O documento discute arquitetura de microserviços, comparando-a com arquitetura monolítica. Aborda definições, benefícios, desafios e padrões de projeto de microserviços, incluindo deployment e monitoramento.

1. Workshop Microservices
Definindo uma Arquitetura com
Microservices

2. Objetivos
Ao final desta unidade você irá:
• Compreender uma arquitetura utilizando Microservices
• Comparar uma arquitetura Monolítica vs Microservices
• Entender os principais benefícios e problemas
relacionados
• Compreender os desafios enfrentados por essa
arquitetura
• Entender alguns design patterns utilizados nessa
arquitetura
• Identificar as práticas necessárias para deployment

3. Agenda
• Definição
• Arquitetura Monolítica
• Arquitetura Microservices
• Principais Desafios
• Deployment e Monitoramento
• Design Patterns

4. Evolução Arquitetural

5. Microservices
• O que são Microservices?
• É apenas “hype” ?
• Estilo de arquitetura?
• Alternativa ao modelo “monolito" tradicional?
• Modelo de arquitetura SOA?

6. Microservices
• Características
• Pequenos
• Deployment interdependentes
• Independente de tecnologia
• Independente de infra-estrutura
"Small independent component with well-
defined boundaries that’s doing one thing, but
doing it well"

7. Definição
"Decomposição de uma única aplicação em um conjunto de
pequenos serviços…
(diferentemente de uma aplicação monolítica)
…cada um rodando como um processo independente…
(não meramente módulos, mas unidades de execução)
…intercomunicando-se via protocolos abertos…
(HTTP/REST, messaging, eventos)
…com possibilidade de separação de escrita, escalabilidade,
distribuição e manutenção…
(potencialmente em diferentes linguagens de programação)
… que podem ser independentemente substituídos e atualizados"

8. Microservices
• O que NÃO são:
• A mesma coisa que SOA
• Arquitetura SOA realiza a integração de diferentes aplicações
enterprise
• Microservices são relacionados a decomposição de
aplicações monolíticas
• Finalmente a bala de prata
• Microservices envolve riscos e grandes desafios
• Novo modelo de arquitetura
• Você pode estar utilizando microservices hoje e não sabe

9. Use Cases
• Twitter mudou de Ruby/Rails monolítico para
Microservices
• Facebook mudou de PHP monolítico para
Microservices
• Netflix mudou de Java monolítico para
Microservices

10. Monolito
• Único módulo de aplicação
executável
• Deve ser escrito na mesma
linguagem de programação
• Java EE server + EAR
• Modularidade baseada na
linguagem ou plataforma
escolhida
• EJB, OSGi, CORBA, DCOM+
• Escalabilidade replicando o
monolito "inteiro"

11. Arquitetura Monolítica
• Modelo de desenvolvimento em camadas MVC

12. Arquitetura Monolítica
• Divisão da aplicação em módulos internos, por meio de
classes, pacotes, JAR’s, etc

13. Arquitetura Monolítica
• Novos clientes UI vão sendo adicionados e plugados
diretamente nos módulos de negócio

14. Arquitetura Monolítica
• Novas integrações e novos modelos de persistência
surgem e são incorporados sob-demanda

15. Monolito
• Vantagens
• Facilidade de desenvolvimento
• Java EE server + EAR
• Facilidade para testabilidade
• Pode ser implementado end-to-end testing via UI (Selenium)
• Simplicidade de deployment
• Geralmente uma única cópia da aplicação empacotada no
server
• Facilidade para escalabilidade horizontal
• Topologia simplificada, usando um simples load balancer
• Gerenciamento simplificado

16. Monolito
• Desvantagens
• Linguagem e/ou framework lock
• Barreira para adoção de novas tecnologias
• Maior crescimento == maior complexidade
• Acoplamento generalizado
• Maior tempo ciclo “start / redeploy / stop”
• Redeployment da aplicação inteira à cada atualização
• Prática continuous deployment torna-se difícil
• Escalabilidade e resiliência fragilizada
• Efeito “dominó”, um memory leak pode afetar toda a
aplicação

17. Monolito vs Microservices

18. Arquitetura Microservices

19. Arquitetura Microservices
• Componentização via Serviços
• Serviços são pequenos, inter-dependentes e com deployment
independente
• Não bloqueia uso de uma única linguagem, ou mesmo
framework
• Utilização de interfaces claras e simples
• Princípio responsabilidade única

20. Arquitetura Microservices
• Comunicação heterogênea
• HTTP, TCP, UDP, Messaging, etc.
• Payloads: JSON, BSON, XML, Protocol Buffers, etc.
• Comunicação via APIs

21. Arquitetura Microservices
• Gerenciamento e manutenção
• Diferentes times responsáveis por diferentes serviços
• Atualização e substituição independente
• Menores unidades == maior facilidade de compreensão

22. Arquitetura Microservices
• Persistência poliglota
• Cada serviço define seu próprio modelo de persistência
• Nem sempre RDBMS é o melhor para TUDO
• Alguns problemas relacionados
• Como suportar transação? Como trabalhar com FK?

23. Microservices
• Benefícios
• Baixo acoplamento
• Maior resiliência e flexibilidade
• Aumenta escalabilidade
• Promove maior reusabilidade
• Independência de tecnologia e/ou framework
• Facilita compreensão e manutenção
• Foco em apenas pequenos módulos (serviços)
• Flexibiliza deployment
• Atualização pode ser realizada por serviço

24. Arquitetura Microservices
• Como quebrar o Monolito em Microservices?
• Consideração principal: funcionalidade de negócio
• Entidades de negócio (catálogo, cliente, produto)
• Verbos e regras de negócio (consulta, entrega, checkout)
• Princípio da responsabilidade única
• https://en.wikipedia.org/wiki/Single_responsibility_principle
• Bounded context (DDD)
• https://martinfowler.com/bliki/BoundedContext.html

25. Atividade
• Modele uma arquitetura de Microservices
• Defina os possíveis serviços e suas dependências
• Defina o modelo de persistência necessário para cada serviço, se
necessário
• Defina a camada de user interface
• DICA: Utilize uma ferramenta UML para auxiliar
• Perguntas
• Quais os prós e contras no uso de uma arquitetura de
Microservices vs Monolítica?
• Quais os principais desafios à serem enfrentados?

26. 12 Factor Applications
1. Codebase
2. Dependencies
3. Config
4. Backend Services
5. Build, Release, Run
6. Processess
7. Port Binding
8. Concurrency
9. Disposability
10.Dev/Pro Parity
11.Logs
12.Admin
“Methodology for building SaaS apps that has clean contract with
underlying operating system, enable continuous integration, deployment
with maximum agility, significant scale up capability, and independent
of programming language and backend services"

27. Microservices
• Quais os principais desafios?
• Gerenciamento de configuração
• Registro e descoberta dos serviços
• Roteamento
• Balanceamento de carga
• Tolerância à falhas
• Monitoramento

28. Gerenciamento de Configuração

29. Registro e Descoberta de Serviços

30. Balanceamento de Carga

31. Tolerância à Falhas

32. Roteamento

33. Segurança
Closed ClosedOpen
Autenticação Autorização

34. Demais Desafios
• Complexidade na camada de infra-estrutura
• Falácias da computação distribuída
• Serviços podem ficar indisponíveis
• Não acontece isso no universo monolítico
• Chamadas remotas “podem” ser custosas
• Contexto transacional não ACID
• Funcionalidades espalhadas em diversos serviços
• Gestão de dependências e versionamento dos
serviços
• Refactoring das fronteiras entre os serviços

35. Falácias da Computação Distribuída
• A rede é 100% confiável
• Zero latência
• A largura de banda é infinita
• A rede é segura
• Topologia de rede não muda
• Existe um administrador
• Custo de transporte é zero
• Ambiente de rede é homogêneo

36. Microservices Design Patterns

37. Messaging Pattern
• Comunicação assíncrona entre os microservices
• Melhora a confiabilidade da arquitetura
• Promove o desacoplamento entre os serviços

38. Access Token
• Modelo stateless e essencialmente distribuído
• Centraliza o processo de autenticação e autorização

39. Circuit Breaker
• Implementação de uma estratégia de fallback para caso o
serviço destino esteja indisponível
• Promove resiliência com tolerância à falhas
• Evita o caos generalizado na arquitetura

40. Proxy
• Um único ponto de entrada para a arquitetura distribuída
• Evita o problema de CORS
• Facilita o registro para utilização no frontend

41. API Gateway
• Requisições podem ser apenas repassadas, ou
modificadas
• Pode implementar uma camada de serviços assíncrona
“Single entry point for the service clients”

42. Shared Data
• Alguns serviços necessitam compartilhar dados entre si
• Pode ser utilizado via cache distribuído
• Não deve ser utilizado como premissa, mas sim como
exceção

43. CQRS
• Separa a aplicação em duas partes, command (write) e
query (read)
• Promove o compartilhamento e a junção de dados
• Bastante utilizado em sistemas com requisitos de
relatórios

44. Log Aggregation
• N serviços == N logs
• Agregação e padronização de todos os logs gerados afim
de uma visualização centralizada

45. Distributed Tracing
• Ajuda a identificar aonde aconteceu o problema
• Service A > Service B > Service C
• Associa um request ID para toda a cadeia de execução
• Facilita o debugging e análise de performance do sistema

46. Deployment

47. Deployment
• Multiple services per host

48. Deployment
• Service instances per VM

49. Deployment
• Service instances per Container

50. Containers vs Virtualization
Virtualization Container
• Minutos para iniciar uma VM, e… segundos para iniciar um
container

51. Deployment
Monolito Microservice

52. Auto Scaling
• Capacidade de aumentar e diminuir a escalabilidade
automaticamente

53. Orquestração
• Gerenciamento da comunicação dos serviços em containers
diferentes

54. Deployment vs Environments
• Múltiplos ambientes diferentes de execução

55. Ferramentas
AWS ECS

56. Atividade
• Revise sua arquitetura de Microservices
• É necessário a incorporação de algum outro serviço?
• Como implementar segurança?
• Como será realizado a estratégia de deployment?
• Será utilizada alguma ferramenta para agregação de logs e/ou tracing?
• Existe algum processo de negócio bloqueante e/ou com alto volume de
processamento?
• Como será endereçado o requisito de resiliência?

57. Conclusões
• Microservices é um modelo de design de arquitetura
• Arquitetura de Microservices possui vantagens e
desvantagens comparadas ao Monolítico
• Existem grandes desafios na adoção de uma
arquitetura de Microservices
• Containers são uma ótima opção para deployment de
Microservices
• Elasticidade, orquestração, flexibilidade, monitoramento
são necessidades importantes aos Microservices

58. Revisão
Nessa unidade você teve a oportunidade de:
• Compreender uma arquitetura utilizando Microservices
• Comparar uma arquitetura Monolítica vs Microservices
• Entender os principais benefícios e problemas
relacionados
• Compreender os desafios enfrentados por essa
arquitetura
• Entender alguns design patterns utilizados nessa
arquitetura
• Identificar as práticas necessárias para deployment

59. Referências
• https://en.wikipedia.org/wiki/Monolithic_application
• http://microservices.io/patterns/monolithic.html
• https://martinfowler.com/articles/microservices.html
• http://microservices.io/patterns/microservices.html
• https://martinfowler.com/bliki/MonolithFirst.html
• https://martinfowler.com/articles/microservice-trade-offs.html
• http://cloudacademy.com/blog/microservices-architecture-
challenge-advantage-drawback/
• https://blog.risingstack.com/how-enterprises-benefit-from-
microservices-architectures/
• https://www.nginx.com/blog/deploying-microservices/
• https://12factor.net/