En komplett guide för implementering av mikrotjänster på AWS

Det är ingen hemlighet att AWS-mikrotjänster är ett populärt verktyg för kostnadsoptimering och skalning, men de är inte direkt ett plug-and-play-instrument. Att sätta upp ett helt ekosystem som fungerar smidigt och drar nytta av alla fördelar med mikrotjänster är ingen lätt uppgift. Idag kommer JetBase att förklara hur man gör det, varför det är värt det och vilka utmaningar du kan stöta på längs vägen.

Att genomföra en omvandling av din arkitektur är en skrämmande uppgift, även med löftet om AWS-mikrotjänster som kan förändra din prestanda. Låt oss därför först fokusera på varför du behöver göra det, sett ur perspektivet hos dem med äldre system.

Nackdelarna med monolitiska arkitekturer

Den kanske mest framträdande svårigheten med att arbeta med monolitisk arkitektur är dess stelhet och brist på inbyggda skalningsmöjligheter. Vi kommer dock att ägna ett separat avsnitt åt detta, och här kan vi ta upp andra brister. För det första kan du bara använda en enda teknikstack, vilket begränsar din förmåga att experimentera och använda olika ramverk. 

Dessutom är monolitisk inte en lämplig miljö för att implementera kontinuerlig integration/kontinuerlig leverans (CI/CD), som är viktiga verktyg för effektivitet. Slutligen försvårar det samarbetet, eftersom hela ditt team kommer att behöva ha samma kompetens, och att arbeta med olika delar av systemet kan leda till konflikter och fel.

Utmaningar med skalbarhet och flexibilitet

Till skillnad från AWS-mikrotjänstarkitektur har monolitisk arkitektur samma resurser och funktioner som arbetar med alla processer, vilket resulterar i ett mycket strikt prestandatak. Det möjliggör fortfarande viss skalning, men det kommer aldrig att överträffa ett system som fördelar belastningen jämnt. Som ett resultat har monolitisk arkitektur förlorat mycket av sin popularitet, med 74 % av företagen som använder mikrotjänster.

Nu när vi har fastställt bristerna i det gamla systemet, låt oss prata om löftena med det nya. Vi börjar med en enkel introduktion till mikrotjänster på AWS och vad de gör.

Förstå mikrotjänstarkitektur

Mikrotjänster är en samling små tjänster som fungerar oberoende av varandra, var och en fokuserad på sitt eget specifika syfte. De kan enkelt ändras, uppdateras eller ersättas utan att påverka andra delar av ekosystemet, vilket gör att företag kan fortsätta sin verksamhet även under underhåll. Denna autonomi möjliggörs genom API-anslutningar och fungerar utmärkt för stora företag.

Kärnfunktioner i AWS-mikrotjänster

AWS leder den globala molninfrastrukturmarknaden med cirka 39 % marknadsandel, och dess erbjudande av mikrotjänster drar nytta av samma skala och mognad. De utmärks också av sin höga kvalitet och mångsidighet. Detta avsnitt kommer att syfta till att belysa dessa.

Viktiga egenskaper hos mikrotjänster på AWS

Med Amazons gränslösa resurser har mikrotjänster på AWS förstklassig säkerhet, med detaljerade behörighetsinställningar för att kontrollera åtkomst och köra auktorisering via mikrotjänster. De är också kända för sin feltolerans, då driftstopp för AWS-tjänster är mycket sällsynta. Listan över omfattande störningar är kortare över decennier än vissa tjänster har på ett år.

AWS uppmuntrar även CI/CD-integration och främjar den med snabba distributionsverktyg, vilket eliminerar behovet av att hantera infrastruktur. Dess spretiga ekosystem stöder istället djup sammankoppling med minimal ansträngning från användarna.

Migration från monolitisk arkitektur till mikrotjänster är en välstuderad process som medför vissa hinder att övervinna; dessa lärdomar gäller även för AWS-mikrotjänster. För att ge dig lite uppmuntran inför det kommande arbetet, låt oss prata om alla fördelar ditt företag får med denna övergång.

Förbättrad skalbarhet och flexibilitet

Eftersom varje mikrotjänst förlitar sig på sina egna resurser kan du lägga till så många du vill, vilket expanderar dina processer utan att påverka prestandan. Dessutom, om du bestämmer dig för att omorientera, kan var och en av dessa konfigureras för att tjäna ett annat syfte utan att avbryta några andra processer.

Minskad tid till marknaden

Om man jämför vanlig arkitektur med ett exempel på AWS-mikrotjänster, är en av de första sakerna som slår en hur effektiv utvecklingen är med det senare. Att snabbt kunna iterera, producera uppdateringar och distribuera dem resulterar i snabbare releaser. Så om du har en ny funktion och vill lansera den innan konkurrenterna hinner göra detsamma, kommer mikrotjänster att hjälpa till.

Kostnadseffektivitet med betala-per-användning-modeller

Istället för att binda dig till en prenumeration med höga avgifter, där kostnaderna förblir desamma oavsett användning, erbjuder AWS-mikrotjänster en alternativ modell. Du kan istället välja att endast betala för de resurser du faktiskt använder varje månad. På så sätt skalar du dina utgifter lämpligt med din affärstillväxt, och spenderar aldrig mer än nödvändigt.

Bättre felförebyggande och motståndskraft

En annan stor skillnad mellan monolitiska system och mikrotjänster på AWS är att om en del av systemet fallerar så betyder det absolut ingenting för resten av din infrastruktur. Ditt team kan enkelt utföra underhåll på en tjänst eller ersätta den helt utan att andra processer påverkas alls. Som ett resultat är ditt ekosystem mycket mindre benäget att uppleva driftstopp.

Mikrotjänster på AWS har gott om variation, och vi vill peka ut de viktigaste som kommer att vara relevanta för de flesta företag:

Utan vidare dröjsmål, låt oss dyka rakt in.

AWS Lambda

Ett av de mest välkända valen för AWS-mikrotjänster, Lambda är en händelsestyrd tjänst, idealisk för att exekvera kod som svar på API-förfrågningar, användaråtgärder och tidsbaserade processer. Den är serverlös, vilket kräver ingen ansträngning från dig för att skala dess operationer eller köra koden du laddar upp.

Amazon ECS och EKS

Båda dessa hjälper dig i princip att bygga och kontrollera containers, även om EKS är specifikt för Kubernetes-kluster. Att hålla dina appar containeriserade är utmärkt för integritets- och säkerhetsändamål, samt enkel lastbalansering genom resursallokering. Båda förlitar sig på EC2-instanser eller en serverlös Fargate-tjänst för att fungera, med båda alternativen ganska bra. Fargate är dock definitivt lättare att hantera överlag, medan EC2 är bäst för dem som söker total kontroll.

Amazon SQS & SNS

AWS-mikrotjänster kan användas för att skicka aviseringar till prenumeranter i en flerkanalig ström med hjälp av Simple Notification Service, eller SNS. Den kompletteras av Simple Queue Service, eller SQS, som gör det möjligt för administratörer att schemalägga meddelanden, antingen för leverans till användare eller för kommunikation mellan system.

AWS API Gateway

Denna tjänst förklaras ganska grundligt av sitt namn, den fungerar som en hanteringssvit för API:er i ditt ekosystem. Den hjälper till att hålla anrop säkra, köa förfrågningar vid behov och koppla samman klientappar och din backend-infrastruktur. API Gateway automatiserar även lastbalansering för att säkerställa att dina tjänster aldrig saktas ner av överväldigande trafik.

Amazon RDS & DynamoDB

RDS är ganska omfattande när det gäller AWS-mikrotjänster, och automatiserar databasbackup, replikering och skalning. Den tar fullständigt hand om databashantering, så att du kan fokusera på andra uppgifter. De som vill att deras databas ska vara NoSQL och trafikbeständig kan istället använda DynamoDB, som också autoskalar och har fokus på låg latens, vilket säkerställer stabil prestanda.

Vi vill visa hur mikrotjänster faktiskt passar in i ett affärsekosystem, inklusive beskrivningar av dess kärnlager och ett diagram över AWS-mikrotjänstarkitektur.

Användargränssnittslagret

AWS-mikrotjänstlagret genom vilket dina användare kommer att interagera med applikationer och tjänster, vilket kan inkludera både det visuella gränssnittet och eventuella anslutna enheter. Innehållet här hanteras via Cloudfront som ett Content Delivery Network (CDN), vilket erbjuder säker, låglatensöverföring. Det använder också S3 för objektlagring.

Mikrotjänstlager

Det faktiska lagret av mikrotjänster på AWS har de containeriserade tjänsterna som driver din verksamhet, med hjälp av saker som Lambda och Docker. Den förra exekverar kod och skalar den vid behov, medan Docker håller processer oberoende och säkra från varandra.

Datalager och lagring

Här lagrar du data som är nödvändig för att driva dina appar, cachar den i minnet för att minska belastningen på din databas. Du behöver också objektlagring (som S3 vi nämnde tidigare) och en fullfjädrad databastjänst som DynamoDB för att lagra data utöver cachen. Detta gör att du kan vara mer flexibel med lagring utan att straffa prestandan.

Slutligen, ta en titt på detta AWS-mikrotjänstarkitekturdiagram för att få en visuell uppfattning om hur saker fungerar.

Med lagren avklarade, låt oss zooma in och prata om att etablera rätt bas för dina mikrotjänster. Det handlar om att optimera AWS-miljön för dina behov och undvika möjliga luckor i anslutningen.

Initial inställning och planering

Börja din resa in i AWS-mikrotjänster genom att kartlägga de tjänster du vill använda och ställa in nödvändig AWS-infrastruktur. Detta kan innebära att skapa tillräckligt med instanser, konfigurera Kubernetes eller ECS och etablera containeriserade utrymmen för dina appar. Gå inte all-in på en gång, fokusera på att etablera endast de nödvändiga mikrotjänsterna först.

Kommunikation mellan mikrotjänster

Det finns tre kärntyper av kommunikation att välja mellan:

Välja och konfigurera rätt databas

Ditt val av databas kommer att delas mellan tre alternativ: SQL, NoSQL och NewSQL. Men chansen är stor att vilken typ du än har kört tidigare kommer att vara det optimala valet framåt, om inte annat för att ett byte kan vara tidskrävande och komplicerat. Leta dessutom efter databaser som erbjuder hög prestanda och låg latens.

När du konfigurerar, välj om du vill tilldela en enda databas till hela miljön eller välja den mer komplexa modellen med en databas per tjänst. Detta gör att de kan vara oberoende och svara snabbare på eventuella förfrågningar de får.

Ställa in AWS DevOps-verktyg

DevOps kan förstärka fördelarna du får från AWS-mikrotjänster, och allt det egentligen kräver är att du använder relevanta AWS-verktyg som CodePipeline, CloudFormation eller Systems Manager. När du har samlat dina instrument, etablera versionskontroll för att enkelt navigera ändringar och återgå vid behov. Du behöver också övervaka ändringar via CloudWatch, samla in data och visualisera den.

Visst, allt med mikrotjänstarkitektur kommer inte att vara smidigt och enkelt. Men om du använder AWS kan du definitivt göra processen lite mer pålitlig att navigera. Här är hur.

Hantera komplexa tjänsteinteraktioner

Om din avsikt är att ha ett system med komplex sammankoppling där processer kan behöva kommunicera på oförutsägbara och unika sätt, kommer du att behöva AWS:s asynkrona protokoll. Dessa kommer att tillåta tjänster att reagera och utföra sin funktion även om en del av ekosystemet inte har aktiverats ännu eller inte alls är engagerat i uppgiften, och därmed undvika traditionell logik. EventBridge hjälper till med detta, genom att hålla allt anslutet utan att kompromissa med tjänsternas oberoende.

Säkerställa säkerhet och dataintegritet

En av de främsta anledningarna till att hosta dina mikrotjänster på AWS är att det erbjuder omfattande säkerhetsskydd och automatiserade övervakningsverktyg. Som ett resultat kommer din data alltid att vara krypterad och säkrad via flerstegsautentisering och åtkomsthanteringsprotokoll. Detta är avgörande för alla företag då dataläckor kan vara enormt störande och kostsamma.

Hantera distribuerade systemfel

De som använder AWS rekommenderas att aktivera request throttling, vilket hjälper till att undvika nätverksstörningar under tider med hög trafik, samt att begränsa antalet omprövningsanrop av samma anledning. Det är också bäst att begränsa köbildning i sådana scenarier för att undvika att förlänga perioder med hög belastning. Dessutom, dra nytta av AWS:s automatiserade säkerhetskopiering och resurskalning, vilket låter systemet självt hantera eventuell överflödig belastning.

Utöver att övervinna utmaningar, här är några tips för att generellt arbeta med AWS som kommer att resultera i en starkare miljö som är bättre anpassad till din verksamhet.

Planera din mikrotjänstarkitektur

Du kommer sannolikt att ha ett ganska stort antal mikrotjänster på AWS, vilket kräver omfattande planering för att hålla dem alla anslutna. Låt ditt team rita upp design för arkitekturen i förväg, diskutera vilka databaser att välja och hur man ska hantera användarförfrågningar. Framför allt måste du se till att du använder AWS-funktionalitet för att skapa pålitliga säkerhetskopior och hantera data.

Säkerställa effektiv tjänsteupptäckt och kommunikation

Använd Amazons ECS för att dirigera namnrymder via Cloud Map API, automatisera tjänsteupptäckt och kategorisera tjänster via separata namn. På så sätt blir det enklare att upprätta kommunikation i grupper med alla tjänster i kategorin "BusinessBackend", till exempel. Cloud Map kommer också att utföra hälsokontroller för att säkerställa att alla tjänster är igång.

Använda containrar och serverlöst för mikrotjänster

Att gå serverlöst befriar dig från behovet av att hantera servrar, och AWS stöder gärna detta med tjänster som Lambda, som förlitar sig på denna modell. Samtidigt kommer containrar för AWS-mikrotjänster att hålla dem fungerande oberoende och, med hjälp av kategorier, kommunicera i stor skala utan latens eller manuell inblandning.

Skalning av mikrotjänster baserat på efterfrågan

De flesta fall av skalning av mikrotjänster på AWS kommer att automatiseras tack vare tjänstefunktioner som kontrollerar lastbalansering och resurskalning, men du kan också ägna dig åt horisontell skalning vid behov. Detta innebär helt enkelt att lägga till fler instanser av en viss mikrotjänst när det behövs, vilket låter AWS ytterligare fördela användarbelastningar under högtrafikperioder.

Vi har pratat om AWS-mikrotjänster i detalj, men låt oss nu zooma ut och prata om vad som gör AWS till den främsta platsen för denna arkitektur. För det första, som vi påpekade ovan, har det en absolut uppsjö av tjänster som passar detta syfte. Med Lambda, EC2, ECS/EKS och andra kan du skapa ett spretigt, motståndskraftigt nätverk av mikrotjänster för ditt företag.

Därefter fokuserar AWS på att automatisera många av de typiska hanteringsuppgifterna, särskilt skalning. Detta är utmärkt eftersom det gör att din miljö kan fortsätta växa med minimal insats och hantera vilken mängd trafik som helst. Detsamma gäller för säkerhet, eftersom AWS tillhandahåller seriös kryptering och åtkomsthantering, vilket gör det mesta av jobbet åt dig. Koppla det till omfattande övervakningsverktyg, och du har ett ekosystem som är skräddarsytt för mikrotjänster och företag som strävar efter att växa.

Härmed avslutas vår guide till AWS-mikrotjänster, men det betyder inte att vår förmåga att stödja företag som övergår till mikrotjänstarkitektur slutar med den. Vi har visat dig hur intrikat en mikrotjänstinstallation kan vara och de utmaningar som är förknippade med dessa tjänster. Så nu behöver du viss teknisk expertis för att genomföra processen korrekt och undvika eventuella problem.

JetBase är redo att vara din pålitliga partner i denna uppgift, med vår drygt decennielånga erfarenhet av att skapa anpassade lösningar med flexibel, robust arkitektur. Vi har använt AWS för cybersäkerhetsplattformar och energialösningar, programvara för medicinska industrin och videointervjuer. Denna rika expertis är vår stolthet, tillsammans med vårt sammansvetsade team som prioriterar kommunikation och kvalitet.

Så om du är redo för en kostnadsfri teknisk audit och förstklassig utveckling, skicka oss ett meddelande.