Definition: Microservices als Basis von Cloud native Applikationen

Was sind Microservices?

| Autor / Redakteur: tutanch / Florian Karlstetter

Microservices - kleine entkoppelte Dienste für den modularen Aufbau von Anwendungen.
Microservices - kleine entkoppelte Dienste für den modularen Aufbau von Anwendungen. (Bild: gemeinfrei (geralt / pixabay) / CC0)

Bei Microservices handelt es sich um kleine entkoppelte Prozesse, die einzelne Funktionen für eine Anwendungssoftware bereitstellen. Sie ermöglichen den modularen Aufbau von Software und bilden die Basis von Cloud native Applikationen, die die Vorteile von Cloud-Umgebungen voll ausschöpfen.

Microservices ermöglichen es, komplexe Anwendungen mit Hilfe einer Architektur bestehend aus vielen kleinen voneinander entkoppelten Diensten und Prozessen zu realisieren. Die Microservices kommunizieren über Schnittstellen und stellen der Applikation jeweils einzelne Funktionen und Dienste zur Verfügung. Selbst komplexe Anwendungssoftware kann auf Basis von Microservices modular entwickelt und umgesetzt werden.

Die einzelnen Microservices sind voneinander unabhängig und können auf verschiedenen Rechnern in verteilten Umgebungen oder auf Cloud-Plattformen laufen. Das Starten, Stoppen, Updaten und Skalieren der Services ist ohne eine gegenseitige Beeinflussung möglich. Für so genannte Cloud native Anwendungen, die die Möglichkeiten und Vorteile von Cloud-Umgebungen voll ausschöpfen, bilden Microservices und Container bestehend aus Microservices die Funktionsbasis.

Typische Merkmale von Microservices

Typisches Merkmal eines Microservices ist, dass er nur wenige oder nur eine einzige Aufgabe erledigt. Er ist auf diese spezialisiert und für die Aufgabe optimiert. Der Umfang der Aufgaben bleibt überschaubar und Services sind einfach ersetzbar. Betreut werden die Microservices von kleinen Entwicklerteams, die Veränderungen oder Anpassungen schnell und flexibel vornehmen können. Die Entwicklerteams sind für einen Microservice oder für fachlich zusammengehörige Microservices zuständig und bestehen in der Regel aus vier bis maximal sieben Personen. Im Vordergrund steht der Nutzen für die übergeordnete Anwendung.

Um mit der Anwendung oder gegebenenfalls mit anderen Microservices zu kommunizieren, verwenden die Services standardisierte Schnittstellen und Protokolle. Durch die Kommunikation über Schnittstellen, sind die Details der Implementierung nach außen verborgen. Für die Anwendung ist nicht ersichtlich, welche Technologie oder Architektur für die Erbringung der Leistung zum Einsatz kommt. Es zählt nur die Bereitstellung der spezifischen Funktion im geforderten Umfang. Grundsätzlich ist es möglich, dass jeder Service eine andere Programmiersprache, Datenbanktechnik oder ein anderes Framework verwendet. Um gegenseitige Beeinflussungen von Microservices zuverlässig zu verhindern, sind sie entkoppelt und gegenüber anderen Services isoliert. Dadurch lassen sich die Services unabhängig voneinander in Produktion bringen und betreiben.

Die Microservices laufen auf unterschiedlichen Rechnern, virtuellen Servern oder in getrennten Betriebssystemumgebungen. Dieser verteilte Ansatz verhindert die gegenseitige Beeinflussung oder eventuelle Überlastungen der Host-Systeme durch Microservices. Microservices besitzen keinerlei zentralistische Hierarchie und sind horizontal skalierbar. Soll die übergeordnete Applikation skalieren, werden nicht Rechnerleistungen oder Netz- und Speicherressourcen angepasst, sondern die Leistungen der einzelnen Microservices erhöht. Treten Fehler einzelner Services auf, sind Fehlerzustände und Ereignisse separiert. Die Überwachung und die Sicherheit der Microservices gewährleisten getrennte Authentifizierungs-, Autorisierungs- und Verschlüsselungsverfahren sowie entkoppelte Logging-, Monitoring- und Reporting-Tools.

Die Vorteile von Microservices

Eine Architektur, die konsequent auf Microservices setzt, bietet gegenüber herkömmlichen Ansätzen zahlreiche Vorteile. Zuständige Entwicklerteams agieren unabhängig voneinander. Parallelisierte Entwicklungsprozesse, bei denen viele Microservices gleichzeitig bereitgestellt werden, lassen sich realisieren. Es ist keine Kommunikation zwischen den Entwicklern der verschiedenen Microservices notwendig. Die Steuerung des kompletten Entwicklungsprozesses ist zentral aus Anwendungssicht möglich, was den Koordinationsaufwand minimiert. Da Microservices nur einzelne Funktionen bereitstellen, bleiben sie klein und überschaubar. Eventuelle Anpassungen oder Erweiterungen sind mit wenig Aufwand in überschaubaren Zeiten umsetzbar.

Genügt ein Microservice den Anforderungen nicht mehr, ist er problemlos durch einen komplett neu entwickelten Service eines anderen Teams ersetzbar. Abhängigkeiten zwischen Funktionen und Diensten lassen sich vermeiden und die Architektur bleibt weiterhin konsequent auf die Bereitstellung von Services für die übergeordnete Anwendung ausgerichtet. Aufgrund der Kommunikation ausschließlich über definierte Schnittstellen werden proprietäre Ansätze vermieden und etablierte Standardmechanismen genutzt. Eine hohe Verfügbarkeit des Gesamtsystems und der Applikation ist erreichbar, da sämtliche Microservices getrennt voneinander funktionieren. Ein Ausfall eines einzelnen Services beeinflusst andere nicht und ist durch die Bereitstellung eine Ersatzservices schnell abzufangen. In puncto Skalierbarkeit bleibt die Anwendung extrem flexibel, da nicht die Anwendung selbst oder Rechnerressourcen, sondern die Microservices skalieren.

Microservices und Cloud native Anwendungen

Eine wichtige Rolle spielen Microservices für Cloud native Anwendungen (NCAs). Es handelt sich bei diesen Anwendungen um Programme, die speziell für Cloud-Computing-Architekturen entwickelt und optimiert werden. Die Applikationen nutzen die Besonderheiten einer Cloud-Umgebung konsequent zu ihrem Vorteil. Die Basis von Cloud native Anwendungen bilden die Microservices, die sich aus voneinander entkoppelten Cloud-Services auf unterschiedlichen Systemen zusammensetzen.

Die Dienste für die Applikation lassen sich auf diese Art auf verschiedenen Systemen und an unterschiedlichen Standorten erbringen. Beispiele für bereitgestellte Funktionen der Microservices sind das Empfangen von Nachrichten, das Liefern von spezifischen Daten, das Lösen von Rechenaufgaben oder das Auslesen von Sensoren. Schon bei der Entwicklung der Cloud native Applikation ist die Cloud-Architektur mit ihren verteilt arbeitenden Microservices zu berücksichtigen. Es sind Redundanzen und Kommunikationsschnittstellen bereitzustellen, die sicherstellen, dass die einzelnen Microservices unabhängig von spezifischer Hardware und bestimmten Betriebssystemen lauffähig bleiben. Für den Fehlerfall einzelner Services sind Redundanzmechanismen vorzusehen.

Oft sind Microservices mit einer HTTP-Schnittstelle für die Kommunikation versehen. Ein wesentlicher Vorteil von NCAs ist, dass Anwendungen schnell zu realisieren und bereitzustellen sind. Die Anwendungen bleiben flexibel, da ein horizontales Skalieren über die Microservices möglich ist. Das aus herkömmlichen Serverumgebungen typische Überprovosionieren von Ressourcen ist überflüssig und die Leistungsfähigkeit kann direkt passend zu den aktuellen Anforderungen bereitgestellt werden. Ebenfalls hinfällig sind lange Deploymentprozesse, da die Cloud native Applikation direkt mit der Fertigstellung der Programmierung veröffentlicht werden kann.

Der Cloud native Ansatz macht Anwendungen ohne große Anpassungen auf verschiedenen öffentlichen oder privaten Cloud-Umgebungen lauffähig. So lassen sich Cloud-Umgebungen und Cloud-Anbieter nach optimalem Preis-Leistungsverhältnis auswählen. Die Unternehmen binden sich nicht an einen bestimmten Provider und vermeiden Abhängigkeiten zu Dienstleistern und Partnern.

Was ist Cloud native?

Definition: Cloud-Architektur konsequent genutzt

Was ist Cloud native?

14.12.17 - Bei Cloud native handelt es sich um einen Ansatz, der sicherstellen soll, dass Anwendungen für die Cloud-Computing-Architektur konzipiert und entwickelt werden. Die Cloud native Anwendungen nutzen die von der Cloud bereitgestellten Services konsequent und basieren auf Microservices. lesen

Container zur Bündelung von Microservices

Mehrere Microservices lassen sich zu so genannten Containern zusammenfassen. Dadurch ist die Bereitstellung von vielen einzelnen Microservices vereinfacht und schneller möglich. Gleichzeitig sind Container gegenüber zum Beispiel einer virtuellen Maschine wesentlich effizienter und flexibler zu handhaben. Die Container sind untereinander isoliert, stellen aber für ihre eigenen Microservices übergeordnete Funktionalitäten bereit. Dies können Filesysteme, Datenbanken oder andere Ressourcen und Services sein.

Was ist Container-Virtualisierung?

Definition: Container

Was ist Container-Virtualisierung?

15.09.16 - Application Container waren im vergangenen Jahr der letzte Schrei in der IT-Szene, 2016 haben sich Docker und Co bewiesen. Sollten Sie als Cloud-Anwender sich in die Materie einarbeiten? Lohnt sich der Einsatz dieser „neuen“ Technologie? Kann sie möglicherweise sogar die Cloud ersetzen? lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Aktuelle Beiträge zu diesem Thema

Plusserver bietet eine Bare-Metal-Cloud und Cloud-Optimierung

„Hardware as a Cloud“

Plusserver bietet eine Bare-Metal-Cloud und Cloud-Optimierung

Es klingt paradox: „Die Hardware-Cloud“ und ist ein Angebot der Plusserver GmbH. Gemeint ist ein Bare-Metal-Angebot – also ohne Virtualisierung -, das via API zugänglich ist, minutengenau abgerechnet wird, günstiger ist als eine Shared Ressource und dennoch Multi-Cloud-Orchestrierung in die Hyperscaler, zunächst „Microsoft Azure“ und AWS“, demnächst auch „Google Cloud“ erlaubt. lesen

BMC lässt Intelligenz ins IT Service Management einziehen

Eine Helix für ITSM in Multi-Cloud-Umgebungen

BMC lässt Intelligenz ins IT Service Management einziehen

Mit „BMC Helix Cognitive Service Management“ stellt Software-Anbieter BMC ein End-to-End-Management für Multi-Cloud-SaaS vor. Das soll herkömmliches ITSM unter Einsatz künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen für containerbasierte Architekturen ermöglichen. Kunden können, so das Versprechen „eine beispiellose Geschwindigkeit, Genauigkeit und Kosteneffizienz“ erreichen. lesen

AWS verleiht Region Frankfurt/Main mehr Gewicht

Amazon Web Services veranstaltet Summit 2018 in Berlin

AWS verleiht Region Frankfurt/Main mehr Gewicht

Amazon Web Services (AWS) stellte auf dem diesjährigen Summit in Berlin mehrere Neuheiten vor, die seit kurzem in der Frankfurt/Main-Region verfügbar sind. VMwares Cloud (VMC) steht künftig auf AWS bereit, ebenso der Elastic Container Service für Kubernetes (EKS). lesen

Hohe Erwartungshaltung an Managed Service Provider

IT-Automatisierung

Hohe Erwartungshaltung an Managed Service Provider

Unternehmen treiben für mehr Effizienz die Digitalisierung ihrer Strukturen, Prozesse oder Produkte voran. Sie wollen schneller, innovativer, kostensparender agieren – und am besten voll automatisiert. Dabei setzen sie zunehmend auf die Zusammenarbeit mit Managed Service Provider. lesen

T-Systems: Eine Public Cloud startet durch

Open Telekom Cloud - strategischer Ausblick

T-Systems: Eine Public Cloud startet durch

Frank Strecker verantwortet als Senior Vice President das Cloud-Geschäft von T-Systems, dem Tochterunternehmen des Konzerns Deutsche Telekom. Er verfolgt eine neue Strategie und will das Thema Public Cloud weiter forcieren. CloudComputing-Insider sprach mit ihm über die konkreten Pläne. lesen

Plattformunabhängigkeit spielt beim IIoT eine wichtige Rolle

Industrie 4.0 und Microservices

Plattformunabhängigkeit spielt beim IIoT eine wichtige Rolle

Bei der Entwicklung von Plattformen im Umfeld von Industrial Internet of Things (IIoT) ist es sinnvoll, einzelne Komponenten verschiedener Plattformen individuell zu kombinieren, anstatt von vornherein auf nur eine Plattform zu setzen. So lassen sich Abhängigkeiten vermeiden. lesen

Amazon-Dienste und -Technologien für Entwickler

AWS Cloud, Alexa und Amazon App-Store

Amazon-Dienste und -Technologien für Entwickler

Amazon Web Services bietet interessante Möglichkeiten, Apps für die Cloud zu entwickeln. Die Sprachassistentin Alexa und der Amazon App-Store sind weitere interessante Bereiche für Entwickler. lesen

Tipps für Microservice-Development-Teams

Microservices – von Menschen gemacht

Tipps für Microservice-Development-Teams

Microservices entwickeln sich nicht von alleine – sie werden von Menschen gemacht. Doch wie muss das entsprechende Arbeitsumfeld aussehen? Welche Teamgrößen, welche Kommunikationswege haben sich bewährt? Und was müssen die Software-Ingenieure können? Ein Blick auf eine Technologie aus einer sehr menschlichen Perspektive. lesen

Kubernetes auf dem Höhepunkt?

Von der KubeCon und CloudNativeCon EU 2018

Kubernetes auf dem Höhepunkt?

Der große Besucherandrang zur Doppelkonferenz in Kopenhagen war nicht unbedingt zu erwarten, aber zeugt – wie auch eine große Zahl von Produktneuheiten von einem riesigen Interesse an Kubernetes. Kommt jetzt aber eine Phase der Ernüchterung? lesen

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45005792 / Definitionen)