Frontend Micro-Service Mesh: Palvelun löytämisen ja kuormantasaamisen hallinta globaaleihin sovelluksiin

Nopeasti kehittyvässä verkkokehityksen maisemassa mikropalveluiden käyttöönotto on muodostunut kulmakiveksi skaalautuvien, vikasietoisten ja ylläpidettävien sovellusten rakentamisessa. Vaikka mikropalvelut ovat perinteisesti olleet taustajärjestelmien huolenaihe, microfrontend-arkkitehtuurien nousu tuo samankaltaisia periaatteita käyttöliittymään. Tämä muutos tuo mukanaan uusia haasteita, erityisesti koskien sitä, miten nämä itsenäiset käyttöliittymäyksiköt eli mikrofrontendit voivat tehokkaasti kommunikoida ja tehdä yhteistyötä. Tähän astuu mukaan frontend-mikropalveluverkon käsite, joka hyödyntää taustajärjestelmien palveluverkkojen periaatteita hallitakseen näitä hajautettuja käyttöliittymäkomponentteja. Keskeisiä tässä verkossa ovat kaksi kriittistä ominaisuutta: palvelun löytäminen ja kuormantasaus. Tämä kattava opas pureutuu näihin käsitteisiin, tutkien niiden merkitystä, toteutusstrategioita ja parhaita käytäntöjä vankkojen globaalien käyttöliittymäsovellusten rakentamiseen.

Frontend-mikropalveluverkon ymmärtäminen

Ennen palvelun löytämiseen ja kuormantasaamiseen syventymistä on ratkaisevan tärkeää ymmärtää, mitä frontend-mikropalveluverkko tarkoittaa. Toisin kuin perinteiset monoliittiset käyttöliittymät, mikrofrontend-arkkitehtuuri pilkkoo käyttäjäkokemuksen pienempiin, itsenäisesti käyttöönotettaviin osiin, jotka on usein järjestetty liiketoimintakyvykkyyksien tai käyttäjäpolkujen ympärille. Näitä osia voivat kehittää, ottaa käyttöön ja skaalata itsenäisesti eri tiimit. Frontend-mikropalveluverkko toimii abstraktiotasona tai orkestrointikehyksenä, joka helpottaa näiden hajautettujen käyttöliittymäyksiköiden välistä vuorovaikutusta, viestintää ja hallintaa.

Frontend-mikropalveluverkon keskeisiä komponentteja ja käsitteitä ovat usein:

• Mikrofrontendit: Yksittäiset, itsenäiset frontend-sovellukset tai komponentit.
• Kontitus: Käytetään usein mikrofrontendien pakkaamiseen ja käyttöönottoon johdonmukaisesti (esim. käyttämällä Dockeria).
• Orkestrointi: Alustat kuten Kubernetes voivat hallita mikrofrontend-konttien käyttöönottoa ja elinkaarta.
• API-yhdyskäytävä / Reuna­palvelu: Yleinen sisääntulopiste käyttäjien pyynnöille, joka reitittää ne sopiviin mikrofrontendeihin tai taustapalveluihin.
• Palvelun löytäminen: Mekanismi, jolla mikrofrontendit löytävät ja kommunikoivat keskenään tai taustapalveluiden kanssa.
• Kuormantasaus: Saapuvan liikenteen jakaminen useiden mikrofrontend- tai taustapalveluinstanssien kesken saatavuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi.
• Tarkkailtavuus: Työkalut mikrofrontendien toiminnan seuraamiseen, lokittamiseen ja jäljittämiseen.

Frontend-mikropalveluverkon tavoitteena on tarjota infrastruktuuri ja työkalut tämän hajautetun luonteen aiheuttaman monimutkaisuuden hallintaan, varmistaen saumattomat käyttäjäkokemukset jopa erittäin dynaamisissa ympäristöissä.

Palvelun löytämisen kriittinen rooli

Hajautetussa järjestelmässä, kuten mikrofrontend-arkkitehtuurissa, palveluiden (tässä tapauksessa mikrofrontendien ja niiden liittyvien taustapalveluiden) on kyettävä löytämään ja kommunikoimaan keskenään dynaamisesti. Palveluita käynnistetään, skaalataan alas tai otetaan käyttöön uudelleen, mikä tarkoittaa, että niiden verkkosijainnit (IP-osoitteet ja portit) voivat muuttua usein. Palvelun löytäminen on prosessi, joka mahdollistaa palvelun löytää toisen palvelun verkkosijainnin, jonka kanssa sen on vuorovaikutettava, ilman manuaalista konfigurointia tai kovakoodausta.

Miksi palvelun löytäminen on välttämätöntä frontend-mikropalveluille?

• Dynaamiset ympäristöt: Pilvinatiivit käyttöönotot ovat luonteeltaan dynaamisia. Kontit ovat lyhytikäisiä, ja automaattinen skaalautuminen voi muuttaa käynnissä olevien palveluinstanssien määrää hetkessä. Manuaalinen IP/porttien hallinta on mahdotonta.
• Irrottaminen: Mikrofrontendien tulisi olla riippumattomia. Palvelun löytäminen irrottaa palvelun kuluttajan sen tuottajasta, antaen tuottajien muuttaa sijaintiaan tai instanssiensa määrää vaikuttamatta kuluttajiin.
• Vikasietoisuus: Jos yksi palveluinstanssi muuttuu epäterveeksi, palvelun löytäminen voi auttaa kuluttajia löytämään terveen vaihtoehdon.
• Skaalautuvuus: Liikenteen kasvaessa uusia mikrofrontend- tai taustapalveluinstansseja voidaan käynnistää. Palvelun löytäminen mahdollistaa näiden uusien instanssien rekisteröinnin ja välittömän käytettävyyden kulutukseen.
• Tiimien autonomia: Tiimit voivat ottaa käyttöön ja skaalata palveluitaan itsenäisesti, tietäen, että muut palvelut löytävät ne.

Palvelun löytämisen mallit

Palvelun löytämisen toteuttamiseen on kaksi pääasiallista mallia:

1. Asiakas­puolen löytäminen

Tässä mallissa asiakas (mikrofrontend tai sen koordinoiva kerros) vastaa palvelurekisterin kysymisestä löytääkseen tarvitsemansa palvelun sijainnin. Kun sillä on luettelo käytettävissä olevista instansseista, asiakas päättää, mihin instanssiin ottaa yhteyden.

Miten se toimii:

1. Palvelurekisteröinti: Kun mikrofrontend (tai sen palvelin­puolen komponentti) käynnistyy, se rekisteröi verkkosijaintinsa (IP-osoite, portti) keskitettyyn palvelurekisteriin.
2. Palvelukysely: Kun asiakas tarvitsee vuorovaikutusta tietyn palvelun kanssa (esim. 'tuotekatalogi'-mikrofrontend tarvitsee hakea tietoja 'tuote-API':n taustapalvelusta), se kysyy palvelurekisteristä kohdepalvelun käytettävissä olevia instansseja.
3. Asiakas­puolen kuormantasaus: Palvelurekisteri palauttaa luettelon käytettävissä olevista instansseista. Asiakas käyttää sitten asiakas­puolen kuormantasausalgoritmia (esim. round-robin, vähiten yhteyksiä) valitakseen instanssin ja tehdäkseen pyynnön.

Työkalut ja teknologiat:

• Palvelurekisterit: Eureka (Netflix), Consul, etcd, Zookeeper.
• Asiakaskirjastot: Näiden työkalujen tarjoamat kirjastot, jotka integroituvat frontend-sovellukseesi tai -kehykseesi rekisteröintiä ja löytämistä varten.

Asiakaspuolen löytämisen edut:

• Yksinkertaisempi infrastruktuuri: Ei tarvita erillistä välityspalvelin­kerrosta löytämiseen.
• Suora viestintä: Asiakkaat kommunikoivat suoraan palveluinstanssien kanssa, potentiaalisesti pienempi viive.

Asiakaspuolen löytämisen haitat:

• Monimutkaisuus asiakkaassa: Asiakassovelluksen on toteutettava löytämislogiikka ja kuormantasaus. Tämä voi olla haastavaa frontend-kehyksissä.
• Tiukka sidonnaisuus rekisteriin: Asiakas on sidoksissa palvelurekisterin API:iin.
• Kieli/kehys­kohtainen: Löytämislogiikka on toteutettava jokaiselle frontend-teknologiapinolle.

2. Palvelin­puolen löytäminen

Tässä mallissa asiakas tekee pyynnön tunnetulle reitittimelle tai kuormantasaajalle. Tämä reititin/kuormantasaaja vastaa palvelurekisterin kysymisestä ja välittää pyynnön kohdepalvelun sopivalle instanssille. Asiakas ei tiedä taustalla olevista palveluinstansseista.

Miten se toimii:

1. Palvelurekisteröinti: Samoin kuin asiakaspuolen löytämisessä, palvelut rekisteröivät sijaintinsa palvelurekisteriin.
2. Asiakas­pyyntö: Asiakas lähettää pyynnön kiinteään, tunnettuun reitittimen/kuormantasaajan osoitteeseen, usein määrittäen kohdepalvelun nimen (esim. `GET /api/products`).
3. Palvelin­puolen reititys: Reititin/kuormantasaaja vastaanottaa pyynnön, kysyy palvelurekisteristä 'tuotteet'-palvelun instansseja, valitsee instanssin käyttämällä palvelin­puolen kuormantasausta ja välittää pyynnön kyseiseen instanssiin.

Työkalut ja teknologiat:

• API-yhdyskäytävät: Kong, Apigee, AWS API Gateway, Traefik.
• Palveluverkon välityspalvelimet: Envoy Proxy (käytetään Istio­ssa, App Meshissä), Linkerd.
• Pilvikuormantasaajat: AWS ELB, Google Cloud Load Balancing, Azure Load Balancer.

Palvelinpuolen löytämisen edut:

• Yksinkertaistetut asiakkaat: Frontend-sovellusten ei tarvitse toteuttaa löytämislogiikkaa. Ne vain tekevät pyyntöjä tunnettuun päätepisteeseen.
• Keskitetty hallinta: Löytämis- ja reitityslogiikkaa hallitaan keskitetysti, mikä helpottaa päivityksiä.
• Kieli­agnostinen: Toimii riippumatta frontend-teknologiapinosta.
• Parannettu tarkkailtavuus: Keskitetyt välityspalvelimet voivat helposti käsitellä lokitusta, jäljitystä ja metriikkaa.

Palvelinpuolen löytämisen haitat:

• Lisähyppy: Lisää ylimääräisen verkkohypyn välityspalvelimen/kuormantasaajan kautta, mikä voi lisätä viivettä.
• Infrastruktuurin monimutkaisuus: Vaatii API-yhdyskäytävän tai välityspalvelin­kerroksen hallintaa.

Oikean palvelun löytämisen valinta frontend-mikropalveluille

Frontend-mikropalveluille, erityisesti mikrofrontend-arkkitehtuurissa, jossa eri käyttöliittymän osia voivat kehittää eri tiimit käyttäen eri teknologioita, palvelinpuolen löytäminen on usein käytännöllisempi ja ylläpidettävämpi lähestymistapa. Tämä johtuu siitä, että:

• Kehysriippumattomuus: Frontend-kehittäjät voivat keskittyä käyttöliittymäkomponenttien rakentamiseen murehtimatta monimutkaisten palvelun löytämis­asiakaskirjastojen integroinnista.
• Keskitetty hallinta: Vastuun löytää ja reitittää taustapalveluihin tai jopa muihin mikrofrontendeihin voi hallita API-yhdyskäytävä tai erillinen reitityskerros, jota ylläpitää alustatiimi.
• Johdonmukaisuus: Yhtenäinen löytämismekanismi kaikille mikrofronteideille varmistaa johdonmukaisen toiminnan ja helpottaa vianetsintää.

Harkitse tilannetta, jossa verkkokauppasi sisältää erilliset mikrofrontendit tuoteluettelolle, tuotetiedoille ja ostoskorille. Nämä mikrofrontendit saattavat joutua kutsumaan erilaisia taustapalveluita (esim. `product-service`, `inventory-service`, `cart-service`). API-yhdyskäytävä voi toimia yhtenä sisääntulopisteenä, löytää oikeat taustapalveluinstanssit jokaiselle pyynnölle ja reitittää ne vastaavasti. Samoin, jos yksi mikrofrontend tarvitsee hakea toisen renderöimää tietoa (esim. tuotteen hinnan näyttäminen tuoteluettelossa), reitityskerroksella tai BFF:llä (Backend for Frontend) voidaan helpottaa tätä palvelun löytämisen kautta.

Kuormantamisen taide

Kun palvelut on löydetty, seuraava kriittinen vaihe on jakaa saapuva liikenne tehokkaasti useiden palveluinstanssien kesken. Kuormantasaus on prosessi, jossa jaetaan verkkoliikennettä tai laskentatyökuormia useiden tietokoneiden tai resurssiverkon kesken. Kuormantamisen ensisijaiset tavoitteet ovat:

• Maksimoi läpimeno: Varmista, että järjestelmä pystyy käsittelemään mahdollisimman monta pyyntöä.
• Minimoi vasteaika: Varmista, että käyttäjät saavat nopeita vastauksia.
• Vältä minkä tahansa yksittäisen resurssin ylikuormitus: Estä yhden instanssin muodostuminen pullonkaulaksi.
• Lisää saatavuutta ja luotettavuutta: Jos yksi instanssi epäonnistuu, liikenne voidaan ohjata terveisiin instansseihin.

Kuormantasaus frontend-mikropalveluverkoston kontekstissa

Frontend-mikropalveluiden kontekstissa kuormantasausta sovelletaan eri tasoilla:

• API-yhdyskäytävien / Reunapalveluiden kuormantasaus: Saapuvan käyttäjäliikenteen jakaminen useiden API-yhdyskäytäväinstanssien tai mikrofrontend-sovelluksesi sisääntulopisteiden kesken.
• Taustapalveluiden kuormantasaus: Mikrofronteideista tai API-yhdyskäytävistä tulevien pyyntöjen jakaminen käytettävissä olevien taustapalveluinstanssien kesken.
• Saman mikrofrontendin instanssien kuormantasaus: Jos tietty mikrofrontend on otettu käyttöön useilla instansseilla skaalautuvuuden vuoksi, liikenne näihin instansseihin on tasattava.

Yleiset kuormantasaus­algoritmit

Kuormantasaajat käyttävät erilaisia algoritmeja päättääkseen, mihin instanssiin liikenne lähetetään. Algoritmin valinta voi vaikuttaa suorituskykyyn ja resurssien käyttöön.

1. Round Robin

Tämä on yksi yksinkertaisimmista algoritmeista. Pyynnöt jaetaan järjestyksessä jokaiselle palvelimelle luettelossa. Kun lista saavuttaa loppunsa, se aloitetaan alusta.

Esimerkki: Palvelimet A, B, C. Pyynnöt: 1->A, 2->B, 3->C, 4->A, 5->B, jne.

Edut: Yksinkertainen toteuttaa, jakaa kuormaa tasaisesti, jos palvelimilla on samanlainen kapasiteetti.

Haitat: Ei ota huomioon palvelimen kuormaa tai vasteaikoja. Hidas palvelin voi silti vastaanottaa pyyntöjä.

2. Painotettu Round Robin

Samankaltainen kuin Round Robin, mutta palvelimille määritetään 'paino' osoittamaan niiden suhteellista kapasiteettia. Korkeamman painon omaava palvelin vastaanottaa enemmän pyyntöjä. Tämä on hyödyllistä, kun sinulla on palvelimia, joilla on erilaiset laitteistomääritykset.

Esimerkki: Palvelin A (paino 2), Palvelin B (paino 1). Pyynnöt: A, A, B, A, A, B.

Edut: Ottaa huomioon erilaiset palvelinkapasiteetit.

Haitat: Ei vieläkään ota huomioon todellista palvelimen kuormaa tai vasteaikoja.

3. Vähiten yhteyksiä

Tämä algoritmi ohjaa liikennettä palvelimelle, jolla on vähiten aktiivisia yhteyksiä. Se on dynaamisempi lähestymistapa, joka ottaa huomioon palvelimien nykyisen kuormituksen.

Esimerkki: Jos Palvelimella A on 5 yhteyttä ja Palvelimella B 2, uusi pyyntö menee Palvelimelle B.

Edut: Tehokkaampi jakamaan kuormaa nykyisen palvelin­toiminnan perusteella.

Haitat: Vaatii aktiivisten yhteyksien seuraamista jokaiselle palvelimelle, mikä lisää kuormitusta.

4. Painotettu vähiten yhteyksiä

Yhdistää Vähiten yhteyksiä -periaatteen palvelinten painoihin. Palvelin, jolla on vähiten aktiivisia yhteyksiä suhteessa sen painoon, vastaanottaa seuraavan pyynnön.

Edut: Parasta molemmista maailmoista – ottaa huomioon palvelinkapasiteetin ja nykyisen kuormituksen.

Haitat: Monimutkaisin toteuttaa ja hallita.

5. IP Hash

Tämä menetelmä käyttää asiakkaan IP-osoitteen tiivistettä määrittääkseen, mikä palvelin vastaanottaa pyynnön. Tämä varmistaa, että kaikki pyynnöt tietystä asiakas­IP-osoitteesta lähetetään johdonmukaisesti samalle palvelimelle. Tämä on hyödyllistä sovelluksille, jotka ylläpitävät istuntotilaa palvelimella.

Esimerkki: Asiakas IP 192.168.1.100 tiivistyy Palvelimelle A. Kaikki tämän IP:n jälkeiset pyynnöt menevät Palvelimelle A.

Edut: Varmistaa istuntopysyvyyden tilallisille sovelluksille.

Haitat: Jos monet asiakkaat jakavat yhden IP-osoitteen (esim. NAT-yhdyskäytävän tai välityspalvelimen takana), kuorman jakautuminen voi olla epätasaista. Jos palvelin menee alas, kaikki sille osoitetut asiakkaat kärsivät.

6. Vähiten vasteaikaa

Ohjaa liikennettä palvelimelle, jolla on vähiten aktiivisia yhteyksiä ja matalin keskimääräinen vasteaika. Tämän tavoitteena on optimoida sekä kuormitus että reagointikyky.

Edut: Keskittyy nopeimman vastauksen toimittamiseen käyttäjille.

Haitat: Vaatii kehittyneempää vasteaikojen seurantaa.

Kuormantasaus eri kerroksissa

Taso 4 (Kuljetuskerros) Kuormantasaus

Toimii kuljetus­kerroksessa (TCP/UDP). Se välittää liikennettä IP-osoitteen ja portin perusteella. Se on nopea ja tehokas, mutta ei tarkasta liikenteen sisältöä.

Esimerkki: Verkko­kuormantasaaja, joka jakaa TCP-yhteyksiä taustapalvelun eri instansseihin.

Taso 7 (Sovelluskerros) Kuormantasaus

Toimii sovelluskerroksessa (HTTP/HTTPS). Se voi tarkastaa liikenteen sisällön, kuten HTTP-otsikot, URL-osoitteet, evästeet jne., tehdäkseen älykkäämpiä reitityspäätöksiä. API-yhdyskäytävät käyttävät tätä usein.

Esimerkki: API-yhdyskäytävä reitittää `/api/products`-pyynnöt tuotepalveluinstansseihin ja `/api/cart`-pyynnöt ostoskori­palveluinstansseihin URL-polun perusteella.

Kuormantamisen toteuttaminen käytännössä

1. Pilvipalveluntarjoajan kuormantasaajat:

Suuret pilvipalveluntarjoajat (AWS, Azure, GCP) tarjoavat hallittuja kuormantasauspalveluita. Nämä ovat erittäin skaalautuvia, luotettavia ja integroituvat saumattomasti niiden laskentapalveluihin (esim. EC2, AKS, GKE).

• AWS: Elastic Load Balancing (ELB) - Application Load Balancer (ALB), Network Load Balancer (NLB), Gateway Load Balancer (GLB). ALB:t ovat Taso 7 ja niitä käytetään yleisesti HTTP/S-liikenteeseen.
• Azure: Azure Load Balancer, Application Gateway.
• GCP: Cloud Load Balancing (HTTP(S) Load Balancing, TCP/SSL Proxy Load Balancing).

Nämä palvelut tarjoavat usein sisäänrakennettuja terveystarkistuksia, SSL-päättämistä ja tukea erilaisille kuormantamis­algoritmeille.

2. API-yhdyskäytävät:

API-yhdyskäytävät kuten Kong, Traefik tai Apigee sisältävät usein kuormantasaus­ominaisuuksia. Ne voivat reitittää liikennettä taustapalveluihin määritettyjen sääntöjen perusteella ja jakaa sen käytettävissä olevien instanssien kesken.

Esimerkki: Mikrofrontend-tiimi voi määrittää API-yhdyskäytävänsä reitittämään kaikki pyynnöt osoitteeseen `api.example.com/users` `user-service`-klusteriin. Yhdyskäytävä, joka on tietoinen `user-service`:n terveistä instansseista (palvelun löytämisen kautta), kuormittaa saapuvat pyynnöt niille valitulla algoritmilla.

3. Palveluverkon välityspalvelimet (esim. Envoy, Linkerd):

Kun käytetään täyttä palveluverkkoa (kuten Istio tai Linkerd), palveluverkon datataso (koostuu Envoyn kaltaisista välityspalvelimista) käsittelee sekä palvelun löytämisen että kuormantamisen automaattisesti. Välityspalvelin sieppaa kaiken ulospäin suuntautuvan liikenteen palvelusta ja reitittää sen älykkäästi sopivaan kohteeseen, suorittaen kuormantamisen sovelluksen puolesta.

Esimerkki: Mikrofrontend tekee HTTP-pyynnön toiseen palveluun. Mikrofrontendin rinnalla injektoitu Envoy-välityspalvelin ratkaisee palvelun osoitteen palvelun löytämismekanismin (usein Kubernetes DNS tai mukautettu rekisteri) kautta ja soveltaa sitten kuormantamis­käytäntöä (määritetty palveluverkon kontrollitasossa) valitakseen kohdepalvelun terveen instanssin.

Palvelun löytämisen ja kuormantamisen integrointi

Frontend-mikropalveluverkon voima tulee palvelun löytämisen ja kuormantamisen saumattomasta integraatiosta. Ne eivät ole itsenäisiä toimintoja, vaan pikemminkin täydentäviä mekanismeja, jotka toimivat yhdessä.

Tyypillinen kulku:

1. Palvelurekisteröinti: Mikrofrontend-instanssit ja taustapalveluinstanssit rekisteröivät itsensä keskitettyyn palvelurekisteriin (esim. Kubernetes DNS, Consul, Eureka).
2. Löytäminen: Pyyntö on tehtävä. Välittömä komponentti (API-yhdyskäytävä, palvelu­välityspalvelin tai asiakas­puolen ratkaisija) kysyy palvelurekisteriä saadakseen luettelon kohdepalvelun käytettävissä olevista verkko­sijainneista.
3. Kuormantamispäätös: Kysytyn luettelon ja määritetyn kuormantamis­algoritmin perusteella välittömä komponentti valitsee tietyn instanssin.
4. Pyynnön välitys: Pyyntö lähetetään valitulle instanssille.
5. Terveystarkistukset: Kuormantasaaja tai palvelurekisteri suorittaa jatkuvasti terveystarkistuksia rekisteröityjä instansseja varten. Epäterveet instanssit poistetaan käytettävissä olevien kohteiden joukosta, estäen pyyntöjen lähettämisen niihin.

Esimerkki­skenaario: Globaali verkkokauppa­alusta

Kuvittele globaali verkkokauppa­alusta, joka on rakennettu mikrofronteideilla ja mikropalveluilla:

• Käyttäjä­kokemus: Eurooppalainen käyttäjä pääsee käsiksi tuotekatalogiin. Heidän pyyntönsä osuu ensin globaaliin kuormantasaajaan, joka ohjaa heidät lähimpään käytettävissä olevaan sisääntulopisteeseen (esim. eurooppalainen API-yhdyskäytävä).
• API-yhdyskäytävä: Eurooppalainen API-yhdyskäytävä vastaanottaa pyynnön tuotetietojen hakemiseksi.
• Palvelun löytäminen: API-yhdyskäytävä (toimien palvelin­puolen löytämisen asiakkaana) kysyy palvelurekisteriä (esim. Kubernetes-klusterin DNS:ää) löytääkseen käytettävissä olevat instanssit `product-catalog-service`-palvelusta (joka voi olla otettu käyttöön eurooppalaisissa datakeskuksissa).
• Kuormantasaus: API-yhdyskäytävä soveltaa kuormantamis­algoritmia (esim. Vähiten yhteyksiä) valitakseen parhaan `product-catalog-service`-instanssin pyynnön käsittelemiseksi, varmistaen tasaisen jakautumisen käytettävissä olevien eurooppalaisten instanssien kesken.
• Taustayhteys: `product-catalog-service` saattaa puolestaan joutua kutsumaan `pricing-service`-palvelua. Se suorittaa oman palvelun löytämisen ja kuormantamisen yhdistääkseen terveen `pricing-service`-instanssin.

Tämä hajautettu mutta orkestroitu lähestymistapa varmistaa, että käyttäjät maailmanlaajuisesti saavat nopean, luotettavan pääsyn sovelluksen ominaisuuksiin, riippumatta siitä, missä he sijaitsevat tai kuinka monta instanssia kustakin palvelusta on käynnissä.

Frontend-mikropalveluiden haasteet ja huomioitavat seikat

Vaikka periaatteet ovat samanlaisia kuin taustajärjestelmien palveluverkoissa, niiden soveltaminen käyttöliittymään tuo mukanaan ainutlaatuisia haasteita:

• Asiakas­puolen monimutkaisuus: Asiakaspuolen palvelun löytämisen ja kuormantamisen toteuttaminen suoraan frontend-kehyksissä (kuten React, Angular, Vue) voi olla työlästä ja lisätä merkittävää kuormitusta asiakassovellukseen. Tämä johtaa usein palvelin­puolen löytämisen suosimiseen.
• Tilan­hallinta: Jos mikrofrontendit perustuvat jaettuun tilaan tai istuntotietoihin, tämän tilan oikean hallinnan varmistaminen hajautettujen instanssien kesken tulee kriittiseksi. IP Hash -kuormantasaus voi auttaa istuntopysyvyydessä, jos tila on palvelin­sidonnainen.
• Frontendien välinen viestintä: Mikrofrontendien voi olla tarpeen kommunikoida keskenään. Tämän viestinnän orkestrointi, mahdollisesti BFF:n tai tapahtumaväylän kautta, vaatii huolellista suunnittelua ja voi hyödyntää palvelun löytämistä viestintä­päätepisteiden löytämiseksi.
• Työkalut ja infrastruktuuri: Tarvittavan infrastruktuurin (API-yhdyskäytävät, palvelurekisterit, välityspalvelimet) perustaminen ja hallinta vaatii erikoisosaamista ja voi lisätä operatiivista monimutkaisuutta.
• Suorituskyky­vaikutus: Jokainen välillinen kerros (esim. API-yhdyskäytävä, välityspalvelin) voi aiheuttaa viivettä. Reititys- ja löytämis­prosessin optimointi on ratkaisevaa.
• Turvallisuus: Mikrofrontendien ja taustapalveluiden välisen viestinnän turvaaminen sekä löytämis- ja kuormantamis­infrastruktuurin itsensä turvaaminen on ensisijaisen tärkeää.

Parhaat käytännöt vankan frontend-mikropalveluverkon luomiseksi

Tehokkaan palvelun löytämisen ja kuormantamisen toteuttamiseksi frontend-mikropalveluillesi, harkitse näitä parhaita käytäntöjä:

• Priorisoi palvelin­puolen löytäminen: Useimmissa frontend-mikropalveluarkkitehtuureissa API-yhdyskäytävän tai erillisen reititysker­roksen hyödyntäminen palvelun löytämiseen ja kuormantasaamiseen yksinkertaistaa frontend-koodia ja keskittää hallinnan.
• Automatisoi rekisteröinti ja derekisteröinti: Varmista, että palvelut rekisteröityvät automaattisesti käynnistyessään ja derekisteröityvät asianmukaisesti sammuessaan pitääkseen palvelurekisterin ajan tasalla. Kontti­orkestrointialustat hoitavat tämän usein automaattisesti.
• Toteuta vankat terveystarkistukset: Määritä tiheät ja tarkat terveystarkistukset kaikille palveluinstansseille. Kuormantasaajat ja palvelurekisterit luottavat näihin reitittääkseen liikennettä vain terveisiin instansseihin.
• Valitse sopivat kuormantamis­algoritmit: Valitse algoritmit, jotka parhaiten vastaavat sovelluksesi tarpeita, ottaen huomioon palvelinkapasiteetin, nykyisen kuormituksen ja istunnon pysyvyys­vaatimukset. Aloita yksinkertaisesti (esim. Round Robin) ja kehitä tarpeen mukaan.
• Hyödynnä palveluverkkoa: Monimutkaisiin mikrofrontend-käyttöönottoihin, täyden palveluverkko­ratkaisun (kuten Istio tai Linkerd) käyttöönotto voi tarjota kattavan joukon ominaisuuksia, mukaan lukien edistyneen liikenteen­hallinnan, turvallisuuden ja tarkkailtavuuden, usein hyödyntäen Envoyn tai Linkerdin välityspalvelimia.
• Suunnittele tarkkailtavuus: Varmista, että sinulla on kattava lokitus, metriikka ja jäljitys kaikille mikropalveluillesi ja niitä hallinnoivalle infrastruktuurille. Tämä on ratkaisevan tärkeää vianetsinnässä ja suorituskyky­pullonkaulien ymmärtämisessä.
• Turvaa infrastruktuurisi: Toteuta todennus ja valtuutus palvelujen väliseen viestintään ja turvaa pääsy palvelurekisteriisi ja kuormantasaajiisi.
• Harkitse alueellisia käyttöönottoja: Globaaleihin sovelluksiin, ota käyttöön mikro­palvelusi ja tukeva infrastruktuuri­si (API-yhdyskäytävät, kuormantasaajat) useilla maantieteellisillä alueilla minimoidaksesi viiveen käyttäjille maailmanlaajuisesti ja parantaaksesi vikasietoisuutta.
• Iteroi ja optimoi: Seuraa jatkuvasti hajautettujen frontend-komponenttiesi suorituskykyä ja toimintaa. Ole valmis säätämään kuormantamis­algoritmeja, palvelun löytämis­asetuksia ja infrastruktuuria sovelluksesi skaalautuessa ja kehittyessä.

Yhteenveto

Frontend-mikropalveluverkon käsite, jota tukevat tehokas palvelun löytäminen ja kuormantasaus, on välttämätön organisaatioille, jotka rakentavat moderneja, skaalautuvia ja vikasietoisia globaaleja verkkosovelluksia. Abstrahoimalla pois dynaamisten palvelupaikkojen monimutkaisuudet ja jakamalla liikennettä älykkäästi, nämä mekanismit mahdollistavat tiimien rakentaa ja ottaa käyttöön itsenäisiä frontend-komponentteja luottavaisesti.

Vaikka asiakaspuolen löytämisellä on paikkansa, palvelin­puolen löytämisen edut, joita usein orkestroi API-yhdyskäytävät tai jotka on integroitu palveluverkkoon, ovat vakuuttavia mikrofrontend-arkkitehtuureille. Yhdistettynä älykkäisiin kuormantamis­strategioihin, tämä lähestymistapa varmistaa, että sovelluksesi pysyy suorituskykyisenä, saatavilla ja mukautuvana jatkuvasti muuttuviin globaalin digitaalisen maiseman vaatimuksiin. Näiden periaatteiden omaksuminen tasoittaa tietä ketterämmälle kehitykselle, parannetulle järjestelmän vikasietoisuudelle ja ylivoimaiselle käyttäjäkokemukselle kansainväliselle yleisöllesi.