Un Guide Complet pour l'Implémentation de Microservices sur AWS

Il est de notoriété publique que les microservices AWS sont un outil populaire pour l'optimisation des coûts et la mise à l'échelle, mais ce ne sont pas exactement des instruments "prêts à l'emploi". Mettre en place un écosystème entier qui fonctionne sans heurts et tire parti de tous les avantages des microservices n'est pas une tâche facile. Aujourd'hui, JetBase expliquera comment y parvenir, pourquoi cela en vaut la peine et les défis que vous pourriez rencontrer en chemin.

Entreprendre une transformation de votre architecture est une tâche ardue, même avec la promesse des microservices AWS de changer vos performances. Concentrons-nous donc d'abord sur la raison pour laquelle vous devez le faire, en l'examinant du point de vue de ceux qui utilisent des systèmes hérités.

Les inconvénients des architectures monolithiques

La difficulté la plus notable de travailler avec une architecture monolithique est peut-être sa rigidité et son manque de possibilités de mise à l'échelle intégrées. Cependant, nous consacrerons une section distincte à cela, et ici nous pouvons aborder d'autres défauts. Par exemple, vous ne pouvez utiliser qu'une seule pile technologique, ce qui limite votre capacité à expérimenter et à utiliser différents frameworks. 

De plus, le monolithique n'est pas un environnement propice à l'implémentation de l'intégration continue/livraison continue (CI/CD), qui sont des outils importants pour l'efficacité. Enfin, cela rend la collaboration plus difficile, car toute votre équipe devra posséder les mêmes compétences, et travailler sur différentes parties du système pourrait entraîner des conflits et des erreurs.

Défis de l'évolutivité et de la flexibilité

Contrairement à l'architecture de microservices AWS, l'architecture monolithique utilise les mêmes ressources et fonctions pour tous les processus, ce qui entraîne un plafond de performance très strict. Elle permet toujours une certaine mise à l'échelle, mais elle ne surpassera jamais un système qui répartit la charge de manière égale. En conséquence, le monolithique a perdu une grande partie de sa popularité, avec 74% des entreprises utilisant des microservices.

Maintenant que nous avons établi les défauts de l'ancien système, parlons des promesses du nouveau. Nous commencerons par une introduction simple aux microservices sur AWS et à ce qu'ils font.

Comprendre l'architecture des microservices

Les microservices sont un ensemble de petits services qui fonctionnent indépendamment les uns des autres, chacun étant dédié à son propre objectif spécifique. Ils peuvent être modifiés, mis à jour ou remplacés facilement sans affecter les autres parties de l'écosystème, permettant aux entreprises de maintenir leurs opérations même pendant la maintenance. Cette autonomie est rendue possible grâce aux connexions API et convient parfaitement aux grandes entreprises.

Fonctionnalités clés des microservices AWS

AWS domine le marché mondial de l'infrastructure cloud avec environ 39 % de part de marché, et son offre de microservices bénéficie de la même échelle et maturité. Ils se distinguent également par leur haute qualité et leur polyvalence. Cette section visera à les mettre en évidence.

Caractéristiques clés des microservices sur AWS

Grâce aux ressources illimitées d'Amazon, les microservices sur AWS offrent une sécurité de premier ordre, utilisant des paramètres de permission granulaires pour contrôler l'accès et exécutant l'autorisation via les microservices. Ils sont également réputés pour leur tolérance aux pannes, car les temps d'arrêt des services AWS sont très rares. La liste des perturbations substantielles est plus courte sur des décennies que certains services n'en connaissent en un an.

AWS encourage également l'intégration CI/CD et la promeut avec des outils de déploiement rapides, éliminant le besoin de gérer l'infrastructure. Son vaste écosystème, en revanche, prend en charge une interconnectivité profonde avec un effort minimal de la part des utilisateurs.

La migration de l'architecture monolithique vers les microservices est un processus bien étudié qui s'accompagne de certains obstacles à surmonter ; ces leçons s'appliquent également aux microservices AWS. Afin de vous donner un peu d'encouragement pour le travail à venir, parlons de tous les avantages que votre entreprise obtient avec cette transition.

Évolutivité et flexibilité améliorées

Comme chaque microservice repose sur ses propres ressources, vous pouvez en ajouter autant que vous le souhaitez, étendant vos processus sans impact sur les performances. De plus, si vous décidez de vous réorienter, chacun d'eux peut être configuré pour servir un objectif différent sans interrompre aucun autre processus.

Délai de mise sur le marché réduit

En comparant une architecture régulière et un exemple de microservices AWS, l'une des premières choses qui vous frappera est l'efficacité du développement avec ces derniers. Être capable d'itérer rapidement, de produire des mises à jour et de les déployer se traduit par des lancements plus rapides. Donc, si vous avez une nouvelle fonctionnalité et que vous voulez la lancer avant que les concurrents n'aient la chance de faire de même, les microservices vous aideront.

Rentabilité avec les modèles de paiement à l'usage

Au lieu de vous engager dans un abonnement avec des tarifs élevés, où les dépenses restent les mêmes quelle que soit l'utilisation, les microservices AWS offrent un modèle alternatif. Vous pouvez plutôt choisir de ne payer que pour les ressources que vous utilisez chaque mois. Ainsi, vous adapteriez vos dépenses de manière appropriée à la croissance de votre entreprise, sans jamais dépenser plus que nécessaire.

Meilleure isolation des pannes et résilience

Une autre différence majeure entre le monolithique et les microservices sur AWS est le fait qu'une défaillance d'une partie du système n'a absolument aucune incidence sur le reste de votre infrastructure. Votre équipe peut facilement effectuer la maintenance d'un service ou le remplacer complètement sans qu'aucun autre processus ne soit affecté. En conséquence, votre écosystème est beaucoup moins susceptible de subir des temps d'arrêt.

Les microservices sur AWS offrent une grande variété, et nous voulons souligner les principaux qui seront pertinents pour la plupart des entreprises :

Sans plus tarder, entrons dans le vif du sujet.

AWS Lambda

L'un des choix de microservices AWS les plus connus, Lambda est un service événementiel, idéal pour exécuter du code en réponse aux requêtes API, aux actions utilisateur et aux processus basés sur des temporisateurs. Il est sans serveur (serverless), ne vous demandant aucun effort pour faire évoluer ses opérations ou exécuter le code que vous téléchargez.

Amazon ECS et EKS

Ces deux services vous aident essentiellement à construire et à contrôler des conteneurs, bien qu'EKS soit spécifiquement destiné aux clusters Kubernetes. Maintenir vos applications conteneurisées est excellent pour la confidentialité et la sécurité, ainsi que pour une simple répartition de la charge grâce à l'attribution de ressources. Les deux s'appuient sur des instances EC2 ou un service Fargate sans serveur pour fonctionner, les deux options étant plutôt bonnes. Cependant, Fargate est certainement plus facile à gérer dans l'ensemble, tandis qu'EC2 est préférable pour ceux qui recherchent un contrôle total.

Amazon SQS & SNS

Les microservices AWS peuvent être utilisés pour envoyer des notifications aux abonnés via un flux multicanal à l'aide de Simple Notification Service ou SNS. Il est complété par Simple Queue Service ou SQS, qui permet aux administrateurs de planifier des messages, soit pour la livraison aux utilisateurs, soit pour la communication inter-systèmes.

AWS API Gateway

Ce service est assez bien expliqué par son nom, servant de suite de gestion pour les API de votre écosystème. Il aide à sécuriser les appels, à mettre en file d'attente les requêtes si nécessaire, et à connecter les applications clientes à votre infrastructure backend. API Gateway automatise également l'équilibrage de charge pour garantir que vos services ne sont jamais ralentis par un trafic excessif.

Amazon RDS & DynamoDB

RDS est assez étendu en ce qui concerne les microservices AWS, automatisant les sauvegardes de bases de données, la réplication et la mise à l'échelle. Il prend entièrement en charge la gestion des bases de données, vous permettant de vous concentrer sur d'autres tâches. Ceux qui souhaitent que leur base de données soit NoSQL et résistante au trafic peuvent plutôt utiliser DynamoDB, qui s'adapte également automatiquement et se concentre sur une faible latence, assurant des performances stables.

Nous aimerions montrer comment les microservices s'intègrent réellement dans un écosystème d'entreprise, y compris des descriptions de ses couches principales et un diagramme d'architecture de microservices AWS.

Couche d'interface utilisateur

La couche de microservices AWS par laquelle vos utilisateurs interagiront avec les applications et les services, ce qui peut inclure à la fois l'interface visuelle et tous les appareils connectés. Le contenu y est géré via Cloudfront en tant que réseau de diffusion de contenu (CDN), offrant un transfert sécurisé et à faible latence. Il utilise également S3 pour le stockage d'objets.

Couche de microservices

La couche réelle de microservices sur AWS contient les services conteneurisés exécutant vos opérations, utilisant des éléments comme Lambda et Docker. Le premier exécute le code et l'adapte selon les besoins, tandis que Docker maintient les processus indépendants et sécurisés les uns des autres.

Couche de données et stockage

Ici, vous stockerez les données nécessaires au fonctionnement de vos applications, en les mettant en cache en mémoire pour réduire la charge sur votre base de données. Vous aurez également besoin d'un stockage d'objets (tel que S3 que nous avons mentionné précédemment) et d'un service de base de données complet comme DynamoDB pour stocker les données au-delà du cache. Cela vous permet d'être plus flexible avec le stockage sans pénalité de performance.

Enfin, jetez un œil à ce diagramme d'architecture de microservices AWS pour avoir une idée visuelle du fonctionnement.

Maintenant que les couches sont abordées, concentrons-nous sur l'établissement de la bonne base pour vos microservices. Il s'agit d'optimiser l'environnement AWS pour vos besoins et d'éviter d'éventuelles lacunes de connectivité.

Configuration initiale et planification

Commencez votre parcours dans les microservices AWS en cartographiant les services que vous souhaitez utiliser et en mettant en place l'infrastructure AWS nécessaire. Cela peut impliquer de créer suffisamment d'instances, de configurer Kubernetes ou ECS, et d'établir des espaces conteneurisés pour vos applications. N'y allez pas à fond d'un coup, concentrez-vous d'abord sur l'établissement uniquement des microservices nécessaires.

Communication entre microservices

Il existe trois principaux types de communication parmi lesquels choisir :

Sélection et configuration de la bonne base de données

Votre choix de base de données se divisera en trois options : SQL, NoSQL et NewSQL. Cependant, il est fort probable que le type que vous utilisiez auparavant sera le choix optimal pour l'avenir, ne serait-ce que parce que le changement peut être long et compliqué. De plus, recherchez des bases de données offrant des performances élevées et une faible latence.

Lors de la configuration, choisissez si vous souhaitez attribuer une base de données unique à l'ensemble de l'environnement ou opter pour le modèle plus complexe d'une base de données par service. Cela leur permet d'être indépendants et de répondre plus rapidement à toutes les requêtes qu'ils reçoivent.

Configuration des outils DevOps AWS

DevOps peut améliorer les avantages que vous tirez des microservices AWS, et tout ce qu'il faut réellement est l'adoption d'outils AWS pertinents comme CodePipeline, CloudFormation ou Systems Manager. Une fois vos instruments assemblés, établissez un contrôle de version pour naviguer facilement dans les changements et revenir en arrière si nécessaire. Vous devrez également surveiller les changements via CloudWatch, en compilant et en visualisant les données.

Certes, tout ce qui concerne l'architecture de microservices ne sera pas simple et facile. Mais si vous utilisez AWS, vous pouvez certainement rendre le processus un peu plus fiable à naviguer. Voici comment.

Gestion des interactions complexes entre services

Si votre intention est d'avoir un système avec une interconnectivité complexe où les processus peuvent avoir besoin de communiquer de manière imprévisible et unique, vous aurez besoin des protocoles asynchrones d'AWS. Ceux-ci permettront aux services de réagir et de remplir leur fonction même si une partie de l'écosystème n'est pas encore activée ou n'est pas du tout engagée dans la tâche, en s'écartant de la logique traditionnelle. EventBridge aidera à cela, en maintenant tout connecté sans compromettre l'indépendance des services.

Assurer la sécurité et l'intégrité des données

L'une des principales raisons d'héberger vos microservices sur AWS est qu'il offre des protections de sécurité étendues et des outils de surveillance automatisés. En conséquence, vos données seront toujours cryptées et sécurisées via des protocoles d'autorisation multi-étapes et de gestion des accès. Ceci est essentiel pour toute entreprise, car les fuites de données pourraient être extrêmement perturbatrices et coûteuses.

Gérer les défaillances des systèmes distribués

Il est recommandé aux utilisateurs d'AWS d'activer la limitation des requêtes (request throttling), ce qui aide à éviter les perturbations du réseau en période de fort trafic, ainsi qu'à limiter les appels de nouvelle tentative pour la même raison. Il est également préférable de limiter la mise en file d'attente dans de tels scénarios pour éviter de prolonger les périodes de forte contrainte. De plus, profitez des sauvegardes automatisées et de la mise à l'échelle des ressources d'AWS, laissant le système gérer lui-même toute charge excessive.

En plus de surmonter les défis, voici quelques conseils pour travailler de manière générale avec AWS, ce qui se traduira par un environnement plus solide et mieux adapté à vos opérations.

Planifier votre architecture de microservices

Vous aurez probablement un nombre assez élevé de microservices sur AWS, nécessitant une planification approfondie pour les maintenir tous connectés. Demandez à votre équipe de concevoir l'architecture à l'avance, en discutant des bases de données à choisir et de la manière de traiter les requêtes des utilisateurs. Surtout, vous devez vous assurer que vous utilisez les fonctionnalités d'AWS pour créer des sauvegardes fiables et gérer les données.

Assurer une découverte et une communication efficaces des services

Utilisez ECS d'Amazon pour router les espaces de noms via l'API Cloud Map, en automatisant la découverte de services et en catégorisant les services via des noms distincts. De cette façon, il sera plus facile d'établir une communication par lots avec tous les services de la catégorie « BusinessBackend », par exemple. Cloud Map effectuera également des vérifications d'état pour s'assurer que tous les services sont opérationnels.

Utilisation de conteneurs et de services sans serveur pour les microservices

Le passage au sans serveur vous libère du besoin de gérer des serveurs, et AWS est heureux de soutenir cela avec des services comme Lambda, qui reposent sur ce modèle. Pendant ce temps, les conteneurs pour les microservices AWS les maintiendront fonctionnant indépendamment et, en utilisant des catégories, communiqueront à grande échelle sans latence ni interférence manuelle.

Mise à l'échelle des microservices en fonction de la demande

La plupart des cas de mise à l'échelle des microservices sur AWS seront automatisés grâce aux fonctionnalités de service qui contrôlent l'équilibrage de charge et la mise à l'échelle des ressources, mais vous pouvez également opter pour la mise à l'échelle horizontale si nécessaire. Cela implique simplement d'ajouter plus d'instances d'un microservice particulier si nécessaire, permettant à AWS de distribuer davantage les charges des utilisateurs pendant les périodes de pointe.

Nous avons examiné de près les microservices AWS, mais prenons un peu de recul pour parler de ce qui fait d'AWS l'emplacement de choix pour cette architecture. Premièrement, comme nous l'avons souligné ci-dessus, il dispose d'une richesse absolue de services qui correspondent à cet objectif. Avec Lambda, EC2, ECS/EKS et d'autres, vous pouvez créer un réseau étendu et résilient de microservices pour votre entreprise.

Ensuite, AWS se concentre sur l'automatisation de nombreuses tâches de gestion typiques, en particulier la mise à l'échelle. C'est excellent car cela permet à votre environnement de continuer à croître avec un minimum d'efforts, en supportant n'importe quel volume de trafic. Il en va de même pour la sécurité, car AWS fournit un chiffrement et une gestion des accès sérieux, faisant le gros du travail pour vous. Ajoutez à cela de vastes outils de surveillance, et vous obtenez un écosystème sur mesure pour les microservices et les entreprises qui visent la croissance.

Cela conclut notre guide sur les microservices AWS, mais cela ne signifie pas que notre capacité à accompagner les entreprises qui adoptent l'architecture de microservices s'arrête là. Nous vous avons montré à quel point une configuration de microservices peut être complexe et les défis associés à ces services. Il vous faudra donc une expertise technique pour mener à bien le processus et éviter tout problème.

JetBase est prêt à être votre partenaire fiable dans cette tâche, avec plus de dix ans d'expérience dans la création de solutions personnalisées dotées d'une architecture flexible et résiliente. Nous avons utilisé AWS pour la cybersécurité et les solutions énergétiques, les logiciels pour l'industrie médicale et les entretiens vidéo. Cette richesse d'expertise est notre fierté, tout comme notre équipe soudée qui fait de la communication et de la qualité ses deux priorités.

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