Monolithique et Microservices

Dans le royaume de l'ingénierie logicielle, le choix de l'architecture est aussi crucial que l'organisation d'un royaume pour assurer sa prospérité et sa stabilité. Deux grandes approches se disputent le trône : l'architecture monolithique et l'architecture basée sur les microservices. Les monolithes semblables à des royaumes centralisés, reposent sur une code base unique qui regroupe toutes les fonctionnalités de l'application. Ce modèle centralisé, bien que plus facile à instaurer et à gouverner au départ, peut devenir lourd et difficile à administrer à mesure que le royaume s'étend.

En revanche, l'architecture microservices fonctionne comme une fédération de petits duchés, où chaque service est autonome et responsable d'une fonction spécifique (comme les 12 penc de Dakar). Cette décentralisation permet une plus grande flexibilité, une évolutivité améliorée et une résilience accrue face aux perturbations. Cependant, elle introduit également une complexité supplémentaire en termes de coordination et de communication entre les duchés, nécessitant une gestion plus sophistiquée et des stratégies de déploiement plus avancées.

Qu'est-ce qu'une architecture monolithique ?

Dans une architecture monolithique, tous les composants distincts d'une application, de la logique métier à l'interface utilisateur, existent dans le même codebase. Un monolithe utilise un seul langage de programmation en général, un seul dépôt et un seul environnement, donc les changements affecteront toute l'application. Une architecture monolithique utilise un couplage fort, donc les composants sont fortement dépendants et interconnectés. Les monolithes ont été le style architectural standard pendant un certain temps, et ils restent un choix solide, surtout pour les petites organisations et les petites équipes avec quelques ingénieurs. Les monolithes sont également idéaux pour les applications qui ne nécessiteront pas de nombreuses mises à jour au fil du temps.
Avantages des architectures monolithiques
Bien que les monolithes soient parfois négligés en raison de leur statut hérité, ils présentent un certain nombre d'avantages.

• Développement simple: Un monolithe est le standard pour une raison tout le code se trouve au même endroit, donc il est plus facile de développer. Les nouveaux membres de l'équipe pourront s'adapter plus rapidement.
  
• Débogage simple: Comme tout votre code est au même endroit et que votre service n'a pas de dépendances, il est plus facile d'identifier la source d'un problème. Les développeurs auront plus de facilité à recréer des environnements pour les tests.
  
• Standardisation et vitesse: La standardisation est devenue de plus en plus importante. Les architectures monolithiques établissent cette norme grâce à un codebase unique, gardant les données centralisées.

Inconvénients des architectures monolithiques

Les monolithes peuvent avoir un avantage en termes de simplicité, mais cela ne les rend pas idéales pour chaque application. Il y a quelques inconvénients aux monolithes :

• Évolutivité: Nous allons creuser cela plus en profondeur bientôt, mais avec une approche monolithique, vous ne pouvez pas mettre à l'échelle des composants individuels. Même si vous ajustez un seul composant, vous devez retester et déployer toute l'application.
  
• Développement lent: Avec une équipe entière travaillant sur le même codebase, les développeurs doivent être prudents, ce qui peut les ralentir. Les tests deviennent encore plus importants — et plus pénibles — car un seul problème peut affecter l'ensemble de l'application.
  
• Verrouillage de la pile technologique: En utilisant un seul langage de programmation et un seul dépôt, vos développeurs sont verrouillés dans une seule façon de faire les choses. Avec les monolithes, vous n'avez pas la flexibilité d'adopter de nouvelles technologies à mesure qu'elles émergent.
  

Qu'est-ce qu'un microservice ?

Dans une architecture microservices, tous les composants d'une application sont divisés en modules indépendants et faiblement couplés avec des fonctions distinctes. Chaque module, ou service, a son propre dépôt, sa propre logique et son propre processus de déploiement. Les services indépendants interagissent entre eux par le biais de mécanismes de communication interprocessus, souvent des API. Bien que ces services soient autonomes, en raison de leurs portées limitées, une application microservices implique un certain nombre de dépendances, ou des services qui dépendent d'autres services pour les données. Cette modularité promet une plus grande évolutivité et agilité, ce qui explique pourquoi l'application microservices est apparue comme une alternative populaire à l'approche monolithique. Parce que les services sont autonomes, il est plus facile de mettre à jour et de remplacer des services individuels et de mettre en place des services supplémentaires lorsque la demande augmente. À mesure que l'évolutivité devient de plus en plus préoccupante, il n'est pas étonnant que des organisations comme Netflix aient adopté une approche microservices.

Avantages des architectures microservices

Les microservices peuvent rationaliser vos opérations, surtout si votre organisation est naturellement divisée en équipes plus petites avec des domaines distincts. Il y a quelques autres avantages significatifs des microservices :

• Isolation des pannes: Les services fonctionnent de manière indépendante, donc un bug est moins susceptible de faire tomber toute votre application. Les développeurs peuvent expérimenter de nouveaux services sans impacter les services existants.
  
• Déploiements indépendants: Nous en parlerons plus en détail ci-dessous, mais la nature autonome des microservices permet aux développeurs de déployer des services de manière indépendante, ils n'ont donc pas à déployer toute l'application pour chaque petite mise à jour.
  
• Stack technologique flexible: Les microservices sont indépendants du langage, offrant à votre équipe DevOps une plus grande liberté d'utiliser le langage de programmation qui a du sens pour chaque service. Avec une architecture microservices, il est plus facile d'adopter de nouvelles technologies avec des mises à jour simples.

Inconvénients des architectures microservices

Il y a beaucoup de buzz autour des microservices, et pour une bonne raison, mais la complexité de cette approche nécessite une plus grande coordination au sein de votre équipe et comporte quelques inconvénients :

• Gestion des services distribués: À mesure que votre application se développe, vous développerez des dizaines, voire des centaines de services. Gérer autant de services et leurs dépendances peut être accablant sans les bons outils. Vous avez besoin d'équipes DevOps dédiées qui peuvent gérer tous les aspects d'un service, du programme à déploiement.
  
• Tests et debugging: Le déploiement peut être plus rapide, mais en raison de la nature dynamique des microservices et des dépendances, il peut être difficile de recréer des environnements pour les tests.
  
• Obstacles aux changements: Si vous voulez apporter des changements radicaux à vos services, vous devrez mettre à jour chacun d'eux individuellement. C'est tout à fait faisable, mais cela nécessite plus de temps de développement.
  
• Frais organisationnels supplémentaires : les équipes doivent ajouter un autre niveau de communication et de collaboration pour coordonner les mises à jour et les interfaces.
  
• Manque de responsabilité claire : lorsque de nouveaux services sont lancés, le nombre d'équipes les exécutant augmente lui aussi. Au fil du temps, il devient difficile de connaître les services disponibles et de savoir qui contacter pour obtenir de l'aide.
  

Performances et évolutivité avec les microservices vs. les monolithes

La nature distribuée d'une architecture microservices la rend hautement évolutive, à la fois à mesure que la demande augmente et que vos équipes DevOps se développent. Les microservices vous permettent de mettre à l'échelle des parties spécifiques de l'application, donc vous avez un contrôle complet sur la performance de l'application à tout moment.

Avec des outils comme Kubernetes, vous pouvez non seulement avoir un aperçu de la performance de chaque composant, mais vous pouvez établir des protocoles de mise à l'échelle automatique pour des performances transparentes, même en période de forte demande. En comparaison, une application monolithique est difficile à mettre à l'échelle en raison de ses composants étroitement couplés. Vous ne pouvez pas isoler un composant spécifique d'un monolithe, vous devez mettre à l'échelle toute l'application, ce qui peut devenir rapidement coûteux. À mesure que des fonctionnalités sont ajoutées, mettre à l'échelle le codebase encombrant devient encore plus difficile.

Bien que l'évolutivité d'une approche microservices soit attrayante, il existe de sérieux obstacles opérationnels à considérer. À moins que vous n'ayez un catalogue ou un autre moyen de suivre vos dizaines de services, gérer un système distribué peut rapidement devenir accablant pour les membres de l'équipe, entraînant la négligence de certains services. Parce que ce style architectural repose fortement sur les API, les microservices sont également plus vulnérables aux pannes de tiers ou aux problèmes de performance dus à des API mal conçues. C'est là que les monolithes ont un avantage. Dans un monolithe tous les appels sont locaux donc vous n'avez pas à vous soucier de la latence du réseau ou des pannes de la même manière.

Déploiement des microservices vs. les monolithes

La modularité d'une architecture microservices permet des déploiements indépendants de services individuels. Les développeurs peuvent améliorer les services nécessitant une attention sans déployer l'ensemble de l'application leur permettant ainsi d'aller plus vite. Le couplage souple des services permet des déploiements progressifs de sorte que l'application peut être mise à niveau un composant à la fois sans temps d'arrêt. Avec une approche microservices les équipes peuvent établir un processus CI/CD robuste et rester compétitives. Les microservices ont un avantage en matière de déploiement, mais seulement si la complexité ne devient pas accablante pour les ingénieurs.

Les monolithes, en revanche, fonctionnent à partir d'un seul codebase. Ils tendent donc à être plus faciles à construire et à déployer, ce qui signifie que les développeurs bénéficient également d'un temps de développement plus rapide au départ. En effet, avec une seule base de code, les développeurs peuvent facilement partager et réutiliser des composants, ce qui simplifie la collaboration et réduit la complexité initiale. De plus, les monolithes permettent de gérer les déploiements de manière plus centralisée, réduisant ainsi le besoin de coordonner plusieurs services indépendants. Toutefois, cette simplicité initiale peut devenir un inconvénient à mesure que l'application grandit, car les monolithes peuvent devenir difficiles à maintenir, à tester et à évoluer.

Lorsqu'on construit un petit projet, une architecture monolithique consiste à tout intégrer dans un seul ensemble. Cela peut être plus facile à gérer au début. Cependant, à mesure que le projet grandit, il devient comme une boîte où l'on essaie d'entasser de plus en plus d'éléments, rendant la gestion de l'ensemble plus complexe. À l'inverse, une architecture basée sur des microservices divise le projet en plusieurs modules plus petits, chacun gérant une fonction spécifique. Cette approche facilite la gestion et l'évolution du projet au fil du temps, bien qu'elle nécessite plus de planification et de coordination pour garantir que tous les modules fonctionnent ensemble harmonieusement.

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