Monolitico vs microservizi: differenze chiave

Dai siti web di e-commerce ai sistemi di pagamento globali e alle piattaforme aziendali, l'architettura software è la spina dorsale di qualsiasi sistema digitale. Determina il modo in cui i singoli componenti e i servizi software comunicano e lavorano insieme per offrire un'esperienza utente senza soluzione di continuità.

La scelta di un approccio architettonico economicamente vantaggioso è fondamentale per le soluzioni dei sistemi di pagamento globali, dove semplicità, prestazioni, sicurezza e scalabilità sono essenziali.

In questo articolo esploriamo i due principali approcci architettonici del software: l'architettura monolitica e l'architettura a microservizi. Ci addentriamo in ogni approccio, ne valutiamo i principali vantaggi e limiti e ti forniamo una guida per aiutarti a scegliere quello più adatto alle tue esigenze aziendali e alle tue ambizioni di crescita.

Cos'è l'architettura monolitica?

L'architettura monolitica è il modello di sviluppo software tradizionale caratterizzato da un sistema software unificato costruito su un'unica base di codice. In questo modello, tutti i componenti software distinti dell'applicazione sono strettamente integrati e distribuiti come un'unica unità coesa. Per questo motivo, le applicazioni monolitiche tendono ad avere una base di codice ampia e complessa che viene archiviata in un sistema di controllo centralizzato.

L'architettura monolitica combina la gestione del database, le interfacce utente e gli elementi dell'applicazione lato server, come i livelli di accesso ai dati, la logica aziendale e i moduli di autenticazione. Poiché questi componenti sono interdipendenti, ognuno di essi deve essere presente e perfettamente funzionante affinché l'applicazione funzioni correttamente. Puoi pensare all'architettura monolitica come a una casa tradizionale in cui la cucina, il soggiorno e le camere da letto fanno parte di un'unica struttura. Se una stanza ha bisogno di essere riparata, spesso è necessario intervenire sull'intera casa.

I casi d'uso comuni dell'architettura monolitica includono applicazioni in fase iniziale, piattaforme aziendali interne e sistemi software sviluppati da piccoli team.

Vantaggi dell'architettura monolitica

L'architettura monolitica offre diversi vantaggi, tra cui uno sviluppo semplificato e una distribuzione semplificata, una maggiore efficienza delle prestazioni e una semplificazione dei test.

Semplicità nello sviluppo iniziale

I sistemi ad architettura monolitica sono più veloci e semplici da sviluppare nelle prime fasi del ciclo di vita dello sviluppo del software.

Poiché i team di sviluppo lavorano all'interno di un'unica codebase, non è necessario gestire complesse comunicazioni tra i servizi. Questo riduce la complessità operativa dello sviluppo di applicazioni e il rischio di sovraccarico di coordinamento.

Semplicità di implementazione

Le applicazioni monolitiche sono tipicamente distribuite come un'unica unità, il che centralizza la gestione e l'amministrazione. In alcuni casi, il deployment può essere semplice come copiare l'applicazione pacchettizzata su un server.

Efficienza delle prestazioni

Avere un'unica base di codice semplifica il logging, la gestione della configurazione e il monitoraggio delle prestazioni. Poiché i componenti comunicano direttamente all'interno dello stesso sistema, le applicazioni monolitiche con un numero ridotto di utenti e di thread spesso registrano una latenza inferiore e tempi di risposta più rapidi.

Facilità di test e debug

Grazie alla loro intrinseca semplicità, i sistemi ad architettura monolitica sono più facili da mantenere e da debuggare. Poiché tutti i componenti sono presenti in un unico ambiente, i team di sviluppo possono testare l'applicazione nel suo complesso e semplificare la risoluzione dei problemi.

Le applicazioni monolitiche incorporano anche un numero minore di parti rispetto all'architettura orientata ai servizi, ad esempio, il che riduce il numero di variabili e scenari di test.

Limiti di scalabilità e integrazione

Nonostante la loro semplicità e facilità di sviluppo iniziale, i sistemi ad architettura monolitica devono affrontare sfide significative legate alla scalabilità, all'integrazione e alla manutenibilità quando le applicazioni crescono in dimensioni e complessità.

Vincoli di scala verticale

Essendo strettamente interdipendenti, i sistemi monolitici possono essere difficili da aggiornare e scalare nel tempo. In genere richiedono il ridimensionamento dell'intera applicazione. Quando un componente deve essere aggiornato, anche altri elementi potrebbero richiedere di essere scalati e l'intera applicazione deve essere ricompilata, testata e distribuita.

Per gestire le richieste di scalabilità, i team di ingegneri devono spesso distribuire più copie dell'intera applicazione monolitica su diversi server, il che può essere inefficiente e richiedere sempre più tempo.

Sfide di integrazione

Integrare nuove tecnologie o servizi di terze parti in applicazioni monolitiche è spesso complicato.

Lo stretto legame tra i componenti rende l'integrazione meno flessibile e sempre più difficile da gestire senza interrompere l'intero sistema. Ad esempio, un cambiamento in un'area, come il modulo di autenticazione, può influenzare l'intero sistema e richiedere una riorganizzazione completa.

Colli di bottiglia e distribuzione più lenta

Con il tempo, una base di codice monolitica può gonfiarsi, causando prestazioni più lente e cicli di distribuzione più lunghi. Man mano che l'applicazione cresce, può richiedere aggiornamenti ai framework o ai linguaggi di programmazione sottostanti per rimanere sicura e funzionale.

Tuttavia, questo processo è tipicamente dispendioso in termini di risorse e di costi, poiché anche aggiornamenti minori potrebbero avere un impatto involontario su funzioni non correlate.

Cos'è l'architettura a microservizi?

I microservizi sono un tipo di architettura software in cui l'applicazione viene sviluppata attraverso una collezione di servizi più piccoli e distribuibili in modo indipendente. Questi servizi spesso comunicano tramite API o sistemi di messaggistica asincrona, che permettono loro di interagire senza dipendenza diretta. Ogni servizio gestisce una specifica funzione aziendale e opera nel proprio ambiente.

L'architettura a microservizi è diventata sempre più popolare con l'avvento del cloud computing e delle tecnologie di containerizzazione. Oggi è il principale approccio architettonico per la creazione di sistemi distribuiti. Aziende come Netflix, Amazon e PayPal hanno adottato i microservizi per supportare le loro applicazioni complesse e ad alta domanda.

Vantaggi dell'architettura a microservizi

L'architettura a microservizi è adatta ad applicazioni sempre più complesse e scalabili, che richiedono una distribuzione e uno sviluppo continui.

Scalabilità indipendente

L'architettura a microservizi consente alle organizzazioni di scalare i servizi in modo indipendente, in base alla domanda in tempo reale e alle prestazioni del sistema. Questa flessibilità consente di mantenere alte le prestazioni durante i picchi di traffico e di aumentare l'efficienza delle risorse.

Maggiore flessibilità nella tecnologia

Poiché i servizi possono essere sviluppati in modo indipendente, i team di ingegneri possono scegliere il linguaggio di programmazione o il database migliore per ogni servizio. Ad esempio, un motore di raccomandazione potrebbe utilizzare Python con librerie di machine learning, mentre un servizio di chat in tempo reale potrebbe utilizzare WebSockets e un database NoSQL.

Sviluppo e implementazione più rapidi

Più team possono sviluppare, testare e distribuire nuove funzionalità in contemporanea. Questo approccio modulare riduce i colli di bottiglia, accelera il time-to-market e supporta aggiornamenti frequenti.

Resilienza migliorata

Dal momento che i microservizi funzionano in modo indipendente, un guasto a un servizio non manda in tilt l'intero sistema. Questa ridondanza integrata migliora i tempi di attività e la tolleranza ai guasti grazie alla separazione dei servizi.

Integrazione perfetta

I microservizi sono intrinsecamente costruiti per la comunicazione basata su API, rendendo più facile l'integrazione con servizi o partner di terze parti.

Sfide nella gestione e nel coordinamento

Se da un lato i microservizi offrono scalabilità e flessibilità ai sistemi complessi, dall'altro devono affrontare sfide significative in termini di gestione e coordinamento.

Complessità operativa

La gestione di servizi indipendenti in più ambienti richiede un'infrastruttura solida e team di ingegneri esperti. Con l'aumento del numero di servizi, coordinare gli sforzi di scaling, gli aggiornamenti e i programmi di distribuzione tra i vari team può diventare difficile. L'integrazione continua, il coordinamento tra team e l'orchestrazione dei container sono essenziali per gestire i microservizi in modo efficace.

Monitoraggio e debug

La risoluzione dei problemi tra i servizi connessi in modo non uniforme è spesso difficile senza strumenti centralizzati di registrazione e tracciamento. L'identificazione della causa principale dei problemi può richiedere il monitoraggio delle richieste su più servizi e ambienti, il che può richiedere molto tempo.

Problemi di coerenza dei dati

Raggiungere una forte coerenza dei dati in un sistema distribuito è intrinsecamente complesso. Gli sviluppatori spesso devono implementare transazioni di compensazione o affidarsi a modelli di coerenza eventuali per mantenere l'affidabilità e la sicurezza dei dati.

Spese generali di comunicazione

Le interazioni basate sulla rete tra diversi microservizi spesso comportano latenza di rete e potenziali punti di guasto. Con l'aumentare del numero di dipendenze tra i servizi, aumentano anche le prestazioni complessive del sistema e il rischio di guasti nella comunicazione.

Come si confrontano l'architettura monolitica e quella a microservizi?

Scegliere tra l'architettura monolitica e quella a microservizi è spesso una decisione critica che determina il modo in cui il software viene costruito, scalato e mantenuto. Ogni approccio offre vantaggi e sfide distinte, dalla velocità di sviluppo alla struttura del team, dalla flessibilità di distribuzione alla scalabilità a lungo termine.

La tabella seguente mostra un confronto tra le architetture monolitiche e quelle a microservizi e ti aiuta a determinare quale modello si allinea meglio ai tuoi obiettivi tecnici e alle tue esigenze aziendali.

Perché i microservizi sono ideali per i sistemi di pagamento globali

Grazie alla sua intrinseca scalabilità, resilienza e flessibilità, l'approccio a microservizi è il più adatto a supportare i sistemi di pagamento globali.

Gestire elevati volumi di transazioni

L'architettura a microservizi è costruita per gestire volumi elevati di transazioni con precisione ed efficienza. Poiché i singoli microservizi possono essere scalati in modo indipendente senza influenzare l'intero sistema, i fornitori di pagamenti possono allocare le risorse in modo strategico. Questo è particolarmente importante per le organizzazioni che vogliono entrare in un nuovo mercato ed espandere la propria base di clienti.

Le applicazioni a microservizi consentono inoltre ai sistemi di pagamento di gestire picchi improvvisi nel volume delle transazioni e di mantenere un funzionamento regolare durante i periodi di grande traffico come il Black Friday o il Natale. Aziende come Google e Amazon si affidano all'orchestrazione di microservizi guidata dall'intelligenza artificiale per gestire carichi di traffico fluttuanti e mantenere l'affidabilità attraverso fusi orari e regioni.

Supporta diversi metodi di pagamento

Con l'architettura a microservizi, i sistemi di pagamento possono supportare l'efficiente onboarding di diversi metodi di pagamento. Le applicazioni a microservizi consentono integrazioni modulari con diversi metodi di pagamento, tra cui carte di credito e di debito, portafogli digitali, codici QR e bonifici bancari. Questa flessibilità consente alle organizzazioni di soddisfare le richieste del mercato e le preferenze dei clienti in continua evoluzione.

Garantire la disponibilità e la sicurezza

L'architettura a microservizi garantisce un'elevata disponibilità e riduce i tempi di inattività, aspetto fondamentale per la fiducia dei clienti nei pagamenti globali. Se un servizio si guasta, può essere isolato e riavviato senza interrompere l'elaborazione dei pagamenti o influenzare altri servizi.

I microservizi consentono inoltre alle organizzazioni di scalare in modo indipendente i componenti critici del sistema di pagamento, come l'autorizzazione al pagamento, la valutazione del rischio o il rilevamento delle frodi. Questa scalabilità mirata supporta una maggiore sicurezza e rafforza la resilienza del sistema. Con un adeguato isolamento dei servizi, meccanismi di fallback e bilanciamento del carico tra i servizi e le regioni, i fornitori di pagamenti possono mantenere transazioni sicure e ininterrotte anche durante le ore di punta o in caso di guasti parziali del sistema.

Innovazione più rapida

L'architettura a microservizi facilita lo sviluppo e l'implementazione più rapida di nuove funzioni e funzionalità di pagamento, come le integrazioni dei programmi fedeltà o i checkout con un solo clic. I team di sviluppo possono lavorare su servizi indipendenti in contemporanea, distribuire aggiornamenti e testare nuove funzionalità senza coordinare il rilascio di un sistema completo. Questa indipendenza accelera il time-to-market e consente una rapida innovazione.

Un fornitore di pagamenti europeo potrebbe implementare controlli fiscali o di conformità specifici per ogni regione, senza alterare il sistema principale utilizzato in altre regioni. In questo modo le organizzazioni di pagamento possono sperimentare a livello locale e adattarsi alle mutevoli condizioni del mercato senza subire interruzioni a livello di sistema.

Quando scegliere l'architettura monolitica

L'architettura monolitica è adatta alle applicazioni più piccole o ai progetti in fase iniziale con una complessità limitata. Ad esempio, un'applicazione di fatturazione locale o un sistema di vendita di nicchia potrebbero trarre vantaggio da un approccio monolitico.

È ideale anche per le startup che vogliono sviluppare e distribuire rapidamente con un budget limitato. I piccoli team di ingegneri e DevOps possono costruire e gestire in modo efficiente sistemi monolitici, senza le complessità operative dei microservizi. L'architettura monolitica è spesso il punto di partenza per i prodotti minimi realizzabili (MVP) e per i progetti proof of concept, che consentono alle aziende di testare i loro prodotti sul mercato prima di passare a sistemi distribuiti più complessi.

Passaggio da monolitico a microservizi

Il processo di transizione da un'architettura monolitica a microservizi è una forma di modernizzazione delle applicazioni. Molte aziende famose, come Netflix, Spotify e Instagram, hanno iniziato come applicazioni monolitiche che poi sono passate a un'architettura a microservizi basata sul cloud. Questa transizione è spesso un processo complesso che richiede un'attenta pianificazione ed esecuzione.

Le sfide più comuni includono il refactoring, la gestione dei dati e i confini dei servizi. Le aziende devono innanzitutto identificare i confini dei servizi per suddividere la base di codice unificata in servizi più piccoli e distribuibili in modo indipendente. Anche la gestione dei dati condivisi tra questi servizi presenta alcune difficoltà, in particolare quando i database precedentemente centralizzati devono essere suddivisi o riprogettati.

Garantire la retrocompatibilità è fondamentale durante la migrazione, poiché i sistemi legacy potrebbero dover coesistere con i nuovi servizi implementati. Infine, ridurre al minimo i tempi di inattività durante il processo di migrazione è essenziale per mantenere la continuità del servizio ed evitare interruzioni per gli utenti finali.

Le migliori pratiche per l'implementazione dei microservizi

Una migrazione di successo segue spesso un approccio graduale, supportato da solide pratiche DevOps e da strategie di test complete.

La migrazione incrementale consente alle aziende di introdurre i microservizi in fasi successive senza interrompere l'intero sistema. Possono iniziare con un componente dell'applicazione, come l'interfaccia utente, e disaccoppiare gradualmente altri moduli in base alle priorità aziendali e alla fattibilità tecnica. Ad esempio, una piattaforma di e-commerce potrebbe prima isolare l'interfaccia utente come servizio autonomo e poi disaccoppiare progressivamente moduli come l'elaborazione degli ordini e la gestione dell'inventario.

Le organizzazioni dovrebbero applicare i principi del Domain-Driven Design (DDD) per definire capacità chiare e garantire che ogni microservizio abbia una responsabilità mirata e coesa. Con la giusta strategia, le organizzazioni possono evolvere gradualmente verso un'architettura a microservizi che supporta l'innovazione e la scalabilità a lungo termine. L 'osservabilità e la registrazione dovrebbero essere prioritarie fin dalle prime fasi del processo, per garantire l'individuazione tempestiva di potenziali problemi e mantenere l'affidabilità del sistema.

Man mano che il sistema diventa più distribuito, l'automazione garantisce un flusso operativo regolare tra i servizi. Semplifica l'implementazione, consente di eseguire test rapidi e semplifica il rollback grazie a solide pipeline CI/CD. Questo riduce il lavoro manuale e mantiene le operazioni coerenti tra gli ambienti.

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Conclusione

L'evoluzione dell'ingegneria del software ha portato allo sviluppo di nuovi stili architetturali che rispondono alle esigenze delle applicazioni moderne. Al centro di questo cambiamento c'è la distinzione tra architetture monolitiche e microservizi. I sistemi monolitici consolidano tutti i componenti dell'applicazione in un'unica base di codice unificata, che semplifica lo sviluppo iniziale e la distribuzione, la risoluzione dei problemi e i test. L'architettura monolitica è importante soprattutto per i team più piccoli o per le applicazioni di complessità limitata, per le quali è sufficiente un approccio semplice ed economico. Tuttavia, questi sistemi spesso faticano a scalare in modo efficiente, a gestire carichi di utenti crescenti o a supportare l'evoluzione delle esigenze aziendali.

I microservizi, invece, suddividono le applicazioni in servizi liberamente accoppiati e distribuibili in modo indipendente. Questo design modulare consente uno sviluppo indipendente, aggiornamenti più rapidi e una maggiore resilienza. Per i fornitori di servizi di pagamento che operano su scala globale, i microservizi offrono vantaggi tangibili: maggiore scalabilità, integrazione perfetta con servizi di terze parti, isolamento dai guasti e flessibilità per sbloccare nuove funzionalità aziendali con tempi di inattività minimi. Nonostante la loro complessità di gestione e il potenziale sovraccarico nella comunicazione tra i servizi e nella coerenza dei dati, i microservizi sono molto adatti ad ambienti in forte crescita e con un elevato numero di transazioni.

Mentre il settore dei pagamenti continua a evolversi con le nuove tecnologie, l'architettura del software rimane un elemento fondamentale per il suo futuro. Sia che la tua azienda stia costruendo una piattaforma di pagamento da zero o che stia pianificando una transizione graduale verso i microservizi, è fondamentale allineare le tue decisioni architettoniche con la tua visione a lungo termine. Considera gli obiettivi aziendali a lungo termine, le esigenze di scalabilità e i vincoli operativi per scegliere lo stile architettonico che permetta al tuo sistema di crescere, adattarsi e prosperare.