Lohnt sich die modulare Software-Architektur mit Microservices?

Webgiganten wie Amazon, Netflix, Twitter oder auch Zalando haben eines gemeinsam: sie setzen auf Microservices und verschaffen sich so wertvolle Wettbewerbsvorteile.

Microservices gehören zu den wichtigsten Architektur-Konzepten der heutigen Zeit. Auch immer mehr mittelständische und kleine Unternehmen springen auf diesen Zug auf und steigen um von monolithischen Strukturen auf Modularisierung. Lesen Sie in unserem Artikel, was Microservices sind und wieso die weltweite Beliebtheit stetig zunimmt.

Infrastruktur durch Microservices zukunftssicher machen

Bevor wir die Frage klären, was Microservices genau sind, möchten wir Ihnen zunächst die Wichtigkeit einer nachhaltigen, skalierbaren Architektur aufzeigen. Stellen Sie sich folgendes Szenario vor, das auf IT-Systemen, die historisch gewachsen sind, basiert.

Durch spezifische Anpassungen, stark miteinander verflochtene Strukturen und Abhängigkeiten, brachte jede Änderung einzelner Software-Teile oder Systeme echte Herausforderungen mit sich. Komplexe Monolithen, die sich über Jahre hinweg aufgebaut haben, führen hierbei zu mangelnder Modularisierung und erheblichem Aufwand bei der Anpassung.

Diese klassischen monolithischen Architekturen sind den Anforderungen an eine hohe Flexibilität und schnelle Reaktionszeiten kaum noch gewachsen. Zwar hat ein Monolith mit Standard-Features sicher seine Vorteile, doch bringt er in Zeiten von kontinuierlicher Integration und Delivery eher Nachteile mit sich. Die Lösung: Anwendungen als lose gekoppelte Services, die separat aktualisiert und unter eine Container-Infrastruktur skaliert werden können – kurz gesagt: Microservices.

Was steckt hinter Microservices?

Microservices sind eine Gruppe kleiner entkoppelter Dienste, die jeweils als eigene Prozesse laufen und über Mechanismen wie HTTP-basierte Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) miteinander kommunizieren. Insgesamt ermöglichen Microservices so den modularen Aufbau von Anwendungssoftware.

Hinter dem Grundprinzip von Microservices steht die Unix-Philosophie „Do One Thing and Do It Well“ (zu deutsch: „Erledige nur eine Aufgabe und erledige sie gut“). Microservices sind jeweils auf nur eine oder sehr wenige Aufgaben spezialisiert und für diese Aufgaben optimiert. Durch den überschaubaren Umfang der jeweiligen Aufgaben können Entwickler Veränderungen oder Anpassungen schnell und flexibel vornehmen und die Services leicht ersetzen.

Microservices sind unabhängig voneinander und können daher auch in verteilten Umgebungen auf verschiedenen Rechnern oder auf Cloud-Plattformen laufen. Somit ist das Skalieren oder Updaten der Services ohne eine gegenseitige Beeinflussung möglich. Zudem kann jeder Microservice in einer eigenen Programmiersprache geschrieben sein, da über einfache und sprachunabhängige Schnittstellen kommuniziert wird.

Microservices und die Entwicklung von Native Cloud Applications (NCA) 

Der Begriff Native Cloud Application umfasst Anwendungen, die speziell für Cloud-Computing-Architekturen entwickelt und optimiert werden. NCAs verschaffen Unternehmen dadurch mehr Flexibilität und Effizienz in der Softwareentwicklung.

Sie sind von der zugrunde liegenden Infrastruktur unabhängig und lassen sich auf beliebige Cloud-Plattformen adaptieren. So können Anwendungen ohne größere Anpassungen und viel Aufwand auf unterschiedlichen Private- oder Public-Cloud-Umgebungen verschiedener Serviceanbieter laufen.

Genau hier kommen Microservices ins Spiel. Microservices bilden die Basis der Native Cloud Applications, indem sie sich aus voneinander entkoppelten Cloud-Services auf unterschiedlichen Systemen zusammensetzen. So ist es möglich, die Dienste der NCAs auf verschiedenen Systemen und an unterschiedlichen Standorten zu nutzen. Beispiele hierfür sind unter anderem das Empfangen von Nachrichten, das Senden spezifischer Daten oder das Auslesen von Sensoren.

Microservices – nutzen Sie diese Vorteile

• Unabhängigkeit: Microservices sind untereinander völlig unabhängig und ermöglichen dadurch die Arbeit von Entwicklerteams.
• Agilität: Änderungen, Erweiterungen oder Verbesserungen nehmen keinen Einfluss auf die Funktionalität der gesamten Applikation und lassen sich somit unabhängig vornehmen, ohne andere Services zu beeinträchtigen.
• Schnelle Markteinführung: Die Entwicklungszyklen in einer Microservices-Architektur sind deutlich kürzer. Implementierungen und Updates können also viel schneller durchgeführt werden.

Microservices – lösen Sie diese Herausforderungen

• Komplexität: Aufgrund der Vielzahl an Services sind Softwareverteilung und Testing deutlich komplexer.
• Hoher Migrationsaufwand: Der Aufwand einer Migration bestehender Systeme in Microservices ist relativ hoch. Meistens ist zudem eine Anpassung der Kommunikationskultur in den beteiligten Organisationen erforderlich.
• Organisationsaufbau: Anstelle klassischer, horizontaler Strukturen treten funktionsübergreifende, vertikale Teams. Ein spezieller Organisationsaufbau ist ebenso erforderlich, wie die passende Infrastruktur, um die verschiedenen Microservices miteinander zu verknüpfen.

Microservices sind breit einsetzbar und der Hype um das Architektur-Konzept ist sicherlich gerechtfertigt. Doch wie fast überall ist auch hier nicht alles gold, was glänzt. Microservices haben, wie jeder andere Ansatz auch, durchaus Nachteile und sind nicht immer sinnvoll einsetzbar. Hier ist es wichtig Vor- und Nachteile abzuwägen. Die Auswahl der richtigen Software-Architektur bleibt letztendlich eine wesentliche Aufgabe der Software-Architekten.

Entscheiden Sie sich für die Migration in Microservices, bleiben auch hier noch einige grundsätzliche Dinge zu beachten. Das Aufbrechen eines bestehenden Monolithen in Microservices ist, aufgrund der Interaktion einzelner Komponenten, oft eine schwierige Angelegenheit und stellt auch erfahrene Fachleute vor große Herausforderungen. Für die Migration in Microservices sollte in jedem Fall ein Fachmann zu Rate gezogen werden. Denn eine gute Systemarchitektur ist die Basis für den Erfolg einer Microservice-Umgebung.