Monolitik ke Layanan Mikro: Kapan, Mengapa, dan Bagaimana Melakukan Transisi

Anda harus berpikir dengan bijak sebelum mengambil keputusan untuk memigrasikan aplikasi monolitik ke layanan mikro yang setara. Mengabaikan waktu yang tepat untuk mengambil langkah migrasi dapat mendorong Anda jauh di belakang persaingan.

Dalam beberapa tahun terakhir, pergeseran dari arsitektur monolitik ke layanan mikro telah menjadi tren populer dalam pengembangan perangkat lunak. Saat organisasi ingin meningkatkan skalabilitas dan fleksibilitas aplikasi mereka, peralihan dari arsitektur monolitik ke arsitektur layanan mikro telah menjadi pilihan yang semakin populer. Tapi apa sebenarnya transisi ini, dan mengapa ini bisa menjadi pilihan yang tepat untuk organisasi Anda?

Artikel ini mengeksplorasi perbedaan antara arsitektur monolitik, N-tier, dan layanan mikro. Ini juga membahas kapan dan bagaimana bermigrasi ke arsitektur layanan mikro.

Ayo selami!

Apa itu Arsitektur Monolitik?

Arsitektur monolitik adalah pola desain perangkat lunak di mana seluruh aplikasi dibangun sebagai satu unit mandiri. Dalam arsitektur monolitik, semua komponen aplikasi, termasuk antarmuka pengguna, logika bisnis, dan penyimpanan data, digabungkan menjadi satu basis kode.

Pro

• Kesederhanaan: Arsitektur monolitik mudah dipahami dan dikerjakan.
• Penerapan yang mudah: Aplikasi monolitik adalah satu unit, sehingga mudah diterapkan.
• Peningkatan kinerja: Komunikasi antar komponen dalam aplikasi monolitik lebih cepat, yang mengarah ke peningkatan kinerja.
• Penghematan biaya: Arsitektur monolitik mungkin lebih murah untuk dikembangkan daripada arsitektur lainnya.
• Keakraban: Banyak pengembang yang akrab dengan arsitektur monolitik dan mungkin lebih suka pendekatan ini.

Kontra

• Masalah fleksibilitas: Mengubah satu komponen dapat memengaruhi keseluruhan sistem dalam arsitektur monolitik.
• Kesulitan penskalaan: Penskalaan aplikasi monolitik memerlukan penskalaan seluruh sistem.
• Biaya pemeliharaan yang lebih tinggi: Mempertahankan arsitektur monolitik dapat menjadi mahal dan memakan waktu karena aplikasi tumbuh dan menjadi lebih kompleks.
• Penggunaan ulang kode terbatas: Mungkin tidak mudah untuk menggunakan kembali kode di berbagai bagian aplikasi dalam arsitektur monolitik.

Apa itu Arsitektur Multi-tier?

Dalam arsitektur multi-tier, kami membagi sistem menjadi beberapa lapisan atau tingkatan. Lapisan-lapisan ini bekerja sama untuk melakukan fungsi tertentu. Pertama, setiap lapisan bertanggung jawab atas satu aspek tertentu dari sistem. Kemudian, mereka berkomunikasi satu sama lain untuk menyelesaikan suatu tugas.

Secara keseluruhan, arsitektur ini berfungsi untuk memisahkan masalah dan menggunakan lapisan untuk setiap tugas tertentu. Misalnya, gambar berikut menunjukkan arsitektur 3-tingkat untuk aplikasi MVC tipikal. Lapisan model menangani sumber data, dan Tampilan berfungsi sebagai lapisan presentasi. Pengontrol bertindak sebagai penangan antara model dan lapisan tampilan.

Pro

• Peningkatan keamanan: Tingkatan aplikasi yang berbeda mempersulit penyerang untuk mengakses data atau fungsionalitas sensitif.
• Skalabilitas yang lebih baik: Tingkatan dapat diskalakan secara independen, membuatnya lebih mudah untuk menangani peningkatan penggunaan atau beban pada sistem.
• Pemeliharaan yang ditingkatkan: Pemisahan perhatian dalam arsitektur multi-tingkat menyederhanakan pemeliharaan dan pembaruan bagian aplikasi yang berbeda.
• Fleksibilitas yang ditingkatkan: Arsitektur modular memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam menambah atau mengubah fungsionalitas. Selain itu, integrasi dengan sistem lain juga lebih mudah.
• Penggunaan Kembali Kode yang Disempurnakan: Desain Berlapis mendukung modularitas. Anda dapat menggunakan lapisan logika bisnis yang sama dengan lapisan presentasi yang berbeda.

Kontra

• Kompleksitas yang meningkat: Menggunakan banyak tingkatan dapat menambah kompleksitas pada sistem, membuatnya lebih sulit untuk dipahami dan dipelihara.
• Peningkatan waktu pengembangan: Membangun arsitektur multi-tier bisa memakan waktu lebih lama daripada arsitektur single-tier karena lapisan tambahan dan komunikasi di antara mereka.
• Upaya penerapan dan konfigurasi yang ditingkatkan: Menyebarkan dan mengonfigurasi sistem multi-tingkat bisa lebih memakan waktu dan kompleks daripada sistem satu tingkat.
• Persyaratan perangkat keras dan infrastruktur yang meningkat : Arsitektur multi-tier mungkin memerlukan lebih banyak sumber daya perangkat keras dan infrastruktur untuk berjalan dengan baik.
• Upaya pengujian yang ditingkatkan: Menguji sistem multi-tingkat dapat menjadi lebih kompleks dan memakan waktu karena lapisan tambahan dan komunikasi di antara mereka.

Apa itu Arsitektur Layanan Mikro?

Arsitektur layanan mikro memecah aplikasi menjadi layanan kecil dan independen yang berkomunikasi melalui API.

Pendekatan ini memungkinkan fleksibilitas dan skalabilitas yang lebih besar, karena setiap layanan dapat dikembangkan dan digunakan secara mandiri. Selain itu, menaikkan atau menurunkan skala sesuai permintaan menjadi lebih mudah. Oleh karena itu, arsitektur layanan mikro sangat cocok untuk lingkungan berbasis cloud, di mana sumber daya dapat dialokasikan dan didealokasi dengan cepat sesuai kebutuhan.

Pro

• Skalabilitas: Layanan mikro dapat diskalakan secara mandiri, yang memungkinkan Anda menskalakan bagian tertentu dari aplikasi Anda sesuai kebutuhan.
• Ketahanan: Jika satu layanan mikro gagal, layanan lain dapat terus berfungsi. Ini meningkatkan ketahanan aplikasi secara keseluruhan.
• Modularitas: Anda dapat mengembangkan, menguji, dan menerapkan setiap layanan mikro secara mandiri. Oleh karena itu, memodifikasi atau memperbarui layanan individual menjadi lebih mudah dikelola.
• Fleksibilitas: Dengan layanan mikro, Anda memiliki fleksibilitas untuk memilih teknologi yang berbeda untuk layanan yang berbeda. Dengan demikian, ini memungkinkan Anda menggunakan alat terbaik untuk setiap pekerjaan.
• Kemudahan penerapan: Anda dapat menerapkan layanan mikro secara mandiri, yang mempermudah penerapan versi baru aplikasi.

Kontra

• Kompleksitas yang meningkat : Mengelola beberapa layanan independen bisa menjadi lebih kompleks.
• Persyaratan sumber daya yang lebih tinggi : Menjalankan banyak layanan dapat memerlukan lebih banyak sumber daya dan infrastruktur.
• Overhead komunikasi yang meningkat : Berkomunikasi di antara layanan membutuhkan API.
• Kompleksitas pengujian dan penerapan yang meningkat : Menguji dan menerapkan banyak layanan dapat menjadi rumit.

Monolitik vs. Multi-tingkat vs. Layanan Mikro

Tabel berikut merangkum semua perbedaan utama: –

Monolitik ke Layanan Mikro: Waktu yang Tepat untuk Melakukan Transisi

Tidak ada jawaban yang cocok untuk semua pertanyaan ini, karena memutuskan migrasi dari monolitik ke arsitektur layanan mikro akan bergantung pada kebutuhan dan tujuan spesifik aplikasi Anda. Berikut adalah beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan saat memutuskan apakah akan melakukan transisi:

• Ukuran dan kompleksitas aplikasi: Arsitektur layanan mikro dapat mempermudah pengembangan dan pemeliharaan jika aplikasi Anda besar dan kompleks, dengan banyak komponen yang saling berhubungan. Namun, arsitektur monolitik mungkin cukup jika aplikasi Anda relatif kecil dan sederhana.
• Tingkat skalabilitas yang diperlukan: Jika aplikasi Anda perlu diskalakan dengan cepat dan mudah untuk memenuhi permintaan yang terus berubah, arsitektur layanan mikro mungkin merupakan pilihan yang lebih baik. Karena layanan mikro dapat diskalakan secara mandiri, Anda dapat menskalakan bagian tertentu dari aplikasi sesuai kebutuhan Anda.
• Tingkat fleksibilitas yang diperlukan: Jika Anda harus dapat memodifikasi atau memperbarui masing-masing komponen aplikasi Anda tanpa memengaruhi keseluruhan aplikasi, arsitektur layanan mikro mungkin merupakan pilihan yang lebih baik. Ini karena setiap layanan mikro dapat dikembangkan, diuji, dan disebarkan secara mandiri.
• Sumber daya yang tersedia untuk pengembangan dan pemeliharaan: Jika Anda memiliki tim besar dengan keterampilan dan sumber daya untuk mengembangkan dan memelihara arsitektur layanan mikro, ini mungkin merupakan pilihan yang baik untuk aplikasi Anda. Namun, arsitektur monolitik mungkin lebih mudah dikelola jika tim Anda kecil atau tidak memiliki keterampilan yang diperlukan.

Monolitik ke Layanan Mikro: Perjalanan yang Sukses

Pada akhirnya, keputusan untuk beralih dari arsitektur monolitik ke arsitektur layanan mikro akan bergantung pada kebutuhan dan sasaran khusus aplikasi Anda. Sangat penting untuk secara hati-hati mengevaluasi pro dan kontra dari setiap gaya arsitektur dan memilih salah satu yang paling sesuai dengan kebutuhan aplikasi Anda.

Anda mungkin mengharapkan studi kasus praktis untuk mengevaluasi seberapa besar perusahaan membuat keputusan migrasi. Mari kita bahas studi kasus Amazon dan Netflix untuk mengetahui bagaimana mereka mengidentifikasi waktu yang tepat untuk migrasi.

Studi kasus Amazon

Amazon adalah raksasa ritel terkenal yang awalnya menggunakan arsitektur monolitik untuk situs webnya. Namun, seiring berkembangnya basis kode dan jumlah pengembang yang bekerja pada platform meningkat, menjadi semakin sulit untuk melepaskan ketergantungan dan membuat perubahan atau pembaruan pada platform. Hal ini menyebabkan keterlambatan pengembangan dan tantangan pengkodean dan juga mempersulit perusahaan untuk meningkatkan platform untuk memenuhi kebutuhan basis pelanggan yang berkembang pesat.

Untuk mengatasi tantangan ini, Amazon memecah aplikasi monolitiknya menjadi aplikasi khusus layanan yang lebih kecil, berjalan secara independen. Ini melibatkan analisis kode sumber dan mengeluarkan unit kode yang melayani satu tujuan fungsional, membungkusnya dalam antarmuka layanan web, dan menetapkan kepemilikan setiap layanan ke tim pengembang.

Pendekatan layanan mikro memungkinkan Amazon membuat perubahan dan memperbarui platformnya dengan mudah. Selain itu, ini memungkinkan penskalaan sesuai permintaan komponen tertentu. Terlepas dari tantangan yang terlibat dalam transisi, manfaat dari arsitektur layanan mikro sangat signifikan. Platform e-niaga Amazon sekarang menangani lebih dari 2,5 miliar pencarian produk setiap hari dan mencakup jutaan produk dari ratusan ribu penjual.

Studi kasus Netflix

Netflix adalah perusahaan yang sangat populer dan dikenal saat ini. Ini tersedia di 190 negara dan memiliki lebih dari 223 juta pengguna berbayar pada tahun 2022.

Pada tahun 2008, Netflix menghadapi kerusakan database besar, dan masalah tersebut bertahan selama 3 hari yang panjang. Ini adalah titik di mana perusahaan menyadari masalah kegagalan satu titik dari desain monolitik. Jadi, Netflix secara bertahap bermigrasi dari monolitik ke arsitektur layanan mikro cloud menggunakan layanan web Amazon.

Netflix membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk memigrasikan aplikasi yang menghadap pelanggan dan yang tidak menghadap pelanggan. Padahal, manfaatnya sangat besar. Jam tayang bulanan perusahaan meningkat 1000 kali lipat tajam antara tahun 2008 dan 2015 ~ menghasilkan pendapatan dan keuntungan yang tinggi.

Cara Memigrasikan Aplikasi Anda dari Arsitektur Monolithic ke Microservices Secara Manual

Ada beberapa langkah yang dapat Anda ikuti untuk migrasi (manual) aplikasi Anda dari monolitik ke arsitektur layanan mikro:

1. Identifikasi kapabilitas bisnis aplikasi Anda: Langkah pertama dalam proses migrasi adalah mengidentifikasi berbagai kapabilitas bisnis aplikasi Anda. Langkah ini melibatkan analisis apakah kemampuan ini dapat diimplementasikan sebagai layanan mikro independen.
2. Membagi aplikasi menjadi layanan mikro: Setelah Anda mengidentifikasi kemampuan bisnis aplikasi, Anda dapat mulai membagi aplikasi menjadi layanan mikro. Ini mungkin melibatkan refactoring basis kode untuk memisahkan kemampuan yang berbeda menjadi layanan independen.
3. Rancang antarmuka antara layanan mikro: Setiap layanan mikro harus berkomunikasi dengan layanan mikro lainnya melalui antarmuka atau API yang terdefinisi dengan baik. Penting untuk merancang antarmuka ini dengan hati-hati untuk memastikannya mudah digunakan dan dipelihara.
4. Terapkan layanan mikro: Setelah Anda membagi aplikasi menjadi layanan mikro dan merancang antarmuka di antara mereka, Anda dapat mulai mengimplementasikannya. Ini mungkin melibatkan pembuatan layanan baru atau pemfaktoran ulang kode yang ada agar sesuai dengan arsitektur layanan mikro.
5. Menguji dan menerapkan layanan mikro: Setelah Anda menerapkan layanan mikro, penting untuk mengujinya secara menyeluruh untuk memastikan bahwa layanan tersebut berfungsi seperti yang diharapkan. Anda kemudian dapat menerapkan layanan mikro ke produksi, baik secara individu maupun sebagai grup.
6. Migrasikan data: Jika aplikasi Anda menggunakan database atau sistem penyimpanan data lainnya, Anda harus memigrasikan data dari aplikasi monolitik ke layanan mikro. Selain itu, Anda mungkin perlu merancang model data baru atau memfaktorkan ulang data yang ada agar sesuai dengan arsitektur layanan mikro.

Secara keseluruhan, bermigrasi dari monolitik ke arsitektur layanan mikro dapat menjadi rumit dan memakan waktu. Sangat penting untuk merencanakan dan melaksanakan migrasi dengan hati-hati untuk memastikan keberhasilan.

Alat praktis untuk migrasi monolitik ke layanan mikro

Ada beberapa alat yang dapat membantu proses penguraian aplikasi monolitik menjadi layanan mikro. Misalnya, IBM Mono2Micro, Decomposition Tool, dan Decomposer adalah alat paling populer yang membantu proses dekomposisi.

Alat-alat ini menyediakan serangkaian mekanisme otomatis atau semi-otomatis untuk mengidentifikasi layanan mikro dan memperbaiki kode. Selain itu, mereka membantu menyiapkan dan mengelola infrastruktur yang diperlukan untuk menghosting layanan mikro.

Dekomposisi otomatis untuk Migrasi Monolitik ke Layanan Mikro: Tren Futuristik

Ledakan terbaru dalam kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin telah merevolusi pendekatan tradisional untuk melakukan tugas kita. Bukankah akan luar biasa jika mesin dapat melakukan monolitik kompleks untuk tugas dekomposisi layanan mikro?

Meskipun tampaknya mudah menggunakan AI untuk membantu menguraikan aplikasi monolitik menjadi layanan mikro. Namun, itu adalah jalan yang penuh tantangan. Itu sebabnya Anda hanya menemukan beberapa studi lengkap tentang tugas ini.

Abdullah et. Al. mengusulkan pendekatan pembelajaran tanpa pengawasan untuk dekomposisi otomatis aplikasi web menjadi layanan mikro. Diagram konseptual berikut menunjukkan kerja keseluruhan dari proses dekomposisi otomatis.

Proses dekomposisi otomatis mengikuti tiga langkah sederhana.

Langkah 01: Akses log akses URI

Setiap halaman web di situs web memiliki pengenal sumber daya seragam (URI) yang unik. Untungnya, server web yang menghosting aplikasi semacam itu memelihara log akses (misalnya, waktu respons dan ukuran dokumen) ke URI ini. Langkah pertama adalah mengumpulkan log akses ini.

Langkah 02: Terapkan algoritme pengelompokan ML

Algoritme pengelompokan adalah metode pembelajaran mesin tanpa pengawasan yang, dengan sekumpulan titik data, membuat k cluster yang memiliki titik data yang serupa. Algoritme pengelompokan ini, ketika diberi makan dengan data log akses historis, membuat kelompok URI yang memiliki waktu akses dan ukuran dokumen respons yang serupa.

Langkah 03: Cluster untuk penerapan layanan mikro

Anda dapat membuat layanan mikro untuk setiap kluster URI. Kemudian, Anda dapat menerapkan layanan mikro ini ke infrastruktur cloud apa pun.

Catatan: Teknik penguraian otomatis ini khusus untuk aplikasi web monolitik dan hanya disajikan untuk memberi Anda gambaran tentang tren terkini di era tersebut.

Praktik Terbaik untuk Bermigrasi dari Arsitektur Monolitik ke Layanan Mikro

Berikut adalah beberapa praktik terbaik untuk diikuti saat bermigrasi dari monolitik ke arsitektur layanan mikro:

• Mulai dari yang kecil: Seringkali yang terbaik adalah memulai dengan memigrasikan sebagian kecil aplikasi mandiri ke arsitektur layanan mikro. Ini memungkinkan Anda untuk belajar dari proses dan melakukan penyesuaian yang diperlukan sebelum menangani bagian aplikasi yang lebih besar.
• Identifikasi layanan mikro yang tepat: Identifikasi dengan cermat kemampuan bisnis aplikasi Anda. Ini juga membutuhkan penentuan apakah kemampuan ini dapat diterapkan sebagai layanan mikro independen.
• Desain antarmuka yang jelas : Pastikan bahwa antarmuka antara layanan mikro terdefinisi dengan baik dan mudah digunakan. Ini akan mempermudah pengembangan dan pemeliharaan layanan mikro.
• Menggunakan kontainer: Kontainer dapat mempermudah penerapan dan pengelolaan layanan mikro, memungkinkan Anda mengemas layanan mikro dan dependensinya bersama-sama dalam satu unit mandiri.
• Gunakan infrastruktur yang ramah layanan mikro: Untuk mendukung arsitektur layanan mikro, Anda memerlukan infrastruktur yang dapat menangani peningkatan kompleksitas dan lalu lintas yang dihasilkan oleh layanan mikro. Ini mungkin melibatkan penggunaan teknologi seperti jaring layanan, gateway API, dan pelacakan terdistribusi.
• Uji secara menyeluruh: Uji layanan mikro secara menyeluruh untuk memastikan bahwa mereka berfungsi seperti yang diharapkan dan bahwa antarmuka di antara mereka berfungsi dengan benar.
• Pantau dan kelola layanan mikro: Penting untuk memantau kinerja dan kesehatannya dan mengambil tindakan yang tepat jika muncul masalah. Ini mungkin melibatkan penggunaan alat seperti analisis log, pemantauan kinerja, dan pelacakan kesalahan.

Singkatnya, perencanaan dan pelaksanaan yang cermat adalah kunci keberhasilan migrasi. Dengan mengikuti praktik terbaik ini, Anda dapat memastikan bahwa migrasi berjalan lancar, memenuhi tujuannya.

Kesimpulan

Arsitektur layanan mikro adalah arsitektur yang paling fleksibel dan dapat diskalakan untuk era komputasi awan modern. Ini memungkinkan Anda untuk menskalakan bagian tertentu dari aplikasi sesuai kebutuhan dan memodifikasi atau memperbarui layanan individual tanpa memengaruhi keseluruhan aplikasi. Namun, itu juga bisa lebih kompleks untuk dikembangkan dan dipelihara.

Pada akhirnya, pilihan gaya arsitektur akan bergantung pada kebutuhan dan tujuan khusus dari aplikasi Anda. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan meliputi ukuran dan kompleksitas aplikasi, tingkat skalabilitas dan fleksibilitas yang diperlukan, dan sumber daya yang tersedia untuk pengembangan dan pemeliharaan.