تفاوت دو معماری مونولیتیک و میکروسرویس‌

در دنیای توسعه نرم‌افزار، چگونگی ساختاردهی به برنامه می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد و قابلیت مدیریت آن داشته باشد. دو روش رایج برای ساختاردهی نرم‌افزار، معماری‌های مونولیتیک و میکروسرویس‌ها هستند. در این مقاله، به بررسی تفاوت‌های این دو رویکرد و زمانی که ممکن است یکی را بر دیگری ترجیح دهید، خواهیم پرداخت. همچنین می‌توانید برای مدیریت پروژه خود از ابزارهای مدیریت پروژه که در مقاله نقد و بررسی ابزارهای مدیریت پروژه بررسی کردیم، استفاده کنید.

معماری مونولیتیک (monolithic) چیست؟

معماری مونولیتیک یک رویکرد سنتی در طراحی نرم‌افزار است که در آن یک برنامه به‌صورت یک واحد کامل و یکپارچه ساخته می‌شود. در این معماری، تمامی اجزای مختلف برنامه مانند رابط کاربری، منطق تجاری و لایه دسترسی به داده‌ها به‌طور کامل با هم یکپارچه شده و با همدیگر مستقر می‌شوند.
این بدان معناست که هرگونه تغییر یا به‌روزرسانی در برنامه نیاز به اصلاح و بازنشر کل مجموعه دارد.  
معماری‌های مونولیتیک اغلب به دلیل سادگی و سهولت در توسعه برای برنامه‌های کوچک تا متوسط شناخته می‌شوند.  
با این حال، با افزایش اندازه و پیچیدگی برنامه، مدیریت آن می‌تواند دشوار شود.

مزایای استفاده از معماری مونولیتیک در توسعه نرم افزار

در ادامه به بررسی مزایای کلیدی معماری مونولیتیک می‌پردازیم:

سادگی

در معماری مونولیتیک، تمام کدهای برنامه در یک مکان قرار دارند. این موضوع باعث می‌شود که فهمیدن نحوه تعامل قسمت‌های مختلف برنامه با یکدیگر آسان‌تر شود.  
همچنین فرآیند توسعه را ساده‌تر می‌کند زیرا توسعه‌دهندگان نیازی به نگرانی در مورد نحوه ارتباط سرویس‌های مختلف با یکدیگر ندارند.

سرعت توسعه

از آنجا که تمام اجزای برنامه به‌طور محکم یکپارچه هستند، توسعه ویژگی‌های جدید سریع‌تر است.  
توسعه‌دهندگان می‌توانند تغییراتی در کد ایجاد کنند بدون نگرانی از خراب شدن سایر قسمت‌های برنامه.  
این موضوع می‌تواند به چرخه‌های توسعه سریع‌تر و زمان کوتاه‌تر برای ارائه ویژگی‌های جدید منجر شود.

استقرار

استقرار یک برنامه مونولیتیک ساده‌تر است زیرا شما فقط نیاز به استقرار یک محصول دارید.  
این کار مدیریت استقرارها را آسان‌تر کرده و خطر اشتباهات در استقرار را کاهش می‌دهد.  
علاوه بر این، از آنجا که تمام کدها در یک جا قرار دارند، بازگردانی تغییرات در صورت بروز مشکل نیز آسان‌تر است.

اشکال‌زدایی

اشکال‌زدایی و ردیابی مشکلات در یک برنامه مونولیتیک معمولاً آسان‌تر است زیرا همه چیز به هم متصل و در یک جا قرار دارد.  
توسعه‌دهندگان می‌توانند از ابزارهایی استفاده کنند که جریان اجرای برنامه را ردیابی می‌کنند، که این کار شناسایی و رفع مشکلات را ساده‌تر می‌کند.

معایب استفاده از معماری مونولیتیک

پیچیدگی

با رشد یک برنامه مونولیتیک، پیچیدگی آن افزایش می‌یابد و مدیریت آن دشوارتر می‌شود.  
این پیچیدگی می‌تواند باعث شود که توسعه‌دهندگان نتوانند به‌خوبی درک کنند که چگونه قسمت‌های مختلف برنامه با یکدیگر تعامل دارند و این موضوع منجر به افزایش زمان توسعه و بیشتر شدن خطاها می‌شود.

مقیاس‌پذیری

مقیاس‌پذیری برنامه‌های مونولیتیک می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، به‌ویژه زمانی که برخی از اجزا نیاز به مدیریت حجم زیادی از ترافیک دارند.  
از آنجا که تمام قسمت‌های برنامه به‌طور محکم به یکدیگر وابسته هستند، مقیاس‌پذیری یک جزء، معمولاً نیاز به مقیاس‌پذیری کل برنامه دارد که می‌تواند ناکارآمد و پرهزینه باشد.

پشته فناوری

در یک معماری مونولیتیک، تمام قسمت‌های برنامه از یک دسته فناوری مشترک استفاده می‌کنند.  
این موضوع می‌تواند انعطاف‌پذیری تیم توسعه را محدود کند، زیرا آنها مجبور به استفاده از همان فناوری‌ها برای همه اجزای برنامه هستند.

استقرار

استقرار یک برنامه مونولیتیک می‌تواند فرآیندی پیچیده و زمان‌بر باشد.  
از آنجا که کل برنامه به‌عنوان یک واحد مستقر می‌شود، هر تغییری در برنامه نیاز به استقرار کل مونولیت دارد که این کار می‌تواند منجر به زمان‌های طولانی‌تر استقرار و افزایش خطر خطاها در هنگام استقرار شود.

تحمل خطا

در یک معماری مونولیتیک، هیچ جداسازی بین اجزا وجود ندارد.  
این بدان معناست که اگر یکی از اجزا دچار مشکل شود، می‌تواند کل برنامه را از کار بیندازد.  
این کمبود تحمل خطا می‌تواند برنامه‌های مونولیتیک را بیشتر در معرض خرابی و مشکلات قابلیت اطمینان قرار دهد.

معماری میکروسرویس‌ها چیست؟

در معماری میکروسرویس‌ها، یک برنامه به‌عنوان مجموعه‌ای از سرویس‌های کوچک و مستقل ساخته می‌شود که هر کدام نمایانگر یک قابلیت تجاری خاص هستند. این سرویس‌ها به‌صورت کم‌وابسته طراحی شده‌اند و از طریق شبکه و معمولاً با استفاده از پروتکل‌های سبک مانند HTTP یا صف‌های پیام با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
هر سرویس مسئول یک عملکرد یا ویژگی خاص از برنامه است و می‌تواند به‌صورت مستقل توسعه، مستقر و مقیاس‌پذیر شود.  
معماری میکروسرویس‌ها تأثیر چشمگیری بر رابطه بین برنامه و پایگاه داده دارد.  
به‌جای به اشتراک گذاشتن یک پایگاه داده بین سایر میکروسرویس‌ها، هر میکروسرویس دارای پایگاه داده‌ی خود است. این امر ممکن است منجر به تکرار برخی از داده‌ها شود، اما داشتن یک پایگاه داده جداگانه برای هر میکروسرویس برای بهره‌مندی از این معماری ضروری است زیرا باعث کاهش وابستگی بین سرویس‌ها می‌شود.

مزایای استفاده از معماری میکروسرویس‌ها

مقیاس‌پذیری

میکروسرویس‌ها امکان مقیاس‌پذیری اجزای فردی برنامه را بر اساس تقاضا فراهم می‌کنند. این بدان معناست که شما می‌توانید تنها بخش‌هایی از برنامه را که نیاز به مدیریت حجم بیشتری از ترافیک دارند، مقیاس‌پذیر کنید، بدون اینکه نیاز به مقیاس‌پذیری کل برنامه باشد.

انعطاف‌پذیری

میکروسرویس‌ها به تیم‌ها این امکان را می‌دهند که از فناوری‌ها و زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف برای سرویس‌های مختلف بر اساس نیازهای خاص هر کدام استفاده کنند. این انعطاف‌پذیری به تیم‌ها اجازه می‌دهد که بهترین ابزار را برای انجام کار انتخاب کنند و محدود به یک دسته فناوری واحد نباشند.

مقاومت

از آنجا که میکروسرویس‌ها از یکدیگر جدا هستند، خرابی در یک سرویس لزوماً تأثیری بر کل برنامه نخواهد داشت. این موضوع باعث افزایش مقاومت کلی برنامه و کاهش خطر خرابی سیستم می‌شود.

چابکی

میکروسرویس‌ها به تیم‌ها اجازه می‌دهند تا به‌صورت مستقل سرویس‌ها را توسعه، تست، استقرار و مقیاس‌پذیر کنند، که این امر منجر به چرخه‌های توسعه سریع‌تر و زمان کوتاه‌تر برای ارائه ویژگی‌های جدید به بازار می‌شود.

نگهداری آسان‌تر

با میکروسرویس‌ها، کد هر سرویس کوچک‌تر و متمرکز بر یک عملکرد خاص است که این امر فهمیدن، به‌روزرسانی و نگهداری کد را آسان‌تر می‌کند. این می‌تواند منجر به توسعه و رفع اشکال سریع‌تر شود.

تنوع فناوری

سرویس‌های مختلف در یک معماری میکروسرویس می‌توانند از فناوری‌ها، فریم‌ورک‌ها و پایگاه داده‌های مختلف بر اساس نیازهای خاص خود استفاده کنند. این امر به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا در انتخاب فناوری‌های مناسب و نوآوری انعطاف‌پذیری بیشتری داشته باشند.

معایب استفاده از معماری میکروسرویس‌ها

پیچیدگی

مدیریت تعداد زیادی از میکروسرویس‌ها می‌تواند پیچیده باشد. این امر نیاز به هماهنگی دقیق بین تیم‌ها دارد و ممکن است منجر به محیط استقرار و مانیتورینگ پیچیده‌تری شود.

استفاده از سخت‌افزار بیشتر

با میکروسرویس‌ها، سربار مربوط به مدیریت ارتباط بین سرویس‌ها وجود دارد، مانند تأخیر شبکه و سریال‌سازی/دی‌سریال‌سازی داده‌ها. این موضوع می‌تواند بر عملکرد برنامه تأثیر بگذارد.

پیچیدگی استقرار

استقرار و مدیریت تعداد زیادی میکروسرویس می‌تواند پیچیده باشد. این موضوع نیاز به یک خط مدیریتی قوی و ابزارهای خودکار دارد تا اطمینان حاصل شود که به‌روزرسانی‌ها به‌صورت روان و بدون زمان خرابی انجام می‌شود.

مانیتورینگ و اشکال‌زدایی

مانیتورینگ و اشکال‌زدایی میکروسرویس‌ها می‌تواند نسبت به برنامه‌های مونولیتیک چالش‌برانگیزتر باشد. از آنجا که هر سرویس مستقل است، ردیابی مشکلات در میان سرویس‌های مختلف ممکن است پیچیده باشد.

هزینه

در حالی که میکروسرویس‌ها مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری را ارائه می‌دهند، ممکن است هزینه‌ها را نیز افزایش دهند، به‌ویژه از نظر زیرساخت و سربار عملیاتی. مدیریت تعداد زیادی از سرویس‌ها ممکن است به منابع و سرمایه‌گذاری بیشتری در ابزارها و زیرساخت‌ها نیاز داشته باشد.

تست

تست میکروسرویس‌ها می‌تواند پیچیده‌تر از برنامه‌های مونولیتیک باشد. این امر نیاز به یک استراتژی تست جامع دارد که شامل تست‌های یکپارچه‌سازی بین سرویس‌ها و همچنین تست‌های واحد در هر سرویس است.

تفاوت‌های معماری مونولیتیک و میکروسرویس‌

در زیر تفاوت‌های بین معماری مونولیتیک و میکروسرویس‌ها آورده شده است:

نحوه انتخاب بین دو معماری مونولیتیک و میکروسرویس‌ها برای توسعه پروژه

در زیر بهترین سناریوهایی که می‌توان از معماری مونولیتیک یا میکروسرویس‌ها استفاده کرد آورده شده است:

سناریوهای مناسب برای معماری مونولیتیک:

- پروژه‌های کوچک که پیچیدگی کمی دارند.
- زمانی که توسعه سریع مورد نیاز است و تیم کوچکی دارید.
- اگر هزینه‌های زیرساختی باید به حداقل برسد.

سناریوهای مناسب برای معماری میکروسرویس‌ها:

- برنامه‌های بزرگ و پیچیده که نیاز به مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری دارند.
- تیم‌های بزرگی که به‌صورت مستقل روی بخش‌های مختلف کار می‌کنند.
- نیاز به استقرار و به‌روزرسانی مستقل سرویس‌های مختلف دارید.

نتیجه‌گیری

در نتیجه، اگر در حال ساخت یک پروژه کوچک هستید، معماری مونولیتیک مانند داشتن تمام اجزا در یک جعبه بزرگ است که در ابتدا ممکن است مدیریت آن ساده‌تر باشد. با این حال، همان‌طور که پروژه بزرگ‌تر می‌شود، مانند این است که بخواهید چیزهای بیشتری را در همان جعبه قرار دهید که ممکن است سخت شود. از طرف دیگر، با معماری میکروسرویس‌ها، شما جعبه‌های کوچکتری دارید که هر کدام بخش خاصی از پروژه شما را مدیریت می‌کنند. این کار مدیریت و مقیاس‌پذیری پروژه را با رشد آن آسان‌تر می‌کند، اما نیاز به برنامه‌ریزی و هماهنگی بیشتری دارد تا اطمینان حاصل شود که همه جعبه‌ها به‌خوبی با هم کار می‌کنند.