Frontend Mikroshēmu tīkls: Pakalpojumu atklāšanas un slodzes balansēšanas apgūšana globālām lietojumprogrammām

Strauji attīstīgajā tīmekļa izstrādes vidē mikroshēmu izmantošana ir kļuvusi par galveno mērogojamu, noturīgu un uzturējamu lietojumprogrammu izveides pamatu. Lai gan mikroshēmas tradicionāli ir bijušas backendu joma, mikrofrontendu arhitektūru pieaugums ievieš līdzīgus principus priekšgalā. Šī pārmaiņa rada jaunus izaicinājumus, īpaši attiecībā uz to, kā šīs neatkarīgās priekšgala vienības jeb mikrofrontendi var efektīvi sazināties un sadarboties. Šeit parādās frontend mikroshēmu tīkla koncepcija, kas izmanto principus no backendu pakalpojumu tīkliem, lai pārvaldītu šos izplatītos priekšgala komponentus. Galvenās šī tīkla iespējas ir divas kritiskas spējas: pakalpojumu atklāšana un slodzes balansēšana. Šī visaptverošā rokasgrāmata padziļināti aplūkos šīs koncepcijas, izpētot to nozīmi, ieviešanas stratēģijas un paraugprakses, lai izveidotu izturīgas globālās priekšgala lietojumprogrammas.

Izpratne par Frontend Mikroshēmu tīklu

Pirms iedziļināties pakalpojumu atklāšanā un slodzes balansēšanā, ir ļoti svarīgi saprast, ko ietver frontend mikroshēmu tīkls. Atšķirībā no tradicionālajiem monolītiskajiem priekšgaliem, mikrofrontendu arhitektūra sadala lietotāja interfeisu mazākos, neatkarīgi izvietojamos gabalos, bieži vien organizējot tos pēc biznesa iespējām vai lietotāja ceļojumiem. Šīs daļas var autonomi izstrādāt, izvietot un mērogot dažādas komandas. Frontend mikroshēmu tīkls darbojas kā abstraktā slānis vai orķestrācijas sistēma, kas atvieglo šo izplatīto priekšgala vienību mijiedarbību, saziņu un pārvaldību.

Galvenie komponenti un koncepcijas frontend mikroshēmu tīklā bieži vien ietver:

• Mikrofrontendi: Atsevišķas, pašpietiekamas priekšgala lietojumprogrammas vai komponenti.
• Konteinerizācija: Bieži izmanto mikrofrontendu konsekventai iesaiņošanai un izvietošanai (piemēram, izmantojot Docker).
• Orķestrācija: Platformas, piemēram, Kubernetes, var pārvaldīt mikrofrontendu konteineru izvietošanu un dzīves ciklu.
• API vārteja / Edge pakalpojums: Kopīgs lietotāja pieprasījumu ieejas punkts, kas tos novirza uz atbilstošo mikrofrontendu vai backend pakalpojumu.
• Pakalpojumu atklāšana: Mehānisms, ar kuru mikrofrontendi atrod un sazinās savā starpā vai ar backend pakalpojumiem.
• Slodzes balansēšana: Ienākošās trafika sadalīšana pa vairākām mikrofrontendu vai backend pakalpojumu instancēm, lai nodrošinātu pieejamību un veiktspēju.
• Novērojamība: Rīki mikrofrontendu darbības uzraudzībai, reģistrēšanai un izsekošanai.

Frontend mikroshēmu tīkla mērķis ir nodrošināt infrastruktūru un rīkus, lai pārvaldītu sarežģītību, kas rodas no šīs izplatītās dabas, nodrošinot vienmērīgu lietotāja pieredzi pat ļoti dinamiskās vidēs.

Pakalpojumu atklāšanas būtiskā loma

Izplatītā sistēmā, piemēram, mikrofrontendu arhitektūrā, pakalpojumiem (šajā gadījumā mikrofrontendi un to saistītie backend pakalpojumi) ir jāspēj dinamiski atrast un sazināties savā starpā. Pakalpojumi bieži tiek startēti, samazināti vai atkārtoti izvietoti, nozīmējot, ka to tīkla atrašanās vietas (IP adreses un porti) var bieži mainīties. Pakalpojumu atklāšana ir process, kas ļauj pakalpojumam atrast cita pakalpojuma tīkla atrašanās vietu, ar kuru tai ir jāmijiedarbojas, bez manuālas konfigurācijas vai ieprogrammēšanas.

Kāpēc pakalpojumu atklāšana ir būtiska priekšgala mikroshēmām?

• Dinamiskas vides: Mākoņos dzimušās izvietojumi ir pēc būtības dinamiskas. Konteineri ir efemēri, un automātiskā mērogošana var jebkurā brīdī mainīt darbībā esošo pakalpojumu instanču skaitu. Manuāla IP/portu pārvaldība nav iespējama.
• Atvienošana: Mikrofrontendiem jābūt neatkarīgiem. Pakalpojumu atklāšana atvieno pakalpojuma patērētāju no tā ražotāja, ļaujot ražotājiem mainīt savu atrašanās vietu vai instanču skaitu, neietekmējot patērētājus.
• Noturība: Ja viena pakalpojuma instance kļūst nevesela, pakalpojumu atklāšana var palīdzēt patērētājiem atrast veselīgu alternatīvu.
• Mērogojamība: Palielinoties trafika apjomam, var startēt jaunas mikrofrontendu vai backend pakalpojumu instances. Pakalpojumu atklāšana ļauj reģistrēt šīs jaunās instances un nekavējoties padarīt tās pieejamas lietošanai.
• Komandu autonomija: Komandas var neatkarīgi izvietot un mērogot savus pakalpojumus, zinot, ka citi pakalpojumi var tos atrast.

Pakalpojumu atklāšanas modeļi

Ir divi galvenie pakalpojumu atklāšanas ieviešanas modeļi:

1. Klienta puses atklāšana

Šajā modelī klients (mikrofrontend vai tā koordinējošais slānis) ir atbildīgs par pieprasījuma veikšanu centralizētai pakalpojumu reģistram, lai atklātu vajadzīgā pakalpojuma atrašanās vietu. Kad ir pieejams saraksts ar pieejamajām instancēm, klients izlemj, kuru instanci savienot.

Kā tas darbojas:

1. Pakalpojumu reģistrācija: Kad mikrofrontend (vai tā servera puses komponents) tiek startēts, tas reģistrē savu tīkla atrašanās vietu (IP adresi, portu) centralizētajā pakalpojumu reģistrā.
2. Pakalpojumu pieprasījums: Kad klientam ir jāsaņem saziņa ar konkrētu pakalpojumu (piemēram, 'product-catalog' mikrofrontendam ir jāizgūst dati no 'product-api' backend pakalpojuma), tas pieprasa pakalpojumu reģistram pieejamās mērķa pakalpojuma instances.
3. Klienta puses slodzes balansēšana: Pakalpojumu reģistrs atgriež pieejamo instanču sarakstu. Pēc tam klients izmanto klienta puses slodzes balansēšanas algoritmu (piemēram, round-robin, mazāk savienojumu), lai izvēlētos instanci un veiktu pieprasījumu.

Rīki un tehnoloģijas:

• Pakalpojumu reģistri: Eureka (Netflix), Consul, etcd, Zookeeper.
• Klientu bibliotēkas: Šo rīku nodrošinātās bibliotēkas, kas integrējas ar jūsu priekšgala lietojumprogrammu vai sistēmu, lai apstrādātu reģistrāciju un atklāšanu.

Klienta puses atklāšanas priekšrocības:

• Vienkāršāka infrastruktūra: Nav nepieciešams atsevišķs starpniekservera slānis atklāšanai.
• Tieša saziņa: Klienti tieši sazinās ar pakalpojumu instancēm, potenciāli mazāka aizkave.

Klienta puses atklāšanas trūkumi:

• Sarežģītība klientā: Klientu lietojumprogrammai ir jāievieš atklāšanas loģika un slodzes balansēšana. Tas var būt izaicinājums priekšgala sistēmās.
• Šaurāka saistība ar reģistru: Klients ir saistīts ar pakalpojumu reģistra API.
• Specifiska valodai/sistēmai: Atklāšanas loģika ir jāievieš katrai priekšgala tehnoloģiju sistēmai.

2. Servera puses atklāšana

Šajā modelī klients veic pieprasījumu uz zināmu maršrutētāju vai slodzes balansētāju. Šis maršrutētājs/slodzes balansētājs ir atbildīgs par pakalpojumu reģistra pieprasīšanu un pieprasījuma pārsūtīšanu uz atbilstošu mērķa pakalpojuma instanci. Klients nav informēts par zemākajām pakalpojumu instancēm.

Kā tas darbojas:

1. Pakalpojumu reģistrācija: Līdzīgi kā klienta puses atklāšanā, pakalpojumi reģistrē savas atrašanās vietas pakalpojumu reģistrā.
2. Klienta pieprasījums: Klients nosūta pieprasījumu uz fiksētu, labi zināmu maršrutētāja/slodzes balansētāja adresi, bieži vien norādot mērķa pakalpojumu pēc nosaukuma (piemēram, GET /api/products).
3. Servera puses maršrutēšana: Maršrutētājs/slodzes balansētājs saņem pieprasījumu, pieprasa pakalpojumu reģistram 'products' pakalpojuma instances, izvēlas instanci, izmantojot servera puses slodzes balansēšanu, un pārsūta pieprasījumu uz šo instanci.

Rīki un tehnoloģijas:

• API vārtejas: Kong, Apigee, AWS API Gateway, Traefik.
• Pakalpojumu tīkla starpniekserveri: Envoy Proxy (izmanto Istio, App Mesh), Linkerd.
• Mākoņu slodzes balansētāji: AWS ELB, Google Cloud Load Balancing, Azure Load Balancer.

Servera puses atklāšanas priekšrocības:

• Vienkāršoti klienti: Priekšgala lietojumprogrammām nav nepieciešams ieviest atklāšanas loģiku. Tās vienkārši veic pieprasījumus uz zināmu punktu.
• Centralizēta vadība: Atklāšanas un maršrutēšanas loģika tiek pārvaldīta centralizēti, padarot atjauninājumus vienkāršākus.
• Valodu neitrāla: Darbojas neatkarīgi no priekšgala tehnoloģiju sistēmas.
• Uzlabota novērojamība: Centralizēti starpniekserveri var viegli apstrādāt reģistrēšanu, izsekošanu un metrikas.

Servera puses atklāšanas trūkumi:

• Papildu lēciens: Ievieš papildu tīkla lēcienu caur starpniekserveri/slodzes balansētāju, potenciāli palielinot aizkavi.
• Infrastruktūras sarežģītība: Nepieciešams pārvaldīt API vārteju vai starpniekservera slāni.

Izvēloties pareizo pakalpojumu atklāšanu priekšgala mikroshēmām

Priekšgala mikroshēmām, īpaši mikrofrontendu arhitektūrā, kur dažādas lietotāja saskarnes daļas var izstrādāt dažādas komandas, izmantojot dažādas tehnoloģijas, servera puses atklāšana bieži ir praktiskāka un uzturēšanai vienkāršāka pieeja. Tas ir tāpēc, ka:

• Sistēmas neatkarība: Priekšgala izstrādātāji var koncentrēties uz lietotāja interfeisa komponentu izveidi, neuztraucoties par sarežģītu pakalpojumu atklāšanas klientu bibliotēku integrēšanu.
• Centralizēta pārvaldība: Atbildība par backend pakalpojumu vai pat citu mikrofrontendu atklāšanu un maršrutēšanu var tikt pārvaldīta ar API vārteju vai atsevišķu maršrutēšanas slāni, ko var uzturēt platformas komanda.
• Konsekvence: Vienota atklāšanas sistēma visiem mikrofrontendiem nodrošina konsekventu darbību un vienkāršāku problēmu novēršanu.

Apsveriet scenāriju, kur jūsu e-komercijas vietnē ir atsevišķi mikrofrontendi produktu sarakstiem, produktu detaļām un iepirkumu grozam. Šiem mikrofrontendiem var būt nepieciešams izsaukt dažādus backend pakalpojumus (piemēram, product-service, inventory-service, cart-service). API vārteja var darboties kā vienīgais ieejas punkts, atklāt pareizās backend pakalpojumu instances katram pieprasījumam un attiecīgi tās novirzīt. Tāpat, ja viens mikrofrontendam ir nepieciešams izgūt datus, ko renderē cits (piemēram, parādīt produkta cenu produktu sarakstā), maršrutēšanas slānis vai BFF (Backend for Frontend) var to atvieglot, izmantojot pakalpojumu atklāšanu.

Slodzes balansēšanas māksla

Kad pakalpojumi ir atklāti, nākamais kritiskais solis ir efektīvi sadalīt ienākošo trafiku pa vairākām pakalpojuma instancēm. Slodzes balansēšana ir tīkla trafika vai aprēķinu darba slodzes sadalīšanas process vairākos datoros vai resursu tīklā. Slodzes balansēšanas galvenie mērķi ir:

• Maksimāla caurlaide: Nodrošināt, ka sistēma var apstrādāt pēc iespējas vairāk pieprasījumu.
• Minimāls atbildes laiks: Nodrošināt, ka lietotāji saņem ātras atbildes.
• Novērst jebkura viena resursa pārslodzi: Novērst, ka viena instance kļūst par šaurāko vietu.
• Palielināt pieejamību un uzticamību: Ja viena instance sabojājas, trafiku var novirzīt uz veselām instancēm.

Slodzes balansēšana priekšgala mikroshēmu tīkla kontekstā

Priekšgala mikroshēmu kontekstā slodzes balansēšana tiek piemērota dažādos līmeņos:

• API vārtejas/Edge pakalpojumu slodzes balansēšana: Ienākošās lietotāju trafika sadalīšana pa vairākām jūsu API vārtejas instancēm vai jūsu mikrofrontendu lietojumprogrammas ieejas punktiem.
• Backend pakalpojumu slodzes balansēšana: Pieprasījumu sadalīšana no mikrofrontendiem vai API vārtejām uz pieejamām backend mikroshēmu instancēm.
• Tās pašas mikrofrontendu instanču slodzes balansēšana: Ja konkrēts mikrofrontend ir izvietots ar vairākām instancēm mērogojamībai, trafiks uz šīm instancēm ir jāsabalansē.

Izplatīti slodzes balansēšanas algoritmi

Slodzes balansētāji izmanto dažādus algoritmus, lai izlemtu, kurai instancei nosūtīt trafiku. Algoritma izvēle var ietekmēt veiktspēju un resursu izmantošanu.

1. Round Robin

Šis ir viens no vienkāršākajiem algoritmiem. Pieprasījumi tiek secīgi sadalīti katram serverim sarakstā. Kad saraksta beigas ir sasniegtas, tas sākas no sākuma.

Piemērs: Serveri A, B, C. Pieprasījumi: 1->A, 2->B, 3->C, 4->A, 5->B, utt.

Priekšrocības: Vienkārši ieviest, vienmērīgi sadala slodzi, ja serveriem ir līdzīga jauda.

Trūkumi: Neņem vērā servera slodzi vai atbildes laikus. Lēns serveris joprojām var saņemt pieprasījumus.

2. Svarīgais Round Robin

Līdzīgi kā Round Robin, bet serveriem tiek piešķirts 'svars', lai norādītu to relatīvo jaudu. Serveris ar lielāku svaru saņems vairāk pieprasījumu. Tas ir noderīgi, ja jums ir serveri ar atšķirīgām aparatūras specifikācijām.

Piemērs: Serveris A (svars 2), Serveris B (svars 1). Pieprasījumi: A, A, B, A, A, B.

Priekšrocības: Ņem vērā atšķirīgo serveru jaudu.

Trūkumi: Joprojām neņem vērā faktisko servera slodzi vai atbildes laikus.

3. Mazāk savienojumu

Šis algoritms novirza trafiku uz serveri ar mazāko aktīvo savienojumu skaitu. Tā ir dinamiskāka pieeja, kas ņem vērā pašreizējo serveru slodzi.

Piemērs: Ja Serverim A ir 5 savienojumi un Serverim B ir 2, jauns pieprasījums tiek nosūtīts uz Serveri B.

Priekšrocības: Efektīvāk sadala slodzi, pamatojoties uz pašreizējo servera aktivitāti.

Trūkumi: Nepieciešams izsekot aktīvos savienojumus katram serverim, kas rada papildu darbu.

4. Svarīgais mazāk savienojumu

Apvieno Mazāk savienojumu ar serveru svariem. Serveris ar mazāko aktīvo savienojumu skaitu attiecībā pret savu svaru saņem nākamo pieprasījumu.

Priekšrocības: Labākais no abiem pasaulēm – ņem vērā serveru jaudu un pašreizējo slodzi.

Trūkumi: Sarežģītākais ieviešanai un pārvaldīšanai.

5. IP Hash

Šī metode izmanto klienta IP adreses jaucēju, lai noteiktu, kurš serveris saņem pieprasījumu. Tas nodrošina, ka visi pieprasījumi no noteiktas klienta IP adreses tiek konsekventi nosūtīti uz to pašu serveri. Tas ir noderīgi lietojumprogrammām, kas uztur sesiju stāvokli serverī.

Piemērs: Klienta IP 192.168.1.100 jaucējas uz Serveri A. Visi turpmākie pieprasījumi no šīs IP adreses tiek nosūtīti uz Serveri A.

Priekšrocības: Nodrošina sesijas saglabāšanu stāvokļa lietojumprogrammām.

Trūkumi: Ja daudzi klienti kopīgo vienu IP adresi (piemēram, aiz NAT vārtejas vai starpniekservera), slodzes sadalījums var kļūt nevienmērīgs. Ja serveris sabojājas, tas ietekmēs visus tam piešķirtos klientus.

6. Mazākais atbildes laiks

Novirza trafiku uz serveri ar mazāko aktīvo savienojumu skaitu un zemāko vidējo atbildes laiku. Tas cenšas optimizēt gan slodzi, gan atsaucību.

Priekšrocības: Koncentrējas uz lietotājiem ātrāko atbildi.

Trūkumi: Nepieciešama sarežģītāka atbildes laika uzraudzība.

Slodzes balansēšana dažādos slāņos

4. slāņa (Transporta slāņa) slodzes balansēšana

Darbojas transporta slānī (TCP/UDP). Tas pārsūta trafiku, pamatojoties uz IP adresi un portu. Tas ir ātrs un efektīvs, bet neinspektē trafika saturu.

Piemērs: Tīkla slodzes balansētājs, kas sadala TCP savienojumus starp dažādām backend pakalpojuma instancēm.

7. slāņa (Lietojumprogrammas slāņa) slodzes balansēšana

Darbojas lietojumprogrammas slānī (HTTP/HTTPS). Tas var inspekciju veikt trafika saturu, piemēram, HTTP galvenes, URL adreses, sīkdatnes utt., lai veiktu gudrākus maršrutēšanas lēmumus. To bieži izmanto API vārtejas.

Piemērs: API vārteja, kas maršrutē pieprasījumus `/api/products` uz product service instancēm un pieprasījumus `/api/cart` uz cart service instancēm, pamatojoties uz URL ceļu.

Slodzes balansēšanas ieviešana praksē

1. Mākoņu nodrošinātāju slodzes balansētāji:

Galvenie mākoņu nodrošinātāji (AWS, Azure, GCP) piedāvā pārvaldītus slodzes balansēšanas pakalpojumus. Tie ir ļoti mērogojami, uzticami un nevainojami integrējas ar viņu skaitļošanas pakalpojumiem (piemēram, EC2, AKS, GKE).

• AWS: Elastic Load Balancing (ELB) - Application Load Balancer (ALB), Network Load Balancer (NLB), Gateway Load Balancer (GLB). ALB ir 7. slāņa un bieži tiek izmantots HTTP/S trafika apstrādei.
• Azure: Azure Load Balancer, Application Gateway.
• GCP: Cloud Load Balancing (HTTP(S) Load Balancing, TCP/SSL Proxy Load Balancing).

Šie pakalpojumi bieži nodrošina iebūvētas veselības pārbaudes, SSL izbeigšanu un atbalstu dažādiem slodzes balansēšanas algoritmiem.

2. API vārtejas:

API vārtejas, piemēram, Kong, Traefik vai Apigee, bieži vien ietver slodzes balansēšanas iespējas. Tās var maršrutēt trafiku uz backend pakalpojumiem, pamatojoties uz definētiem noteikumiem, un sadalīt to starp pieejamajām instancēm.

Piemērs: Mikrofrontendu komanda var konfigurēt savu API vārteju, lai visas pieprasījumus uz api.example.com/users novirzītu uz user-service klasteri. Vārteja, kas zina par user-service veselajām instancēm (izmantojot pakalpojumu atklāšanu), pēc tam sadalīs ienākošos pieprasījumus starp tām, izmantojot izvēlēto algoritmu.

3. Pakalpojumu tīkla starpniekserveri (piemēram, Envoy, Linkerd):

Izmantojot pilnu pakalpojumu tīklu (piemēram, Istio vai Linkerd), pakalpojumu tīkla datu plūsma (ko veido starpniekserveri, piemēram, Envoy) automātiski apstrādā gan pakalpojumu atklāšanu, gan slodzes balansēšanu. Starpniekserveris pārtver visu izvadošo trafiku no pakalpojuma un gudri to novirza uz atbilstošo galamērķi, veicot slodzes balansēšanu lietojumprogrammas vārdā.

Piemērs: Mikrofrontend veic HTTP pieprasījumu uz citu pakalpojumu. Envoy starpniekserveris, kas ir pievienots kopā ar mikrofrontendu, izšķirs pakalpojuma adresi, izmantojot pakalpojumu atklāšanas sistēmu (bieži vien Kubernetes DNS vai pielāgotu reģistru), un pēc tam piemēros slodzes balansēšanas politiku (konfigurētu pakalpojumu tīkla vadības plānā), lai izvēlētos mērķa pakalpojuma veselīgu instanci.

Pakalpojumu atklāšanas un slodzes balansēšanas integrēšana

Frontend mikroshēmu tīkla spēks rodas no pakalpojumu atklāšanas un slodzes balansēšanas nevainojamas integrācijas. Tās nav neatkarīgas funkcijas, bet gan papildinoši mehānismi, kas strādā kopā.

Tipiskā plūsma:

1. Pakalpojumu reģistrācija: Mikrofrontendu instances un backend pakalpojumu instances reģistrē sevi centrālajā Pakalpojumu reģistrā (piemēram, Kubernetes DNS, Consul, Eureka).
2. Atklāšana: Nepieciešams veikt pieprasījumu. Starpnieks komponents (API vārteja, pakalpojumu starpniekserveris vai klienta puses risinātājs) pieprasa Pakalpojumu reģistram, lai iegūtu pieejamo tīkla atrašanās vietu sarakstu mērķa pakalpojumam.
3. Slodzes balansēšanas lēmums: Pamatojoties uz pieprasīto sarakstu un konfigurēto Slodzes balansēšanas algoritmu, starpnieks komponents izvēlas konkrētu instanci.
4. Pieprasījuma pārsūtīšana: Pieprasījums tiek nosūtīts uz izvēlēto instanci.
5. Veselības pārbaudes: Slodzes balansētājs vai pakalpojumu reģistrs nepārtraukti veic veselības pārbaudes reģistrētajām instancēm. Neveselas instances tiek noņemtas no pieejamo mērķu kopas, novēršot pieprasījumu nosūtīšanu uz tām.

Piemēra scenārijs: Globāla e-komercijas platforma

Iedomājieties globālu e-komercijas platformu, kas veidota ar mikrofrontendiem un mikroshēmām:

• Lietotāja pieredze: Eiropas lietotājs piekļūst produktu katalogam. Viņu pieprasījums vispirms sasniedz globālu slodzes balansētāju, kas tos novirza uz tuvāko pieejamo ieejas punktu (piemēram, Eiropas API vārteju).
• API vārteja: Eiropas API vārteja saņem pieprasījumu par produktu datiem.
• Pakalpojumu atklāšana: API vārteja (darbojoties kā servera puses atklāšanas klients) pieprasa pakalpojumu reģistram (piemēram, Kubernetes klastera DNS), lai atrastu pieejamās `product-catalog-service` instances (kas varētu būt izvietotas Eiropas datu centros).
• Slodzes balansēšana: API vārteja piemēro slodzes balansēšanas algoritmu (piemēram, Mazākais savienojums), lai izvēlētos labāko `product-catalog-service` instanci, kas apkalpotu pieprasījumu, nodrošinot vienmērīgu sadalījumu starp pieejamajām Eiropas instancēm.
• Backend saziņa: `product-catalog-service` savukārt varētu būt nepieciešams izsaukt `pricing-service`. Tas veic savu pakalpojumu atklāšanu un slodzes balansēšanu, lai savienotos ar veselīgu `pricing-service` instanci.

Šī izplatītā, tomēr orķestrētā pieeja nodrošina, ka lietotāji visā pasaulē saņem ātru un uzticamu piekļuvi lietojumprogrammas funkcijām, neatkarīgi no viņu atrašanās vietas vai katra pakalpojuma darbībā esošo instanču skaita.

Frontend Mikroshēmu izaicinājumi un apsvērumi

Lai gan principi ir līdzīgi backendu pakalpojumu tīkliem, to piemērošana priekšgalam rada unikālus izaicinājumus:

• Klienta puses sarežģītība: Klienta puses pakalpojumu atklāšanas un slodzes balansēšanas ieviešana tieši priekšgala sistēmās (piemēram, React, Angular, Vue) var būt apgrūtinoša un radīt ievērojamu papildu darbu klientu lietojumprogrammai. Tas bieži ved pie servera puses atklāšanas izvēles.
• Stāvokļa pārvaldība: Ja mikrofrontendi paļaujas uz kopīgu stāvokli vai sesijas informāciju, kļūst kritiski svarīgi nodrošināt, ka šis stāvoklis tiek pareizi pārvaldīts izplatītajās instancēs. IP Hash slodzes balansēšana var palīdzēt ar sesijas saglabāšanu, ja stāvoklis ir piesaistīts serverim.
• Starp-frontendu saziņa: Mikrofrontendiem var būt nepieciešams sazināties savā starpā. Šīs saziņas orķestrēšana, potenciāli izmantojot BFF vai notikumu autobusu, prasa rūpīgu projektēšanu un var izmantot pakalpojumu atklāšanu, lai atrastu saziņas punktus.
• Rīki un infrastruktūra: Nepieciešamās infrastruktūras (API vārtejas, pakalpojumu reģistri, starpniekserveri) izveidošana un pārvaldīšana prasa specializētas prasmes un var palielināt darbības sarežģītību.
• Veiktspējas ietekme: Katrs netiešās saziņas slānis (piemēram, API vārteja, starpniekserveris) var radīt aizkavi. Maršrutēšanas un atklāšanas procesa optimizēšana ir būtiska.
• Drošība: Būtiska ir droša saziņa starp mikrofrontendiem un backend pakalpojumiem, kā arī pašu atklāšanas un slodzes balansēšanas infrastruktūras nodrošināšana.

Labākā prakse robustam Frontend Mikroshēmu tīklam

Lai efektīvi ieviestu pakalpojumu atklāšanu un slodzes balansēšanu savām priekšgala mikroshēmām, apsveriet šādu labāko praksi:

• Prioritizējiet servera puses atklāšanu: Lielākajai daļai priekšgala mikroshēmu arhitektūru, izmantojot API vārteju vai atsevišķu maršrutēšanas slāni pakalpojumu atklāšanai un slodzes balansēšanai, vienkāršo priekšgala kodu un centralizē pārvaldību.
• Automatizējiet reģistrāciju un atreģistrēšanu: Nodrošiniet, ka pakalpojumi automātiski reģistrējas, kad tie tiek startēti, un gludi atreģistrējas, kad tie tiek izslēgti, lai pakalpojumu reģistrs būtu precīzs. Konteineru orķestrācijas platformas bieži to apstrādā automātiski.
• Ieviesiet robustas veselības pārbaudes: Konfigurējiet biežas un precīzas veselības pārbaudes visām pakalpojumu instancēm. Slodzes balansētāji un pakalpojumu reģistri paļaujas uz šīm pārbaudēm, lai novirzītu trafiku tikai uz veselām instancēm.
• Izvēlieties atbilstošus slodzes balansēšanas algoritmus: Izvēlieties algoritmus, kas vislabāk atbilst jūsu lietojumprogrammas vajadzībām, ņemot vērā tādus faktorus kā servera jauda, pašreizējā slodze un sesijas saglabāšanas prasības. Sāciet vienkārši (piemēram, Round Robin) un attīstieties pēc vajadzības.
• Izmantojiet pakalpojumu tīklu: Sarežģītiem mikrofrontendu izvietojumiem, pilnas pakalpojumu tīkla risinājuma (piemēram, Istio vai Linkerd) pieņemšana var nodrošināt visaptverošu iespēju kopumu, tostarp uzlabotu satiksmes pārvaldību, drošību un novērojamību, bieži vien izmantojot Envoy vai Linkerd starpniekserverus.
• Projektējiet novērojamībai: Nodrošiniet, ka jums ir visaptveroša reģistrēšana, metrikas un izsekošana visām jūsu mikroshēmām un tām pārvaldošajai infrastruktūrai. Tas ir būtiski problēmu novēršanai un veiktspējas šaurāko vietu izpratnei.
• Nodrošiniet savu infrastruktūru: Ieviešiet autentifikāciju un autorizāciju pakalpojumu-pakalpojumu saziņai un nodrošiniet piekļuvi jūsu pakalpojumu reģistram un slodzes balansētājiem.
• Apsveriet reģionālos izvietojumus: Globālām lietojumprogrammām izvietojiet savas mikroshēmas un atbalsta infrastruktūru (API vārtejas, slodzes balansētājus) vairākos ģeogrāfiskos reģionos, lai samazinātu aizkavi lietotājiem visā pasaulē un uzlabotu vainu toleranci.
• Iterējiet un optimizējiet: Nepārtraukti uzraugiet savu izplatīto priekšgala veiktspēju un darbību. Esiet gatavi pielāgot slodzes balansēšanas algoritmus, pakalpojumu atklāšanas konfigurācijas un infrastruktūru, jūsu lietojumprogrammai mērogojoties un attīstoties.

Nobeigums

Frontend mikroshēmu tīkla koncepcija, ko nodrošina efektīva pakalpojumu atklāšana un slodzes balansēšana, ir būtiska organizācijām, kas veido mūsdienīgas, mērogojamas un noturīgas globālās tīmekļa lietojumprogrammas. Abstrahējoties no dinamisko pakalpojumu atrašanās vietu sarežģītības un efektīvi sadalot trafiku, šie mehānismi ļauj komandām pārliecinoši izveidot un izvietot neatkarīgus priekšgala komponentus.

Lai gan klienta puses atklāšanai ir sava vieta, servera puses atklāšanas priekšrocības, ko bieži orķestrē API vārtejas vai integrē pakalpojumu tīklā, ir pārliecinošas mikrofrontendu arhitektūrām. Kopā ar saprātīgām slodzes balansēšanas stratēģijām šī pieeja nodrošina, ka jūsu lietojumprogramma paliek veiktspējīga, pieejama un pielāgojama globālās digitālās ainavas pastāvīgajām prasībām. Šo principu pieņemšana paver ceļu uz vairāk elastīgu izstrādi, uzlabotu sistēmas noturību un izcilu lietotāja pieredzi jūsu starptautiskajai auditorijai.