Frontend Mikroservisų Tinklelis: Paslaugų Aptikimo ir Apkrovos Balansavimo Valdymas Pasaulinėms Programoms

Sparčiai besikeičiančiame žiniatinklio kūrimo kraštovaizdyje mikroservisų naudojimas tapo visų masteliuojamų, atsparių ir prižiūrimų programų kūrimo pagrindu. Nors mikroservisai tradiciškai buvo „backend“ sritis, sparčiai populiarėjant mikrofrontendų architektūroms panašūs principai taikomi ir „frontend“. Šis pokytis kelia naujų iššūkių, ypač dėl to, kaip šie nepriklausomi „frontend“ vienetai, arba mikrofrontendai, gali efektyviai bendrauti ir bendradarbiauti. Čia įsiterpia frontend mikroservisų tinklo koncepcija, kuri naudojasi „backend“ paslaugų tinklų principais, siekiant valdyti šiuos paskirstytus „frontend“ komponentus. Pagrindinės šio tinklo savybės yra dvi kritinės funkcijos: paslaugų aptikimas ir apkrovos balansavimas. Šiame išsamiame vadove bus nagrinėjamos šios koncepcijos, aptariama jų svarba, diegimo strategijos ir geriausia praktika, kuriant patikimas pasaulines „frontend“ programas.

Frontend Mikroservisų Tinklo Supratimas

Prieš pasineriant į paslaugų aptikimą ir apkrovos balansavimą, svarbu suprasti, ką reiškia „frontend“ mikroservisų tinklas. Skirtingai nuo tradicinių monolitinių „frontendų“, mikrofrontendų architektūra suskaido vartotojo sąsają į mažesnius, nepriklausomai diegiamus vienetus, dažnai organizuojamus pagal verslo galimybes ar vartotojo keliones. Šiuos vienetus gali autonomiškai kurti, diegti ir masteliuoti skirtingos komandos. „Frontend“ mikroservisų tinklas veikia kaip abstrakcijos sluoksnis arba orkestravimo sistema, kuri palengvina šių paskirstytų „frontend“ vienetų sąveiką, komunikaciją ir valdymą.

Pagrindiniai „frontend“ mikroservisų tinklo komponentai ir koncepcijos dažnai apima:

• Mikrofrontendai: Atskiri, savarankiški „frontend“ programos arba komponentai.
• Konteinerizacija: Dažnai naudojama nuosekliai pakuoti ir diegti mikrofrontendus (pvz., naudojant Docker).
• Orkestravimas: Platformos, pvz., Kubernetes, gali valdyti mikrofrontendų konteinerių diegimą ir gyvavimo ciklą.
• API Vartai / Krašto paslauga: Bendras vartotojo užklausų įėjimo taškas, nukreipiantis jas į atitinkamą mikrofrontendą arba „backend“ paslaugą.
• Paslaugų Aptikimas: Mechanizmas, kuriuo mikrofrontendai randa ir bendrauja vienas su kitu arba su „backend“ paslaugomis.
• Apkrovos Balansavimas: Įeinančio srauto paskirstymas tarp kelių mikrofrontendų arba „backend“ paslaugų instancijų, siekiant užtikrinti prieinamumą ir našumą.
• Stebimumas: Įrankiai, skirti stebėti, registruoti ir sekti mikrofrontendų elgesį.

„Frontend“ mikroservisų tinklo tikslas – suteikti infrastruktūrą ir įrankius, skirtus valdyti sudėtingumą, kylantį iš šio paskirstyto pobūdžio, užtikrinant sklandžią vartotojo patirtį net labai dinamiškoje aplinkoje.

Būtinas Paslaugų Aptikimo Vaidmuo

Paskirstytoje sistemoje, tokioje kaip mikrofrontendų architektūra, paslaugos (šiuo atveju mikrofrontendai ir jų susijusios „backend“ paslaugos) turi galėti dinamiškai rasti ir bendrauti tarpusavyje. Paslaugos dažnai paleidžiamos, sustabdomos arba iš naujo diegiamos, o tai reiškia, kad jų tinklo vietos (IP adresai ir prievadai) gali dažnai keistis. Paslaugų aptikimas yra procesas, leidžiantis paslaugai rasti kitos paslaugos, su kuria ji turi bendrauti, tinklo vietą, nereikalaujant rankinio konfigūravimo ar „hardcodinimo“.

Kodėl Paslaugų Aptikimas Būtinas Frontend Mikroservisams?

• Dinamiška Aplinka: „Cloud-native“ diegimai yra iš esmės dinamiški. Konteineriai yra efemeriai, o automatinis masteliavimas gali bet kuriuo metu pakeisti veikiančių paslaugos instancijų skaičių. Rankinis IP/prievadų valdymas yra neįmanomas.
• Atsiejimas: Mikrofrontendai turėtų būti nepriklausomi. Paslaugų aptikimas atsiejuoja paslaugos vartotoją nuo jos gamintojo, leidžiant gamintojams keisti savo vietą ar instancijų skaičių, neturint įtakos vartotojams.
• Atsparumas: Jei viena paslaugos instancija tampa neveiksni, paslaugų aptikimas gali padėti vartotojams rasti sveiką alternatyvą.
• Skalojamumas: Didėjant srautui, gali būti paleidžiamos naujos mikrofrontendų arba „backend“ paslaugų instancijos. Paslaugų aptikimas leidžia šioms naujoms instancijoms būti užregistruotoms ir iš karto prieinamoms vartojimui.
• Komandos Autonomija: Komandos gali nepriklausomai diegti ir masteliuoti savo paslaugas, žinodamos, kad kitos paslaugos gali jas rasti.

Paslaugų Aptikimo Modeliai

Yra du pagrindiniai paslaugų aptikimo diegimo modeliai:

1. Kliento Pusės Aptikimas

Pagal šį modelį klientas (mikrofrontendas arba jo koordinavimo sluoksnis) yra atsakingas už paslaugų registro užklausimą, siekiant aptikti jam reikalingos paslaugos vietą. Gavęs prieinamų instancijų sąrašą, klientas nusprendžia, prie kurios instancijos prisijungti.

Kaip tai veikia:

1. Paslaugų Registracija: Kai mikrofrontendas (arba jo serverio komponentas) paleidžiamas, jis registruoja savo tinklo vietą (IP adresą, prievadą) centrinėje paslaugų registre.
2. Paslaugų Užklausa: Kai klientui reikia bendrauti su konkrečia paslauga (pvz., „produktų-katalogas“ mikrofrontendas turi gauti duomenis iš „produktų-api“ „backend“ paslaugos), jis užklausia paslaugų registro prieinamų tikslinės paslaugos instancijų.
3. Kliento Pusės Apkrovos Balansavimas: Paslaugų registras grąžina prieinamų instancijų sąrašą. Tada klientas naudoja kliento pusės apkrovos balansavimo algoritmą (pvz., „round-robin“, „least connections“) pasirinkti instanciją ir pateikti užklausą.

Įrankiai ir Technologijos:

• Paslaugų Registrai: Eureka (Netflix), Consul, etcd, Zookeeper.
• Klientų Bibliotekos: Šių įrankių pateikiamos bibliotekos, kurios integruojasi su jūsų „frontend“ programa arba sistema, kad galėtų tvarkyti registraciją ir aptikimą.

Kliento Pusės Aptikimo Privalumai:

• Paprastesnė infrastruktūra: Nereikia dedikuoto tarpinio serverio sluoksnio aptikimui.
• Tiesioginė komunikacija: Klientai bendrauja tiesiogiai su paslaugų instancijomis, potencialiai mažesnė latentinė trukmė.

Kliento Pusės Aptikimo Trūkumai:

• Sudėtingumas kliento programoje: Kliento programa turi įgyvendinti aptikimo logiką ir apkrovos balansavimą. Tai gali būti sudėtinga „frontend“ sistemose.
• Tvirtas ryšys su registru: Klientas yra susietas su paslaugų registro API.
• Priklausomumas nuo kalbos/sistemos: Aptikimo logika turi būti įgyvendinta kiekvienai „frontend“ technologijos sistemai.

2. Serverio Pusės Aptikimas

Pagal šį modelį klientas pateikia užklausą žinomam maršrutizatoriui arba apkrovos balansavimo įrenginiui. Šis maršrutizatorius/apkrovos balansavimo įrenginys yra atsakingas už paslaugų registro užklausą ir užklausos persiuntimą tinkamai paslaugos instancijai. Klientas nežino apie pagrindines paslaugų instancijas.

Kaip tai veikia:

1. Paslaugų Registracija: Panašiai kaip klientų pusės aptikime, paslaugos registruoja savo vietas paslaugų registre.
2. Kliento Užklausa: Klientas siunčia užklausą į fiksuotą, gerai žinomą maršrutizatoriaus/apkrovos balansavimo įrenginio adresą, paprastai nurodydamas paslaugą pagal pavadinimą (pvz., `GET /api/products`).
3. Serverio Pusės Maršrutizavimas: Maršrutizatorius/apkrovos balansavimo įrenginys gauna užklausą, užklausia paslaugų registro „products“ paslaugos instancijų, pasirenka instanciją naudodamas serverio pusės apkrovos balansavimą ir persiunčia užklausą tai instancijai.

Įrankiai ir Technologijos:

• API Vartai: Kong, Apigee, AWS API Gateway, Traefik.
• Paslaugų Tinklo Tarpiniai Serveriai: Envoy Proxy (naudojamas Istio, App Mesh), Linkerd.
• Debesų Apkrovos Balansavimo Įrenginiai: AWS ELB, Google Cloud Load Balancing, Azure Load Balancer.

Serverio Pusės Aptikimo Privalumai:

• Supaprastinti klientai: „Frontend“ programos neturi įgyvendinti aptikimo logikos. Jos tiesiog pateikia užklausas į žinomą galinį tašką.
• Centrinis valdymas: Aptikimo ir maršrutizavimo logika yra valdoma centralizuotai, todėl atnaujinimai yra lengvesni.
• Kalbos nepriklausomybė: Veikia nepriklausomai nuo „frontend“ technologijos sistemos.
• Patobulintas stebimumas: Centriniai tarpiniai serveriai gali lengvai tvarkyti registraciją, sekimą ir metriką.

Serverio Pusės Aptikimo Trūkumai:

• Papildomas šuolis: Įveda papildomą tinklo šuolį per tarpinį serverį/apkrovos balansavimo įrenginį, potencialiai padidinant latentinę trukmę.
• Infrastruktūros sudėtingumas: Reikalauja valdyti API vartus arba tarpinio serverio sluoksnį.

Tinkamiausio Paslaugų Aptikimo Frontend Mikroservisams Pasirinkimas

Dėl „frontend“ mikroservisų, ypač mikrofrontendų architektūroje, kur skirtingos vartotojo sąsajos dalys gali būti kuriamos skirtingų komandų naudojant skirtingas technologijas, serverio pusės aptikimas dažnai yra praktiškesnis ir lengviau prižiūrimas pasirinkimas. Taip yra todėl, kad:

• Sistemos Nepriklausomybė: „Frontend“ kūrėjai gali sutelkti dėmesį į vartotojo sąsajos komponentų kūrimą, nesijaudindami dėl sudėtingų paslaugų aptikimo klientų bibliotekų integravimo.
• Centrinis Valdymas: Atsakomybė už „backend“ paslaugų arba net kitų mikrofrontendų aptikimą ir maršrutizavimą gali būti valdoma API vartų arba specializuoto maršrutizavimo sluoksnio, kurį gali prižiūrėti platformos komanda.
• Nuoseklumas: Vieningas aptikimo mechanizmas visuose mikrofrontenduose užtikrina nuoseklų elgesį ir palengvina trikčių šalinimą.

Apsvarstykite scenarijų, kai jūsų elektroninės prekybos svetainėje yra atskiri mikrofrontendai produktų sąrašui, produkto informacijai ir pirkinių krepšeliui. Šie mikrofrontendai gali reikėti kviesti įvairias „backend“ paslaugas (pvz., `product-service`, `inventory-service`, `cart-service`). API vartai gali veikti kaip vienintelis įėjimo taškas, aptikti teisingas „backend“ paslaugų instancijas kiekvienai užklausai ir atitinkamai jas nukreipti. Panašiai, jei vienas mikrofrontendas turi gauti duomenis, kuriuos pateikia kitas (pvz., rodant produkto kainą produktų sąraše), maršrutizavimo sluoksnis arba BFF (Backend for Frontend) gali tai palengvinti per paslaugų aptikimą.

Apkrovos Balansavimo Menas

Aptikus paslaugas, kitas svarbus žingsnis yra efektyviai paskirstyti įeinantį srautą tarp kelių paslaugos instancijų. Apkrovos balansavimas yra tinklo srauto ar skaičiavimo darbo krūvių paskirstymo tarp kelių kompiuterių ar išteklių tinklo procesas. Pagrindiniai apkrovos balansavimo tikslai yra:

• Padidinti pralaidumą: Užtikrinti, kad sistema galėtų apdoroti kuo daugiau užklausų.
• Sumažinti atsako laiką: Užtikrinti, kad vartotojai gautų greitus atsakymus.
• Vengti per didelės vieno ištekliaus apkrovos: Užkirsti kelią bet kuriai vienai instancijai tapti kliūtimi.
• Padidinti prieinamumą ir patikimumą: Jei viena instancija sugenda, srautą galima nukreipti į veikiančias instancijas.

Apkrovos Balansavimas Frontend Mikroservisų Tinklo Kontekste

„Frontend“ mikroservisų kontekste apkrovos balansavimas taikomas įvairiuose lygiuose:

• API Vartų / Krašto Paslaugų Apkrovos Balansavimas: Įeinančio vartotojo srauto paskirstymas tarp kelių API vartų instancijų arba jūsų mikrofrontendų programos įėjimo taškų.
• Backend Paslaugų Apkrovos Balansavimas: Mikrofrontendų arba API vartų užklausų paskirstymas tarp prieinamų „backend“ mikroservisų instancijų.
• Tų Pačių Mikrofrontendų Instancijų Apkrovos Balansavimas: Jei konkretus mikrofrontendas yra diegiamas su keliomis instancijomis, siekiant mastelio, srautas į tas instancijas turi būti subalansuotas.

Dažni Apkrovos Balansavimo Algoritmai

Apkrovos balansavimo įrenginiai naudoja įvairius algoritmus, kad nuspręstų, į kurią instanciją siųsti srautą. Algoritmo pasirinkimas gali turėti įtakos našumui ir išteklių naudojimui.

1. Round Robin (Ciklinis Aptarnavimas)

Tai vienas paprasčiausių algoritmų. Užklausos yra nuosekliai paskirstomos kiekvienam serveriui sąraše. Kai sąrašo pabaiga pasiekiama, jis vėl pradedamas nuo pradžios.

Pavyzdys: Serveriai A, B, C. Užklausos: 1->A, 2->B, 3->C, 4->A, 5->B, ir t.t.

Privalumai: Paprastas įgyvendinti, tolygiai paskirsto apkrovą, jei serveriai turi panašią talpą.

Trūkumai: Nepaiso serverio apkrovos ar atsakymo laiko. Lėtas serveris vis tiek gali gauti užklausas.

2. Weighted Round Robin (Svertinis Ciklinis Aptarnavimas)

Panašus į Round Robin, bet serveriams priskiriamas „svoris“, rodantis jų santykinę talpą. Serveris su didesniu svoriu gaus daugiau užklausų. Tai naudinga, kai turite serverius su skirtingomis techninės įrangos specifikacijomis.

Pavyzdys: Serveris A (svoris 2), Serveris B (svoris 1). Užklausos: A, A, B, A, A, B.

Privalumai: Atsižvelgia į skirtingas serverių talpas.

Trūkumai: Vis tiek nepaiso faktinės serverio apkrovos ar atsakymo laiko.

3. Least Connection (Mažiausiai Prisijungimų)

Šis algoritmas nukreipia srautą į serverį su mažiausiai aktyvių prisijungimų. Tai dinamiškesnis metodas, atsižvelgiantis į esamą serverių apkrovą.

Pavyzdys: Jei Serveris A turi 5 prisijungimus, o Serveris B – 2, nauja užklausa eina į Serverį B.

Privalumai: Efektyviau paskirsto apkrovą pagal dabartinę serverio veiklą.

Trūkumai: Reikalauja sekti aktyvius kiekvieno serverio prisijungimus, o tai prideda papildomų išlaidų.

4. Weighted Least Connection (Svertinis Mažiausiai Prisijungimų)

Sujungia Least Connection su serverių svoriais. Serveris su mažiausiai aktyvių prisijungimų, palyginti su jo svoriu, gauna kitą užklausą.

Privalumai: Geriausia iš abiejų pasaulių – atsižvelgia į serverio talpą ir esamą apkrovą.

Trūkumai: Sudėtingiausia įgyvendinti ir valdyti.

5. IP Hash

Šis metodas naudoja kliento IP adreso maišą, kad nustatytų, kuris serveris gauna užklausą. Tai užtikrina, kad visos užklausos iš konkretaus kliento IP adreso nuosekliai siunčiamos į tą patį serverį. Tai naudinga programoms, kurios palaiko sesijos būseną serveryje.

Pavyzdys: Kliento IP 192.168.1.100 maišosi į Serverį A. Visos vėlesnės užklausos iš šio IP eina į Serverį A.

Privalumai: Užtikrina sesijos tęstinumą būsenos turinčioms programoms.

Trūkumai: Jei daug klientų dalijasi vienu IP (pvz., už NAT šliuzo arba tarpinio serverio), apkrovos paskirstymas gali tapti netolygus. Jei serveris suges, visi jam priskirti klientai bus paveikti.

6. Least Response Time (Mažiausias Atsako Laikas)

Nukreipia srautą į serverį su mažiausiai aktyvių prisijungimų ir mažiausiu vidutiniu atsako laiku. Tai siekia optimizuoti tiek apkrovą, tiek atsakingumą.

Privalumai: Sutelkia dėmesį į greičiausio atsakymo pateikimą vartotojams.

Trūkumai: Reikia sudėtingesnio atsako laiko stebėjimo.

Apkrovos Balansavimas Įvairiuose Lygmenyse

4 Lygmens (Transporto Lygmens) Apkrovos Balansavimas

Veikia transporto sluoksnyje (TCP/UDP). Jis persiunčia srautą pagal IP adresą ir prievadą. Tai greita ir efektyvu, bet neinspektuoja srauto turinio.

Pavyzdys: Tinklo apkrovos balansavimo įrenginys, paskirstantis TCP ryšius tarp skirtingų „backend“ paslaugos instancijų.

7 Lygmens (Programų Lygmens) Apkrovos Balansavimas

Veikia programų sluoksnyje (HTTP/HTTPS). Jis gali inspektuoti srauto turinį, pvz., HTTP antraštes, URL, slapukus ir pan., kad priimtų protingesnius maršrutizavimo sprendimus. Tai dažnai naudojama API vartų.

Pavyzdys: API vartai, nukreipiantys `/api/products` užklausas į produktų paslaugų instancijas, o `/api/cart` užklausas į pirkinių krepšelių paslaugų instancijas, remiantis URL keliu.

Apkrovos Balansavimo Įgyvendinimas Praktikoje

1. Debesų Teikėjų Apkrovos BalansavimoĮrenginiai:

Pagrindiniai debesų teikėjai (AWS, Azure, GCP) siūlo valdomas apkrovos balansavimo paslaugas. Jos yra labai masteliuojamos, patikimos ir sklandžiai integruojasi su jų skaičiavimo paslaugomis (pvz., EC2, AKS, GKE).

• AWS: Elastic Load Balancing (ELB) – Application Load Balancer (ALB), Network Load Balancer (NLB), Gateway Load Balancer (GLB). ALB yra 7 lygmens ir dažnai naudojami HTTP/S srautui.
• Azure: Azure Load Balancer, Application Gateway.
• GCP: Cloud Load Balancing (HTTP(S) Load Balancing, TCP/SSL Proxy Load Balancing).

Šios paslaugos dažnai teikia integruotus sveikatos patikrinimus, SSL nutraukimą ir palaiko įvairius apkrovos balansavimo algoritmus.

2. API Vartai:

API vartai, tokie kaip Kong, Traefik arba Apigee, dažnai integruoja apkrovos balansavimo galimybes. Jie gali nukreipti srautą į „backend“ paslaugas pagal nustatytas taisykles ir paskirstyti jį tarp prieinamų instancijų.

Pavyzdys: Mikrofrontendų komanda gali konfigūruoti savo API vartus, kad nukreiptų visas užklausas į `api.example.com/users` į `user-service` klasterį. Vartai, žinodami veikiančias `user-service` instancijas (per paslaugų aptikimą), paskirstys įeinančias užklausas tarp jų naudodami pasirinktą algoritmą.

3. Paslaugų Tinklo Tarpiniai Serveriai (pvz., Envoy, Linkerd):

Naudojant visą paslaugų tinklą (pvz., Istio arba Linkerd), paslaugų tinklo duomenų plokštuma (sudaryta iš tarpinių serverių, tokių kaip Envoy) automatiškai tvarko ir paslaugų aptikimą, ir apkrovos balansavimą. Tarpinis serveris perima visą išeinantį srautą iš paslaugos ir protingai jį nukreipia į atitinkamą paskirties vietą, atlikdamas apkrovos balansavimą paslaugos vardu.

Pavyzdys: Mikrofrontendas, atliekantis HTTP užklausą į kitą paslaugą. Kartu su mikrofrontendu įterptas Envoy tarpinis serveris išspręs paslaugos adresą per paslaugų aptikimo mechanizmą (dažnai Kubernetes DNS arba pasirinktinį registrą) ir tada taikys apkrovos balansavimo politiką (konfigūruotą paslaugų tinklo valdymo plokštumoje), kad pasirinktų tinkamą tikslinės paslaugos instanciją.

Paslaugų Aptikimo ir Apkrovos Balansavimo Integravimas

„Frontend“ mikroservisų tinklo galia slypi sklandžiame paslaugų aptikimo ir apkrovos balansavimo integravime. Tai ne nepriklausomos funkcijos, o greičiau papildomi mechanizmai, veikiantys kartu.

Tipinis Srautas:

1. Paslaugų Registracija: Mikrofrontendų instancijos ir „backend“ paslaugų instancijos registruoja save centrinėje Paslaugų Registre (pvz., Kubernetes DNS, Consul, Eureka).
2. Aptikimas: Reikia pateikti užklausą. Tarpinis komponentas (API vartai, paslaugų tarpinis serveris arba kliento pusės skaitiklis) užklausia Paslaugų Registrą, kad gautų prieinamų tinklo vietų sąrašą tikslinei paslaugai.
3. Apkrovos Balansavimo Sprendimas: Remiantis užklaustu sąrašu ir sukonfigūruotu Apkrovos Balansavimo Algoritmu, tarpinis komponentas pasirenka konkrečią instanciją.
4. Užklausos Persiuntimas: Užklausa siunčiama pasirinktai instancijai.
5. Sveikatos Patikrinimai: Apkrovos balansavimo įrenginys arba paslaugų registras nuolat atlieka registruotų instancijų sveikatos patikrinimus. Neveiksmingos instancijos pašalinamos iš prieinamų tikslų rinkinio, neleidžiant joms siųsti užklausų.

Pavyzdinis Scenarijus: Pasaulinė Elektroninės Prekybos Platforma

Įsivaizduokite pasaulinę elektroninės prekybos platformą, pastatytą su mikrofrontendais ir mikroservisais:

• Vartotojo Patirtis: Europos vartotojas pasiekia produktų katalogą. Jo užklausa pirmiausia pasiekia pasaulinį apkrovos balansavimo įrenginį, kuris nukreipia jį į artimiausią prieinamą įėjimo tašką (pvz., Europos API vartus).
• API Vartai: Europos API vartai gauna užklausą dėl produktų duomenų.
• Paslaugų Aptikimas: API vartai (veikiantys kaip serverio pusės aptikimo klientas) užklausia paslaugų registrą (pvz., Kubernetes klasterio DNS), kad rastų prieinamas `product-catalog-service` instancijas (kurios gali būti diegiamos Europos duomenų centruose).
• Apkrovos Balansavimas: API vartai taiko apkrovos balansavimo algoritmą (pvz., Mažiausiai Prisijungimų), kad pasirinktų geriausią `product-catalog-service` instanciją, kuri aptarnautų užklausą, užtikrinant tolygų paskirstymą tarp prieinamų Europos instancijų.
• Backend Komunikacija: `product-catalog-service` gali, savo ruožtu, turėti kviesti `pricing-service`. Ji atlieka savo paslaugų aptikimą ir apkrovos balansavimą, kad prisijungtų prie veikiančios `pricing-service` instancijos.

Šis paskirstytas, bet orkestruotas metodas užtikrina, kad vartotojai visame pasaulyje gautų greitą, patikimą prieigą prie programos funkcijų, nepriklausomai nuo jų buvimo vietos ar kiek instancijų veikia kiekvienai paslaugai.

Iššūkiai ir Apsvarstymai Frontend Mikroservisams

Nors principai yra panašūs į „backend“ paslaugų tinklus, taikant juos „frontend“ kelia unikalių iššūkių:

• Kliento Pusės Sudėtingumas: Kliento pusės paslaugų aptikimo ir apkrovos balansavimo įgyvendinimas tiesiogiai „frontend“ sistemose (pvz., React, Angular, Vue) gali būti sudėtingas ir sukelti žymų papildomą krūvį klientų programai. Tai dažnai lemia serverio pusės aptikimo pasirinkimą.
• Būsenos Valdymas: Jei mikrofrontendai priklauso nuo bendros būsenos ar sesijos informacijos, užtikrinant, kad ši būsena būtų teisingai valdoma tarp paskirstytų instancijų, tampa kritiška. IP Hash apkrovos balansavimas gali padėti užtikrinti sesijos tęstinumą, jei būsena yra susieta su serveriu.
• Inter-Frontend Komunikacija: Mikrofrontendai gali reikėti bendrauti tarpusavyje. Šios komunikacijos, galimai per BFF arba renginių autobusą, orkestravimas reikalauja kruopštaus projektavimo ir gali naudoti paslaugų aptikimą komunikacijos galiniams taškams rasti.
• Įrankiai ir Infrastruktūra: Reikalingos infrastruktūros (API vartai, paslaugų registrai, tarpiniai serveriai) nustatymas ir valdymas reikalauja specializuotų įgūdžių ir gali padidinti operacinį sudėtingumą.
• Našumo Poveikis: Kiekvienas netiesioginis sluoksnis (pvz., API vartai, tarpinis serveris) gali sukelti latentinę trukmę. Maršrutizavimo ir aptikimo proceso optimizavimas yra labai svarbus.
• Sauga: Mikrofrontendų ir „backend“ paslaugų komunikacijos saugojimas, taip pat paties aptikimo ir apkrovos balansavimo infrastruktūros saugojimas yra labai svarbus.

Geriausia Praktika Tvirtam Frontend Mikroservisų Tinklui

Kad efektyviai įgyvendintumėte paslaugų aptikimą ir apkrovos balansavimą savo „frontend“ mikroservisams, apsvarstykite šias geriausias praktikas:

• Teikti Pirmenybę Serverio Pusės Aptikimui: Daugumai „frontend“ mikroservisų architektūrų, naudojant API vartus arba specializuotą maršrutizavimo sluoksnį paslaugų aptikimui ir apkrovos balansavimui, supaprastėja „frontend“ kodas ir centralizuojamas valdymas.
• Automatizuoti Registraciją ir Atsiregistravimą: Užtikrinkite, kad paslaugos automatiškai užsiregistruotų, kai jos paleidžiamos, ir saugiai atsiregistruotų, kai jos sustoja, kad paslaugų registras būtų tikslus. Konteinerių orkestravimo platformos dažnai tai tvarko automatiškai.
• Įgyvendinti Tvirtus Sveikatos Patikrinimus: Konfigūruokite dažnus ir tikslius visų paslaugų instancijų sveikatos patikrinimus. Apkrovos balansavimo įrenginiai ir paslaugų registrai pasikliauja šiais patikrinimais, kad nukreiptų srautą tik į veikiančias instancijas.
• Pasirinkti Tinkamus Apkrovos Balansavimo Algoritmus: Pasirinkite algoritmus, kurie geriausiai atitinka jūsų programos poreikius, atsižvelgdami į tokius veiksnius kaip serverio talpa, dabartinė apkrova ir sesijos tęstinumo reikalavimai. Pradėkite nuo paprastumo (pvz., Round Robin) ir prireikus tobulinkite.
• Naudoti Paslaugų Tinklą: Sudėtingiems mikrofrontendų diegimams, priimant visą paslaugų tinklo sprendimą (pvz., Istio arba Linkerd), gali būti suteiktos visapusiškos galimybės, įskaitant pažangų srauto valdymą, saugumą ir stebimumą, dažnai pasinaudojant Envoy arba Linkerd tarpiniais serveriais.
• Suprojektuoti Stebimui: Užtikrinkite, kad turėtumėte išsamų visų jūsų mikroservisų ir juos valdančios infrastruktūros registravimą, metriką ir sekimą. Tai būtina norint šalinti triktis ir suprasti našumo kliūtis.
• Apsaugoti Savo Infrastruktūrą: Įgyvendinkite autentifikavimą ir autorizaciją paslaugų-paslaugų komunikacijai ir apsaugokite prieigą prie savo paslaugų registro ir apkrovos balansavimo įrenginių.
• Apsvarstyti Regioninius Diegimus: Pasaulinėms programoms diekite savo mikroservisus ir palaikomąją infrastruktūrą (API vartus, apkrovos balansavimo įrenginius) keliuose geografiniuose regionuose, kad sumažintumėte latentinę trukmę pasauliniams vartotojams ir pagerintumėte gedimų toleranciją.
• Kartoti ir Optimizuoti: Nuolat stebėkite savo paskirstytų „frontend“ našumą ir elgesį. Būkite pasirengę koreguoti apkrovos balansavimo algoritmus, paslaugų aptikimo konfigūracijas ir infrastruktūrą, kai jūsų programa plečiasi ir tobulėja.

Išvada

„Frontend“ mikroservisų tinklo koncepcija, paremta efektyviu paslaugų aptikimu ir apkrovos balansavimu, yra būtina organizacijoms, kuriančioms modernias, masteliuojamas ir atsparias pasaulines žiniatinklio programas. Atsiejant dinamiškų paslaugų vietų sudėtingumą ir protingai paskirstant srautą, šie mechanizmai leidžia komandoms užtikrintai kurti ir diegti nepriklausomus „frontend“ komponentus.

Nors kliento pusės aptikimas turi savo vietą, serverio pusės aptikimo, dažnai orkestruojamo API vartų arba integruoto į paslaugų tinklą, privalumai yra patrauklūs mikrofrontendų architektūroms. Kartu su protingomis apkrovos balansavimo strategijomis šis metodas užtikrina, kad jūsų programa išliktų našia, prieinama ir pritaikyta nuolat besikeičiantiems pasaulinio skaitmeninio kraštovaizdžio reikalavimams. Šių principų priėmimas leis sparčiau kurti, pagerinti sistemų atsparumą ir užtikrinti aukščiausią vartotojo patirtį jūsų tarptautinei auditorijai.