Qu’est-ce que l’architecture monolithique ?

Pour comprendre l’architecture monolithique, il faut visualiser l’autre signification du terme. Lorsque nous envisageons la conception de bâtiments réels, nous faisons référence à une architecture monolithique pour décrire des structures taillées dans des formations rocheuses massives. Une signification associée au mot clé « monolithique » se rapporte au fait que sa substance est en une seule pièce, ce qui rend sa composition complètement uniforme. Plusieurs bâtiments joints peuvent être créés à partir d’une même formation, tous partageant la même base rocheuse.

Cette analogie traduit bien notre discussion sur l’ingénierie logicielle. Dans ce contexte, une architecture monolithique remplit des fonctions métier (c’est-à-dire, crée différents bâtiments) qui varient, mais partagent une seule base de code (ou base rocheuse).

Pendant des décennies, l’architecture monolithique a complètement dominé le développement logiciel comme modèle logiciel traditionnel. Désormais, cependant, toute discussion pertinente sur l’architecture monolithique doit envisager sa grande alternative, à savoir les microservices, qui sont de plus en plus souvent utilisés.

Dans les logiciels monolithiques, tout le code requis pour une application est conservé dans un emplacement central. Ceci offre un avantage supplémentaire pour les développeurs, car le système est conçu pour n’accepter que les communications dans un seul format. Le système n’est pas facturé pour la traduction des communications provenant de différents services. Cela facilite l’exécution des processus de développement tels que DevOps.

Les applications monolithiques contiennent généralement les composants suivants :

• Interface utilisateur (UI) côté client : dans ce contexte, le « côté client » est associé à ce qui est affiché sur l’appareil informatique de l’utilisateur. L’interface utilisateur gère ce que voit l’utilisateur, y compris les images, le texte et tout ce qui peut être transmis sur l’écran de l’interface utilisateur, comme les informations relatives aux actions du navigateur.

• Base de données  : une architecture monolithique utilise un système de gestion de base de données relationnelle (RDMS) composé de nombreuses tables.

• Application côté serveur : une application côté serveur gère d’une certaine manière les ressources du serveur, avec un accès aux ressources du serveur comme la mémoire, le processeur et le stockage.

En examinant l’architecture monolithique plus en détail, nous pouvons constater qu’elle offre plusieurs avantages significatifs :

• Développement d’applications plus facile : les applications construites avec une seule base de code sont plus faciles à créer.

• Déploiement simple : l’architecture monolithique fonctionne avec un seul fichier ou répertoire exécutable, ce qui facilite le déploiement. De plus, une architecture monolithique est plus facile à maintenir car elle utilise moins de composants.

• Débogage facile : les opérations de test et de débogage sont beaucoup moins intensives avec les architectures monolithiques. Ces opérations de test de bout en bout peuvent être effectuées à partir d’un système de journalisation centralisé.

• Augmentation de la sécurité : parce qu’une architecture monolithique est un système fermé, ses activités de traitement de données sont entièrement contenues et donc mieux protégées contre les cybermenaces.

Avec l’utilisation d’une architecture monolithique, nous voyons que ce qui semble être une force (sa rigidité) peut aussi être considéré comme une faiblesse :

• Résistance aux nouvelles technologies : les applications monolithiques étant généralement étroitement couplées, il peut être difficile d’y intégrer de nouvelles technologies. En général, l’application monolithique doit être complètement réorganisée pour accepter le nouvel ajout.

• Évolutivité réduite : l’évolutivité est le plus grand défi auquel les architectures monolithiques sont confrontées. Même si la mise à l’échelle nécessaire est relativement mineure (comme l’ajustement d’une seule fonction), il se peut que vous deviez effectivement démonter le système et le reconstruire pour qu’il reflète le nouveau changement. Cela peut être long et laborieux.

L’architecture de microservices est un style d’architecture cloud natif dans lequel une application est composée de nombreux composants plus petits et faiblement couplés. Les applications de microservices ont leur propre pile technologique (une collection de technologies qui unissent leurs forces pour effectuer un travail particulier).

L’un des principaux avantages métier des microservices, c’est qu’ils peuvent facilement mettre à jour le système pour refléter de nouvelles parties de l’application sans affecter l’ensemble de l’application. Cela peut se traduire par des économies considérables en termes de temps et de main-d’œuvre.

L’architecture orientée événements (EDA), qui est parfois utilisée en conjonction avec les microservices, est une alternative proche à l’architecture de microservices. Dans l’EDA, les changements d’état sont représentés sous forme d’événements et sont planifiés dans le système. L’EDA offre un couplage lâche et un traitement en temps réel, ce qui en fait une option intéressante.

Les microservices sont prêts à une croissance constante et acceptent le changement technologique. Voici leurs principaux avantages :

• Évolutivité sur demande : les microservices offrent une évolutivité considérablement accrue par rapport aux architectures monolithiques. Comme les services individuels sont divisés en modules, une instruction de mise à l’échelle peut être transmise simultanément à plusieurs services. De plus, les microservices sont mieux adaptés à la gestion de grandes applications.

• Conçue pour l’automatisation : les microservices permettent aux entreprises d’automatiser le processus d’intégration continue/de distribution continue (CI/CD). Cela permet de développer des mises à jour de code selon un calendrier continu.
  

• Opération indépendante : l’architecture des microservices divise chaque service en sa propre cellule opérationnelle. En permettant un fonctionnement indépendant, il n’y a aucun danger que les workflows d’un service interfèrent sur le workflow d’un autre.

Bien que les microservices offrent de nombreux avantages, leur complexité globale sous-tend certains des problèmes que leur utilisation crée :

• Tests compliqués : avec les microservices, les opérations de débogage ne peuvent même pas commencer avant que les différentes parties d’une application aient été entièrement testées. Cela inclut la vérification des dépendances, la mise en cache des activités et l’accès aux données. Tout doit fonctionner, et tout doit fonctionner de concert.

• Problèmes de sécurité : la communication entre les différents processus au sein d’un système de microservices utilise une API Gateway. Cela peut créer un risque de sécurité pour l’authentification et d’autres processus critiques.

• Augmentation de la latence : les microservices sont particulièrement doués pour la mise à l’échelle des applications, mais il y a un prix à payer en termes de décalage et de latence supplémentaires. Chaque nuance de la mise à l’échelle augmente la complexité et la quantité de données, ce qui peut ralentir les efforts de traitement.

L’avènement des microservices a transformé le développement de logiciels en une ethnie entre l’architecture de microservices émergente et l’approche monolithique traditionnelle de l’architecture logicielle.

Un rapide coup d’œil à cette compétition pourrait suggérer que les microservices sont l’architecture supérieure puisqu’ils représentent le développement le plus récent. Toutefois, cette hypothèse pourrait dénoter un manque de clairvoyance. Il existe encore de nombreuses situations informatiques qui tirent avantage de la simplicité du modèle d’architecture monolithique.

En outre, ces deux architectures logicielles présentent des avantages et des inconvénients. Les entreprises ont tout intérêt à étudier les deux types de plateformes et à prendre en compte leurs besoins en matière de développement d’applications avant d’adopter un système ou l’autre.

En termes de domaines de comparaison directs, l’architecture monolithique et les microservices diffèrent sur de nombreux points clés :

• Structure : une application monolithique est construite comme une unité unique, tandis que l’architecture de microservices reflète une approche différente, via une collection de services déployables qui sont plus petits et fonctionnent de manière indépendante.

• Création : un système monolithique est plus facile à construire qu’un système basé sur une architecture de microservices, car il a une conception globale plus basique. L’architecture de microservices nécessite l’utilisation d’une conception beaucoup plus complexe en termes de planification et de construction.

• Complexité : plus la complexité d’un système augmente, mieux il s’adapte au modèle d’architecture de microservices, qui offre une base de programmation dynamique permettant l’ajout futur d’autres fonctionnalités et de nouvelles fonctionnalités.

• Évolutivité : l’architecture des microservices est basée sur des services individuels bien définis qui peuvent être facilement compartimentés en formes modulaires avec un couplage lâche et qui peuvent communiquer entre eux via des API. L’architecture monolithique possède moins d’adaptabilité en raison de sa structure de base composée de manière dense et de ses logiciels étroitement couplés.

• Débogage : le processus de débogage (ou l’utilisation d’un logiciel pour détecter les problèmes de codage) est une partie importante des opérations responsables. Bien que l’on puisse penser que c’est un domaine où les microservices ont un avantage certain, c’est tout le contraire. Le débogage fonctionne mieux dans un contexte plus simple, et c’est exactement ce qu’offrent les architectures monolithiques.

• Délai de mise sur le marché : le délai de mise sur le marché est un indicateur clé dans le monde du commerce, qui mesure la rapidité avec laquelle les produits peuvent être fabriqués et lancés via les canaux de distribution. Les applications monolithiques n’utilisent qu’une seule base de code, ce qui évite aux développeurs d’avoir à incorporer des logiciels à partir de plusieurs services, et accélère la mise sur le marché.

• Capacité commerciale : une architecture ou l’autre peut s’avérer suffisamment efficace lorsqu’une entreprise commence à l’utiliser pour la première fois. Le défi survient avec l’apparition de la croissance de l’entreprise et lorsque ces entreprises développent des besoins qui requièrent une étape plus importante des opérations. C’est à ce moment-là que les microservices prennent toute leur valeur, en offrant plus de possibilités de dimensionner les opérations que les architectures monolithiques ne peuvent le faire.

Il est essentiel de savoir quand utiliser un style d’architecture, ainsi que de comprendre le système le plus adapté en fonction de vos besoins. Voici les meilleures utilisations d’un système monolithique :

• Startups : les start-ups doivent évoluer rapidement, tout en conservant de précieux fonds de démarrage. C’est pourquoi un modèle d’architecture monolithique est parfaitement logique pour les nouvelles entreprises. Un système monolithique peut être facile à apprendre, rapide et peu coûteux à utiliser, tandis que l’adaptation à l’utilisation d’une architecture de microservice peut s’avérer coûteuse et chronophage.

• Projets de base : l’architecture monolithique est parfaitement adaptée au développement d’application ou de prototype, à condition que l’application ou le prototype en question soit simple de nature. Cela est dû à la facilité d’utilisation d’une base de code unique. Le logiciel peut être entièrement développé sans qu’il soit nécessaire d’intégrer des données provenant de diverses sources, ce qui facilite son utilisation.

Les microservices se prêtent à de nombreux projets, y compris les applications les plus complexes :

• Commerce électronique : le commerce électronique a parcouru un chemin remarquable en un temps relativement court, réécrivant en grande partie les stratégies de vente d’innombrables détaillants qui se sont débarrassés des coûts de construction massifs associés aux opérations de vente physiques. Le marché du commerce électronique en 2023 a atteint la somme vertigineuse de 5 800 milliards de dollars américains, grâce à des détaillants omniprésents et attentifs au marché tels qu’Amazon (AWS).¹

• Plateformes de divertissement : lorsque vous exploitez une plateforme de divertissement internationale, vous devez être capable de supporter des charges de travail légères et lourdes. En 2009, le géant du streaming vidéo Netflix a fait passer son système d’une architecture monolithique à une architecture de microservices basée sur le cloud. Le back-end de Netflix comprend désormais des applications d’Apache, Cassandra, Chukka,Gluster, Hadoop, Hive, JavaTM, MySQL avec une prise en charge étendue de l’équilibrage de charge.

• Équipes d’experts : comme indiqué précédemment, les microservices ne sont tout simplement pas aussi faciles à utiliser que les architectures monolithiques. Ils ont besoin de praticiens capables de posséder des ensembles de compétences établis dans leur travail. De plus, les architectures de microservice nécessitent généralement l’intervention de plusieurs techniciens, en raison de la complexité globale des opérations. Pour ces raisons, des équipes complètes d’experts constituent une équipe idéale pour travailler sur les architectures de microservices et le développement d’application de microservices.