Что лучше монолит или микросервисы? Как выбрать архитектуру проекта?

Архитектура программного обеспечения служит фундаментом будущего проекта, и от ее выбора напрямую зависит дальнейший рабочий процесс. Современное ПО предоставляет разработчикам множество решений для создания надежных и масштабируемых приложений. Два основных подхода, которые привлекают внимание, — это монолитная и микросервисная архитектура.

Кажется, что выбор — просто техническое решение, но в реалиях проектный менеджер должен учитывать все риски внедрения того или иного варианта. В статье подробно разберем, что представляет из себя каждый подход, какие преимущества и недостатки несет, и каким образом выбрать оптимальное решение для вашего проекта.

Software Architecture или архитектура программного обеспечения: краткий обзор 

Одно из популярных объяснений, что такое архитектура ПО, звучит так «Software Architecture — высокоуровневое структурное разбиение программной системы, которое определяет взаимосвязь ее модулей и компонентов. По сути представляет из себя концептуальное основание, на котором базируется вся работа приложения, обеспечивается его стабильность, гибкость и масштабируемость». 

Основные цели Software Architecture включают:

1. Четкое распределение задач и функций между компонентами для обеспечения прозрачности и управляемости. 
2. Разбиение системы на небольшие, легко поддерживаемые модули, что упрощает анализ, разработку и сопровождение. 
3. Создание компонентов, которые можно повторно использовать в различных частях проекта или в других задачах. 
4. Создание системы, способной адаптироваться к изменениям в требованиях и легко масштабироваться в ответ на рост бизнеса. 
5. Управление ресурсами так, чтобы процессы были эффективными и обеспечивали требуемую производительность. 

Архитектура программного обеспечения может иметь различные стили и модели: клиент-сервер, многокомпонентная, монолитная или микросервисная архитектура. Два последних вида на сегодняшний день считаются наиболее востребованными, поэтому их изучению уделите особое внимание. Помните, разработка качественной структуры проекта — ключевой этап в процессе создания стабильного и эффективного IT-продукта. 

Monolithic Architecture или монолитная архитектура

Monolithic Architecture — традиционный подход к построению программных продуктов, при котором весь функционал сосредоточен в кодовой базе и выполняется в едином процессе. Весь стек приложения, включая пользовательский интерфейс, бизнес-логику и доступ к данным, интегрирован в одну программу. 

Одна из ключевых особенностей «монолита» — наличие единого кодового базиса. Это означает, что весь исходный код приложения находится в одном месте, что облегчает его понимание и разработку. Запуск и обновление продукта на монолитной архитектуре требует минимальных усилий, так как все компоненты находятся вместе. Это делает процесс развертывания относительно простым и понятным для разработчиков. Благодаря централизованной структуре, процессы мониторинга и отладки также становятся более простыми. Разработчики могут использовать стандартные инструменты для отслеживания проблем и улучшения производительности. 

Однако у этой архитектуры есть и недостатки. По ходу того, как монолитное приложение увеличивается в объеме, могут возникать ограничения в его гибкости и масштабируемости. Также при внесении правок может потребоваться изменения всего кодового базиса, а это длительный и трудоемкий процесс. В случае сбоя даже одного компонента возможны серьезные проблемы в функционировании всего приложения. 

Монолитная архитектура — простая и понятная модель разработки, которая особенно подходит для небольших и средних проектов. Однако с ростом сложности и масштаба возможны ограничения и увеличение рисков. В этом случае опытные PM-ы рекомендуют рассматривать альтернативный подход — микросервисную архитектуру. 

Микросервисная архитектура или Microservice Architecture

Microservice Architecture — подход к разработке программного обеспечения, при котором приложение разбивается на небольшие автономные сервисы, каждый из которых выполняет ограниченный объем функционала. Все составляющие системы взаимодействуют между собой через API (программный интерфейс приложения), что позволяет им функционировать независимо друг от друга. 

Из определения понятно, что каждый элемент «микросервиса» отвечает за определенный функционал, что обеспечивает легкость в поддержке и модификации IT-продуктов. Предположим, у нас есть интернет-магазин. Вместо монолитного приложения, мы можем разделить его на микросервисы: для управления продуктами на складе, для обработки заказов, для учета пользователей и так далее. Каждый сервис отвечает за свой аспект бизнеса, что обеспечивает гибкость и масштабируемость.

Основные плюсы микросервисной архитектуры для разработки:

1. Девелоперы могут работать над отдельными сервисами параллельно — это ускоряет процесс и позволяет гибко масштабировать отдельные компоненты продукта. 
2. В случае сбоя в одном из микросервисов остальные могут продолжать свою работу, минимизируя воздействие на весь стек приложения — это обеспечивает устойчивость к отказам.
3. Каждый микросервис может использовать свою собственную базу данных, что придает большую гибкость в управлении данными — это позволяет каждому сервису выбирать наилучший подход к хранению данных в зависимости от своих требований. 

Среди минусов Microservice Architecture, прежде всего, выделим децентрализованную структуру, которая может вызывать сложности в управлении коммуникациями и сетью, версиями и обновлениями. Также в случае выбора «микросервисов» необходимы более сложные средства мониторинга для отслеживания состояния и производительности, если сравнивать с «монолитом». 

Микросервисная архитектура — решение для более сложных и масштабных проектов, где гибкость, независимость разработки и устойчивость к отказам отмечены в ключевых требованиях. Однако ее успешная реализация требует внимательного управления коммуникацией между сервисами. 

Сравнение монолита и микросервисов 

Понимание разницы между типами архитектуры пригодится вам при выборе оптимального варианта для конкретного проекта. Каждый из этих подходов имеет свои преимущества и ограничения, поэтому решение должно быть принято с учетом специфики приложения, его масштабов и требований бизнеса. В таблице рассмотрим отличие «монолита» от «микросервисов» по трем основным параметрам. 

Выбор между монолитной и микросервисной архитектурой требует внимательного анализа проекта. Для менеджеров, особенно на уровне Middle и выше, рекомендуется освоить основы обоих подходов. Отличным решением может стать прохождение технического курса, который поможет лучше изучить виды архитектурных решений, понять принципы их работы и принимать более обоснованные решения. 

Как выбрать оптимальную архитектуру: задачи проектного менеджера

Выбор стратегии и архитектуры ПО — критически важный шаг в жизненном цикле проекта. Этот процесс включает в себя анализ различных факторов, поэтому лучше действовать вдумчиво и без лишней спешки.

Алгоритм выбора оптимальной Software Architecture:

1. Внимательно изучите техническое задание. Если проект статичен, монолитная архитектура может предложить простое, быстрое и эффективное решение. В случае изменяющихся требований, необходимости в быстром развитии и масштабируемости лучше отдать предпочтение микросервисам. 
2. Если проект ограничен по масштабу и не предполагает быстрого роста, управляемым и понятным для заказчика вариантом станет монолитная структура. В обратном случае микросервисная архитектура способна предоставить больше возможностей для дальнейшего роста. 
3. Оцените навыки и опыт команды разработки. Если ранее программисты не имели опыта работы с микросервисами, переход может потребовать дополнительного обучения (соответственно — времени), а также изменения и перераспределения процессов внутри коллектива. 
4. Рассмотрите, насколько часто могут изменяться требования и задачи по проекту. Если вы уверены в их стабильности, выбирайте «монолит», а для внесения частых коррективов подойдут «микросервисы». 
5. Проанализируйте бюджет и оцените, какие затраты будут связаны с разработкой, развертыванием и поддержкой выбранной архитектуры. Нельзя наверняка сказать, что один из вариантов будет стоить меньше, однако монолитные системы требуют меньше вложений на начальной стадии, но могут потребовать больших затрат при масштабировании, когда с микросервисами дело обстоит наоборот. 
6. Изучите технические аспекты монолитных и микросервисных архитектур на специализированном курсе или попытайтесь сделать это самостоятельно. Такой подход поможет лучше понять особенности каждого подхода, риски, а также научиться общаться с командой более эффективно. 
7. Различные подходы к безопасности могут существенно влиять на решение. «Монолиты», как единое целое, могут обеспечить более простой контроль доступа. С другой стороны, в микросервисах каждый элемент может иметь собственную систему безопасности, что обеспечивает более гибкий, но и сложный контроль. 
8. Рассмотрите, какие инструменты и технологии уже используются в вашей команде. Некоторые коллективы предпочитают работать с интегрированными средствами разработки и мониторинга, что может влиять на выбор. 
9. Учтите стратегические цели бизнеса. «Микросервисы» могут быть более гибкими в условиях быстрого развития, в то время как «монолиты» отличаются поразительной стабильностью. 

После тщательного анализа всех факторов примите решение, подкрепленное доводами и обоснованиями. Объясните свой выбор членам коллектива и заказчику, чтобы обеспечить понимание и поддержку. 

Как выбор архитектуры приложений влияет на работу компаний 

К сожалению, в реальной практике не все руководители готовы тщательно изучать типы архитектурных приложений, что в результате приводит к потерям времени и денег. Известно много случаев, когда молодые компании при запуске электронной коммерции отдают предпочтение «монолиту», фокусируясь на быстром развертывании и начальной стадии разработки. Однако с ростом числа пользователей и добавлением новых функциональных возможностей производительность становится узким местом. Необходимость в частых обновлениях и масштабировании сталкивает компании с трудностями. В результате многие из них переходят к «микросервисам», что позволяет легче управлять изменениями и обеспечивает более эффективное расширение. 

При всех плюсах Microservice Architecture в случае с масштабируемыми проектами, важно понимать, что полный переход на этот вид архитектуры — не всегда единственный выход при росте продаж или расширении производства. Существуют примеры, когда руководство решает перевести в «микросервисы» лишь часть функционала. Такой вариант дешевле, но при этом гибкость практически не страдает. Обновления становятся менее рискованными, и общая производительность увеличивается, обеспечивая более эффективное использование ресурсов. 

В целом каждый проект требует от менеджера взвесить все за и против при выборе Software Architecture. Иногда гибридный вариант — наилучшее решение. Например, на курсе IAMPM для PM-ов по архитектуре приложений и управлению командой ArchiTech эксперты подробно рассказывают на примерах, когда какой подход оптимален, где можно оставить «монолит», а где лучше использовать «микросервисы». 

Заключение: резюмируем важные моменты 

Решение о выборе между монолитной и микросервисной архитектурой — неотъемлемая часть разработки, которая влияет на долгосрочное благосостояние проекта. Каждая из этих структур имеет свои уникальные достоинства и вызовы, поэтому умение подобрать подходящую под проектные потребности — искусство, требующее от PM-а рассмотрения многих факторов. Уделите должное внимание стратегии разработке, и вам не придется столкнуться с дополнительными затратами, сложностями и даже переходом на другую архитектуру. 

Помните, «монолит» — единое целое, где все модули и компоненты прочно взаимосвязаны. Такое приложение легко разрабатывать и развертывать, но сложно масштабировать. «Микросервисы» — оптимальное решение для больших проектов, где важна гибкость и возможность обновления, «прокачки». При этом сложность разработки, управление и развертывание часто сложнее, чем в случае с монолитной архитектурой.  

Заключительное решение требует экспертного взгляда, сбалансированного понимания технических требований и бизнес-потребностей. Используйте свой опыт, применяйте навыки анализа и помните, что обучение — инвестиция в себя. Качественные технические курсы для проектных менеджеров позволят вам обрести знания, которые помогут приложению не просто выжить в условиях конкуренции, но и процветать в постоянно меняющемся цифровом мире.