Sem servidor versus microsserviços: qual arquitetura é melhor para sua empresa?

Quando as empresas precisam criar uma aplicação, uma das decisões mais importantes que seus líderes devem tomar é que tipo de desenvolvimento de software usar. Embora haja muitas arquiteturas de software para escolher, as arquiteturas sem servidor e de microsserviços são cada vez mais populares devido à sua escalabilidade, flexibilidade e desempenho. Além disso, com a expectativa de que os gastos com serviços de nuvem dobrem nos próximos quatro anos, as instâncias tanto de sem servidor quanto de microsserviços devem crescer rapidamente, já que são amplamente usadas em ambientes de computação em nuvem.

Enquanto as arquiteturas sem servidor sejam geralmente preferidas por startups e empresas que precisam construir e escalar rapidamente, os microsserviços são mais populares entre organizações que exigem um gerenciamento mais prático da infraestrutura de back-end. Soluções sem servidor e de microsserviços são oferecidas por todas as principais empresas de tecnologia de computação em nuvem, incluindo Microsoft Azure, Amazon AWS Lambda, IBM e Google Cloud.

Confira aqui uma visão mais detalhada do que torna os microsserviços e o sem servidor únicos, e como escolher o melhor para você.

Sem servidor, também conhecido como arquitetura sem servidor ou computação sem servidor, é uma abordagem de desenvolvimento de software que permite que os desenvolvedores criem e executem o código da aplicação sem terem que se preocupar em gerenciar a infraestrutura subjacente.

Em ambientes sem servidor, as tarefas de manutenção de rotina, como a instalação de sistemas operacionais (SO) e atualizações de software, o gerenciamento da segurança, o monitoramento e outras são terceirizadas para um provedor de serviços de nuvem (CSP).

Apesar do nome, um framework sem servidor não significa computação sem servidores. Entretanto, nas plataformas sem servidor, o CSP (em vez do desenvolvedor) lida com o provisionamento dos servidores, liberando-os para se concentrar no código e na lógica de negócios. Outra vantagem das aplicações sem servidor é que elas permitem que os provedores de nuvem provisionem recursos em um modelo sob demanda, o que é mais flexível e econômico. Com o sem servidor, a cobrança começa quando a execução do código começa e termina quando ela termina. Junto com a infraestrutura como serviço (IaaS) e a função como serviço (FaaS), o sem servidor se tornou uma oferta líder de serviço de nuvem.

Microsserviços, também conhecidos como arquitetura de microsserviços, é uma abordagem de arquitetura de computação em nuvem em que toda a aplicação é composta de muitos microsserviços independentes e interconectados. As aplicações de microsserviços geralmente têm seu próprio stack, que inclui um banco de dados e um modelo de gerenciamento de banco de dados.

Os microsserviços se comunicam usando uma combinação de transferência de estado representacional (REST APIs), fluxo de eventos e agentes de mensagens. Normalmente, os microsserviços são categorizados por seus recursos de negócios (por exemplo, microsserviços para mecanismos de pesquisa ou processamento de pedidos online), com uma linha de separação de serviços chamada de contexto limitado.

Assim como sem servidor, o destino dos microsserviços está intimamente ligado ao da infraestrutura de nuvem. Com os casos de uso de infraestrutura de nuvem crescendo exponencialmente em todo o mundo, os gastos em microsserviços devem chegar a US$ 6 bilhões nos próximos quatro anos.

Embora os microsserviços sejam frequentemente abordados no contexto de sua definição arquitetônica, pode ser mais fácil compreender seu valor comercial ao analisá-los através das lentes de seus benefícios mais populares:

• Altere ou atualize o código sem afetar o restante de uma aplicação.
• Altere stacks e linguagens de programação com facilidade.
• Utilize componentes altamente escaláveis e independentes uns dos outros.

Tanto as arquiteturas sem servidor quanto de microsserviços compartilham o objetivo de aumentar a flexibilidade e a escalabilidade de aplicações complexas. Embora compartilhem muitas semelhanças, há algumas diferenças importantes a serem consideradas, incluindo as seguintes:

Tanto sem servidor quanto microsserviços são considerados "altamente escaláveis", o que significa que permitem que soluções de software adicionem usuários e ainda alcancem um alto nível de desempenho.

A diferença está no nível de controle em relação ao nível de automação que as duas arquiteturas oferecem à organização. As tecnologias sem servidor permitem que as funções individuais sejam escaladas automaticamente com base em eventos de disparo, enquanto os microsserviços permitem que cada serviço seja escalado de forma independente, sob demanda. Embora a abordagem de microsserviços exija mais configuração manual, ela também oferece aos desenvolvedores mais controle.

Novamente, quando se trata de desenvolvimento, a diferença entre implementar sem servidor e microsserviços se resume ao nível de controle que sua organização exige.

Os microsserviços precisam que cada serviço e função seja construído, testado e implementado de forma independente usando um contêiner como os criados pelo Docker e/ou uma plataforma de orquestração de contêineres como o Kubernetes. Embora essa abordagem ofereça mais capacidade de personalização do que sem servidor, ela também exige mais coordenação, tempo e supervisão dos desenvolvedores.

Por outro lado, sem servidor foi criado para ciclos rápidos de desenvolvimento e implementação com alta agilidade e complexidade reduzida. Em uma arquitetura sem servidor, o gerenciamento da infraestrutura subjacente, como instalação e configuração de um sistema operacional, gerenciamento de servidores e atualização de software, é terceirizado para um CSP. Isso permite que as funções de aplicações sejam empacotadas, implementadas e escaladas automaticamente.

Em uma arquitetura sem servidor, todo o provisionamento, gerenciamento e escalonamento da infraestrutura são gerenciados por um terceiro (normalmente um CSP), permitindo que os desenvolvedores se concentrem exclusivamente na lógica de negócios e na escrita e implementação de código.

Além disso, em um modelo sem servidor, o código é executado mais próximo do usuário, diminuindo sua latência e melhorando a velocidade e o desempenho. No entanto, embora os desenvolvedores possam se concentrar mais na escrita do código em um modelo sem servidor, eles têm pouco ou nenhum controle sobre a infraestrutura subjacente, como o sistema operacional ou o provisionamento de servidores.

Em uma arquitetura de microsserviços, os desenvolvedores precisam gerenciar a stack compatível com cada microsserviço que planejam implementar. Isso inclui qualquer infraestrutura, processos de desenvolvimento e configurações de rede aplicáveis. Embora os microsserviços ofereçam maior controle sobre o ambiente de desenvolvimento, eles também exigem um nível mais elevado de especialização para os desenvolvedores quando se trata de DevOps, a metodologia que permite o desenvolvimento de aplicações.

Granularidade refere-se ao quanto um sistema é dividido em partes menores. Tanto sem servidor quanto os microsserviços são considerados mais refinados do que sua antecessora, a arquitetura monolítica.

A arquitetura monolítica combina todas as funcionalidades de uma aplicação, como interface do usuário, lógica e operações de banco de dados, que sem servidor e microsserviços separam. A simplicidade da arquitetura monolítica era, e ainda é, atraente para algumas empresas que precisam desenvolver aplicações simples com um foco singular.

A arquitetura baseada em microsserviços é mais detalhada do que a arquitetura monolítica, mas não tão fina detalhada sem servidor. A arquitetura de microsserviços divide aplicações em serviços menores e mais independentes, que podem ser implementados separadamente. A arquitetura sem servidor é ainda mais detalhada. Os modelos sem servidor dividem cada aplicação em funções individuais ainda menores que os serviços. Em uma arquitetura sem servidor, cada função representa um fragmento da lógica de negócios e só é executada quando é acionada por um evento específico.

Em um ambiente sem servidor, o gerenciamento da infraestrutura crítica necessária para desenvolver e implementar o código é terceirizado para um CSP, incluindo o tempo de execução — o ambiente em que uma aplicação ou serviço é programada para ser executada. Isso significa que os dados armazenados enquanto uma função é executada são perdidos no instante em que a função é concluída.

As arquiteturas de microsserviços, por outro lado, são muitas vezes executadas em máquinas virtuais dedicadas, ou VMs, o que lhes permite armazenar seu estado.

As arquiteturas de microsserviços costumam ser menos econômicas do que as arquiteturas sem servidor devido ao seu modelo de faturamento. Enquanto as funções sem servidor são cobradas de acordo com o número de eventos que acionam a implementação de código, os microsserviços exigem custos antecipados com base no provisionamento de infraestrutura e outros recursos.

Com uma arquitetura de microsserviços, as organizações pagam pelos recursos, independentemente de serem usados, enquanto em uma arquitetura sem servidor, os usuários são cobrados apenas por uso.

Dependendo das necessidades de uma organização, é possível combinar o melhor das arquiteturas sem servidor e de microsserviços em um modelo conhecido como "microsserviços sem servidor".

Os microsserviços sem servidor são um framework arquitetônico híbrido em que os microsserviços são criados como uma função sem servidor. As funções sem servidor são adequadas aos microsserviços devido à sua alta escalabilidade e podem ser facilmente combinadas com serviços gerenciados, às vezes reduzindo o custo de uma operação de microsserviços.

Essa abordagem permite que os desenvolvedores se concentrem na criação de funções mais especializadas do que o típico de um ambiente sem servidor (mas sem a dor de cabeça de gerenciar a infraestrutura). Combinação de arquiteturas sem servidor e microsserviços produz muitos dos mesmos benefícios de usar as arquiteturas de forma independente, incluindo escalabilidade, eficiência de custos e flexibilidade. No entanto, há também alguns desafios que vale a pena considerar.

1. Boundaries de função: definir boundaries de função pode ser problemático em um ambiente de microsserviços sem servidor, e as equipes de desenvolvimento muitas vezes lutam para definir os papéis de cada função. Às vezes, isso faz com que eles estendam a lógica por muitas funções até que ela não faça mais sentido.
2. Desempenho: é difícil garantir que o desempenho da aplicação permaneça alto em qualquer ambiente sem servidor devido a vários problemas; principalmente um problema chamado "partidas a frio". Partidas a frio ocorrem quando uma função é acionada após um período de inatividade. Isso pode causar atrasos de dois ou três segundos quando uma nova instância de contêiner é necessária e não há contêineres "quentes" disponíveis.
3. Monitoramento: pode ser difícil monitorar aplicações em arquiteturas de microsserviços sem servidor e descobrir onde está a causa raiz de um problema. As aplicações podem ser construídas a partir de vários microsserviços e funções, tornando difíceis as solicitações de rastreamento pelo ambiente (necessárias para a compreensão de muitos problemas comuns).

À medida que a computação em nuvem continua crescendo e as empresas buscam novas maneiras de aproveitar a tecnologia para criar novo valor de negócios, os casos de uso sem servidor e de microsserviço estão se expandindo.

Os últimos anos testemunharam um crescimento maciço em casos de uso de negócios para aplicações de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML), especialmente em IA generativa. Especificamente, sem servidor ajuda a permitir algo chamado de IA baseada em eventos, em que um fluxo constante de inteligência informa os recursos de tomada de decisão em tempo real.

A nuvem híbrida combina a infraestrutura de nuvem pública, nuvem privada e no local para criar uma infraestrutura de TI única, flexível e econômica. A infraestrutura sem servidor ajuda as empresas que estão adotando uma estratégia de nuvem híbrida, proporcionando a agilidade, flexibilidade e escalabilidade de que a tecnologia precisa.

Sem servidor reduz drasticamente o custo e a complexidade de escrever e implementar código para aplicação de dados. Com os ambientes sem servidor, os desenvolvedores podem se concentrar no código e na lógica comercial, em vez de todas as tarefas rotineiras de gerenciamento da infraestrutura.

Embora os microsserviços não sejam necessários para ambientes de computação em nuvem, suas arquiteturas os tornam uma excelente opção devido aos componentes de aplicações distribuídos. As arquiteturas de microsserviço permitem que o serviço e as funções funcionem de forma independente e sejam implementados para dar suporte a uma aplicação. Além disso, a alta escalabilidade dos microsserviços significa que eles podem executar várias instâncias em um servidor, outra vantagem dos ambientes de computação em nuvem.

As aplicações que precisam que os dados sejam processados quase em tempo real, como as que oferecem suporte a veículos autônomos ou streaming de vídeo, são particularmente adequadas aos microsserviços. Os microsserviços permitem que as operações sejam executadas em tempo real para que possam fornecer produção imediata, permitindo que esses tipos de aplicações funcionem.

A refatoração (quando uma empresa decide recriar seus recursos de TI) é um caso de uso comum para arquiteturas de microsserviços. Muitas vezes, os departamentos de TI estão procurando refatorar de um modelo monolítico para algo mais flexível e eficiente, que os microsserviços podem fornecer.

Escolher a arquitetura certa para sua aplicação é uma das decisões mais importantes que sua empresa pode tomar. Aqui estão algumas perguntas para ajudar a determinar se as arquiteturas sem servidor ou de microsserviço são adequadas:

• Que tipo de aplicação você está desenvolvendo?
• Com que rapidez ela precisa ser construída?
• Quanto você está disposto a gastar?
• Quanto controle você precisa ter sobre sua infraestrutura subjacente?
• Qual é o nível de complexidade que você espera que o processo tenha?
• Você planeja fazer várias iterações?

Embora essas sejam apenas uma amostra de perguntas que você pode querer considerar, elas devem ajudar a criar um framework para a tomada de sua decisão.

Normalmente, as empresas que querem progredir de forma rápida e iterativa costumam escolher uma arquitetura sem servidor, enquanto empresas com aplicações mais complexas e exigentes (e que não se importam com um ciclo de desenvolvimento mais longo) optam por microsserviços. Mas essas são generalizações amplas e você deve considerar os pontos fortes e fracos de ambas as tecnologias antes de tomar sua decisão.

A computação sem servidor traz um jeito mais simples e econômico de criar e operar aplicações na nuvem. Saiba mais sobre o IBM Cloud Code Engine, uma plataforma sem servidor que cobra apenas pelo uso. Com ele, os desenvolvedores implementam aplicações e fluxos de trabalho sem servidor sem precisar dominar o Kubernetes.