Actuellement, lorsqu’un problème semble trop insurmontable, il est souvent recommandé de le diviser en tâches plus petites. Décomposer un problème complexe en un ensemble de micro-problèmes pour le rendre beaucoup plus gérable.
Cette approche a également du sens dans le monde du développement de logiciels. Or les entreprises du monde entier se lancent dans de solides programmes de transformation numérique, les applications deviennent de plus en plus complexes. Dans une application traditionnelle monolithique, l’application constitue une unité unique et unifiée et sa gestion peut s’avérer difficile à maintenir. Cela peut rendre les changements difficiles et va certainement impacter les performances.
L’utilisation d’une architecture de microservice consiste à concevoir une application comme étant un ensemble de services faiblement couplés qui facilite le développement, la maintenance, la mise à niveau et la mise à l’échelle.
Que signifie les microservices ?
Les microservices peuvent être considérés comme un ensemble de tâches réunies pour constituer une application globale. La portée de ces microservices est étroite et chaque service est conçu pour bien exécuter quelques petites tâches. Les demandes de résultats http sont décomposées en de nombreuses requêtes spécialisées et transmises aux microservices correspondants qui deviennent des processus indépendants.
De ce fait, chaque microservice peut être déployé à tout moment sans perturber les autres services. Il permet également une évolution avec une surveillance, une sauvegarde et une gestion des imprévus.
L’adoption de l’approche des microservices facilite des modèles de déploiement rapides et flexibles, des tests automatisés plus faciles et, dans l’ensemble, aide à créer des applications logicielles hautement résilientes.
Amazon en est un bon exemple. En 2001, Amazon.com, le leader de vente e-commerce, était construit sur une architecture monolithique. Même s’il comportait plusieurs fonctionnalités, chacune comporte plusieurs composants. Le site était étroitement couplé. En conséquence, au fil du temps, l’architecture est devenue plus complexe, augmentant les frais généraux et ralentissant le cycle de vie du développement logiciel. Tandis que leur clientèle augmentait à pas de géant, la plateforme n’était pas en mesure d’évoluer au même rythme.
Amazon a été confronté à la perspective de refactoriser son système from scratch et a décidé de transformer l’architecture monolithique en une architecture basée sur des microservices en divisant ses applications en petites unités gérables, fonctionnant de manière indépendante et spécifiques à un service bien particulier. En créant une architecture hautement découplée, il est devenu possible d’itérer ces services indépendamment les uns des autres. Cela a également permis à Amazon de devenir l’entreprise la plus valorisée au monde, avec un chiffre d’affaires qui dépasse les 9 milliards d’euro.
Utilisation des conteneurs Docker pour les microservices
Dans une architecture de microservices, l’application peut être rendue indépendante de l’environnement hôte en encapsulant chacun d’eux dans des conteneurs Docker. Ce mécanisme aide les développeurs lors le processus de packaging des applications dans des conteneurs. Chaque conteneur aura des composants exécutables standardisés, réunissant le code source et les bibliothèques du système d’exploitation nécessaires pour exécuter ce microservice dans n’importe quel environnement.
Ces conteneurs Docker sont utiles pour l’allocation et le partage des ressources.
Avantages de l’utilisation de Docker pour les microservices
Docker peut être utilisé pour automatiser le déploiement d’applications sous forme de conteneurs portables et autonomes sur le cloud ainsi que dans des environnements sur site, Linux et Windows.
Parmi les avantages de l’utilisation de Docker pour les microservices sont :
- La capacité de travailler avec des microservices et donc de créer des applications cloud natives,
- Il est plus léger que les machines virtuelles et donc rentable et économe en ressources
- Fournit des environnements de développement et de production uniformes,
- Facilite l’intégration et le déploiement continus,
- S’intègrer aux outils et services populaires tels qu’AWS, Microsoft Azure, Ansible, Kubernetes, Istio, etc.
Utiliser Kubernetes pour le déploiement, la gestion et la mise à l’échelle automatisés d’une application
Kubernetes (également connu sous le nom de K8s) permet le partage efficace des ressources informatiques entre plusieurs processus, optimisant ainsi l’utilisation de l’infrastructure en allouant dynamiquement les ressources informatiques en fonction de la demande.
En conséquence, cela réduit le coût des ressources informatiques et améliore également la productivité. Cela facilite également la transition vers les microservices en offrant autonomie et liberté aux équipes de développement et en décomposant les applications monolithiques en microservices indépendants et faiblement couplés.
Puisqu’il doit y avoir une collaboration étroite dans le partage d’infrastructure, l’utilisation de Kubernetes fournit aux équipes un cadre commun pour « décrire, inspecter et raisonner » le partage et l’utilisation des ressources d’infrastructure en :
- Prévoir les besoins informatiques de toutes les ressources,
- Prévoir l’impact du chargement de ces exigences,
- Découper des partitions d’infrastructure et les diviser entre les microservices,
- Application des restrictions de ressources
Comment Docker et Kubernetes travaillent ensemble
Docker est en train de devenir rapidement le format de conteneur par défaut et comprend un environnement d’exécution appelé Docker Engine et un registre de conteneurs comme Docker Hub ou Azure Container Registry. Les registres de conteneurs facilitent la création et l’exécution de conteneurs sur n’importe quelle machine de développement.
Les complexités d’utilisation de Docker
Bien que Docker facilite le processus de packaging et de distribution des applications contenues, les applications évolutives doivent être déployées sur plusieurs serveurs, ce qui ajoute de la complexité pour les Ops. Cela peut entraîner les problèmes suivants :
- La coordination et la planification de nombreux conteneurs deviennent un obstacle,
- Les différents conteneurs de l’application doivent communiquer entre eux, ce qui peut entraîner des erreurs,
- La mise à l’échelle de nombreuses instances de conteneurs entraîne également des difficultés à maintenir.
Comment Kubernetes résout les problèmes dans Docker ?
Kubernetes est une plate-forme open source d’orchestration de conteneurs. Elle permet aux API de contrôler la façon dont les conteneurs Docker et les charges de travail sont gérés.
Les conteneurs, après avoir été regroupés en pods (qui constituent l’unité opérationnelle de base de Kubernetes), sont programmés pour s’exécuter sur un cluster de machines virtuelles orchestrées, disponibles, et allouées de manière appropriée. Cela permet aux conteneurs et aux pods d’être mis à l’échelle selon les besoins et garantir que l’application est opérationnelle à tout moment.
Bien que Docker dispose d’une technologie d’orchestration comparable appelée Docker Swarm pour le clustering des conteneurs Docker, elle est étroitement intégrée à l’écosystème Docker. Cette plate-forme utilise sa propre API et s’exécute sur un seul nœud. Kubernetes, en revanche, s’exécute sur un cluster plus étendu et peut coordonner efficacement avec des clusters de nœuds à grande échelle.
Les avantages de l’utilisation de Kubernetes avec Docker
Kubernetes permet l’équilibrage de charge, la mise en réseau, la mise à l’échelle et la sécurité sur tous ses nœuds. Son mécanisme d’isolation intégré (les namespaces de Kubernetes) facilite le regroupement des ressources de conteneur et fournit des autorisations d’accès et des environnements de simulation (staging environment).
En conséquence, les développeurs peuvent bénéficier d’un accès aux ressources libre pour collaborer sans perturber le reste de l’application dans l’environnement de développement. En intégrant les pratiques DevOps, la livraison devient plus rapide des logiciels et l’orchestration évolutive des applications cloud natives deviennent plus fluide.
Parmi les avantages de l’utilisation de Kubernetes avec Docker nous pouvons citer :
- Infrastructure robuste et application hautement disponible même si certains nœuds sont hors ligne,
- Améliorer l’évolutivité des applications.
