調步驟非常重要。做為一般指導方針,您可以遵循以下步驟。
制定計劃
制定遷移和部署策略,以考量營運風險、客戶體驗、技術能力、時間表和業務目標。
尋找雲端合作夥伴
與可靠的雲端供應商合作,並將整合型應用程式容器化。這是一個必要的程序,可消除應用程式對特定硬體和軟體需求的相依性。然後,開發人員即可開始將大型程式碼庫分割為多項微型服務。
採用 DevOps 實務
在組織中採用 DevOps 文化,並使用持續整合和持續部署 (CI/CD) 工具來支援遷移工作。DevOps 是一種軟體實務,可利用自動化工具來縮短開發生命週期。
建置微型服務
在雲端基礎設施上建置和部署微型服務。使用適當的工具來監控微型服務的運作狀態、流量和安全性,並迅速回應問題。如果您有興趣,可以閱讀將整合型應用程式分解為微型服務的相關教學。
差異摘要:整合型架構與微型服務架構
類別 |
整合型架構 |
微型服務架構 |
設計 |
具有多個互相依存函數的單一程式碼庫。 |
具有自主功能的獨立軟體元件,可使用 API 相互通訊。 |
開發 |
開始時只需較少的規劃,但越來越複雜,難以理解和維護。 |
一開始需要較多的規劃和基礎設施,但隨著時間的推移更容易管理和維護。 |
部署 |
整個應用程式部署為單一實體。 |
每個微型服務都是獨立的軟體實體,需要個別的容器化部署。 |
偵錯 |
追蹤相同環境中的程式碼路徑。 |
需要進階偵錯工具,來追蹤多項微型服務之間的資料交換。 |
修改 |
小的變更會帶來更大的風險,因為它們會影響整個程式碼庫。 |
您可在不影響整個應用程式的情況下修改個別微型服務。 |
擴展 |
即使只有某些功能區域的需求增加,您也必須擴展整個應用程式。 |
您可以視需要調整個別微型服務,以節省整體擴展成本。 |
投資 |
較低的前期投資,但會持續增加成本和維護工作。 |
需要額外的時間和成本投資,以建立所需的基礎設施並培養團隊能力。然而,長期的成本節省、維護性和適應性更好。 |
AWS 如何支援您的微型服務架構需求?
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例如,您可以使用這些 AWS 服務來設定和維護微型服務架構:
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