Architecture sans serveur ou microservices : quelle architecture convient le mieux à votre entreprise ?

Lorsque les entreprises doivent créer une application, l'une des décisions les plus importantes que leurs dirigeants doivent prendre est le type de développement logiciel à utiliser. Bien qu’il existe de nombreuses architectures logicielles parmi lesquelles choisir, les architectures sans serveur et microservices sont de plus en plus populaires en raison de leur évolutivité, de leur flexibilité et de leur performance. En outre, les dépenses pour les services cloud devant doubler au cours des quatre prochaines années, les instances sans serveur et les microservices devraient croître rapidement, car elles sont largement utilisées dans les environnements de cloud computing.

Alors que les architectures sans serveur sont généralement privilégiées par les startups et les entreprises qui ont besoin de développer et d’évoluer rapidement, les microservices sont plus populaires pour les entreprises qui ont besoin d’une gestion plus pratique de l’infrastructure backend. Les solutions sans serveur et les microservices sont proposées par les principales entreprises de technologies de cloud computing, notamment Microsoft (Azure), Amazon (AWS Lambda), IBM et Google Cloud.

Voici un aperçu plus détaillé des caractéristiques qui rendent les architectures sans serveur et les microservices uniques, ainsi que des conseils pour choisir celle qui convient le mieux à vos besoins.

L’approche sans serveur, également appelée architecture sans serveur ou informatique sans serveur, est une approche du développement logiciel qui permet aux développeurs de créer et d’exécuter du code d’application sans avoir à se soucier de la gestion de l’infrastructure sous-jacente.

Dans un environnement sans serveur, les tâches de maintenance de routine telles que l’installation de systèmes d’exploitation (OS) et les mises à jour logicielles, la gestion de la sécurité, la surveillance, etc. sont externalisées auprès d’un fournisseur de services cloud (CSP).

Malgré son nom, un cadre sans serveur ne signifie pas pour autant qu'il n'y a pas de serveurs. Cependant, dans les plateformes sans serveur, le CSP (au lieu du développeur) gère le provisionnement des serveurs, ce qui leur permet de se concentrer sur le code et la logique métier. Un autre avantage des applications sans serveur est qu’elles permettent aux fournisseurs de cloud de provisionner des ressources sur un modèle à la demande, ce qui est plus flexible et plus rentable. Avec l'architecture sans serveur, la facturation commence lorsque l'exécution du code démarre et s'achève lorsqu'elle se termine. À l’instar de l’infrastructure en tant que service (IaaS) et du FaaS (Function-as-a-Service), l’approche sans serveur est devenue une offre de services cloud de premier plan.

Les microservices, également connus sous le nom d'architecture de microservices, sont une approche architecturale de cloud computing où l'application entière est composée de nombreuses parties plus petites indépendantes et interconnectées. Les applications de microservices ont souvent leur propre pile qui comprend une base de données et modèle de gestion de base de données.

Les microservices communiquent en utilisant une combinaison de transfert d'état représentatif (API REST), de streaming d'événements et de courtiers de messages. En général, les microservices sont classés en fonction de leurs capacités commerciales (par exemple, microservices pour les moteurs de recherche ou le traitement des commandes en ligne), avec une ligne séparant les services appelée « contexte délimité ».

Tout comme le concept sans serveur, le succès des microservices est étroitement lié à celui de l'infrastructure cloud. Les cas d'utilisation des infrastructures cloud augmentant de manière exponentielle dans le monde entier, les dépenses en microservices devraient atteindre 6 milliards de dollars d'ici quelques années.

Bien que les microservices soient souvent évoqués dans le contexte de leur définition architecturale, il peut être plus facile de comprendre leur valeur commerciale en les considérant sous l'angle de leurs avantages les plus populaires pour les entreprises :

• Modifier ou mettre à jour le code sans affecter le reste d'une application.
• Modifier facilement les piles et les langages de programmation.
• Utilisez des composants hautement évolutifs et indépendants les uns des autres.

Les architectures sans serveur et les architectures de microservices partagent l’objectif d’améliorer la flexibilité et l’évolutivité des applications complexes. Bien qu'elles partagent de nombreuses similitudes, il existe des différences importantes à prendre en compte, notamment les suivantes :

Les services sans serveur et les microservices sont tous deux considérés comme « hautement évolutifs », ce qui permet aux solutions logicielles d’ajouter des utilisateurs tout en atteignant un niveau de performance élevé.

La différence réside dans le niveau de contrôle par rapport au niveau d'automatisation que les deux architectures offrent à une entreprise. Les technologies sans serveur permettent aux fonctions individuelles de dimensionner automatiquement en fonction d’événements déclencheurs, tandis que les microservices permettent de dimensionner chaque service indépendamment, à la demande. Bien que l'approche des microservices nécessite davantage de configuration manuelle, elle offre également aux développeurs un plus grand contrôle.

Encore une fois, en matière de développement, la différence entre la mise en œuvre de l'approche sans serveur et celle des microservices dépend du niveau de contrôle requis par votre entreprise.

Les microservices ont besoin que chaque service et fonction soit développé, testé et déployé indépendamment à l’aide d’un conteneur comme ceux créés par Docker et/ou d’une plateforme d’orchestration de conteneurs comme Kubernetes. Bien que cette approche offre plus de personnalisation que le sans serveur, elle nécessite également plus de coordination, de temps et de supervision de la part des développeurs.

D’autre part, l’approche sans serveur est conçue pour des cycles de développement et de déploiement rapides avec une grande agilité et une complexité réduite. Dans une architecture sans serveur, la gestion de l’infrastructure sous-jacente, comme l’installation et la configuration d’un système d’exploitation, la gestion des serveurs et la mise à jour des logiciels, est externalisée auprès d’un CSP. Cela permet de regrouper, déployer et mettre à l’échelle automatiquement les fonctions d’application.

Dans une architecture sans serveur, tout le provisionnement, la gestion et la mise à l'échelle de l'infrastructure sont gérés par un tiers (généralement un CSP), permettant aux développeurs de se concentrer exclusivement sur la logique métier et l'écriture et le déploiement du code.

En outre, dans un modèle sans serveur, le code s’exécute plus près de l’utilisateur, ce qui réduit sa latence et améliore la vitesse et les performances. Cependant, bien que les développeurs puissent se concentrer plus étroitement sur l’écriture de code dans un modèle sans serveur, ils ont peu ou pas de contrôle sur l’infrastructure sous-jacente, comme le système d’exploitation ou le provisionnement des serveurs.

Dans une architecture de microservices, les développeurs doivent gérer la pile qui prend en charge chaque microservice qu'ils prévoient de déployer. Cela inclut l’infrastructure, les processus de développement et les configurations réseau applicables. Bien que les microservices offrent un meilleur contrôle sur l’environnement de développement, ils nécessitent également un niveau d’expertise plus élevé pour les développeurs en matière de DevOps, la méthodologie qui permet le développement d’applications.

La granularité fait référence au degré de division d'un système en parties plus petites. Les solutions sans serveur et les microservices sont considérés comme plus granulaires que leur prédécesseur, l'architecture monolithique.

L'architecture monolithique combine toutes les fonctionnalités d'une application, telles que l'interface utilisateur, les opérations logiques et les opérations de base de données, ce qui lui permet de se démarquer grâce aux microservices. La simplicité de l’architecture monolithique était, et reste, attrayante pour certaines entreprises qui ont besoin de développer des applications simples avec un objectif unique.

L'architecture basée sur les microservices est plus précise que l'architecture monolithique, mais pas autant que l'architecture sans serveur. L'architecture des microservices décompose les applications en microservices plus petits et plus indépendants qui peuvent être déployés séparément. L’architecture sans serveur est encore plus précise. Les modèles sans serveur décomposent chaque application en fonctions individuelles qui sont encore plus petites que les services. Dans une architecture sans serveur, chaque fonction représente un fragment de la logique métier et n’est exécutée que lorsqu’elle est déclenchée par un événement spécifique.

Dans un environnement sans serveur, la gestion de l’infrastructure critique nécessaire au développement et au déploiement du code est externalisée auprès d’un CSP, y compris l’environnement d’exécution dans lequel une application ou un service est programmé pour s’exécuter. Cela signifie que les données stockées pendant l'exécution d'une fonction sont perdues dès que la fonction est terminée.

Les architectures de microservices, quant à elles, sont souvent exécutées sur des machines virtuelles dédiées, ou VM, ce qui leur permet de stocker leur état.

Les architectures de microservices sont souvent moins rentables que les architectures sans serveur en raison de leurs modèles de facturation. Alors que les fonctions sans serveur sont facturées en fonction du nombre d’événements qui déclenchent le déploiement de code, les microservices nécessitent le paiement de frais à l’avance en fonction du provisionnement de l’infrastructure et d’autres ressources.

Avec une architecture microservices, les organisations paient pour des ressources, qu'elles soient utilisées ou non, tandis que dans une architecture sans serveur, les utilisateurs ne sont facturés qu'en fonction de leur utilisation.

En fonction des besoins d'une organisation, il est possible de combiner le meilleur des architectures sans serveur et des microservices dans un modèle appelé « microservices sans serveur ».

Les microservices sans serveur sont un cadre d'architecture hybride dans lequel les microservices sont développés comme une fonction sans serveur. Les fonctions sans serveur sont bien adaptées aux microservices en raison de leur haute évolutivité, et elles peuvent être facilement combinées avec des services gérés, réduisant parfois le coût d’une opération de microservices.

Cette approche permet aux développeurs de se concentrer sur la création de fonctions plus spécialisées que ce qui est typique d’un environnement sans serveur (mais sans le souci de gérer l’infrastructure). La combinaison d’architectures sans serveur et de microservices offre beaucoup des mêmes avantages que l’utilisation des architectures indépendamment, notamment l’évolutivité, la rentabilité et la flexibilité. Cependant, il existe également quelques défis qui méritent d’être pris en compte.

1. Limites fonctionnelles : la définition des limites des fonctions peut s'avérer problématique dans un environnement de microservices sans serveur, et les équipes de développement ont souvent des difficultés à définir les rôles de chaque fonction. Parfois, cela les amène à étendre la logique à un trop grand nombre de fonctions jusqu’à ce qu’elles n’aient plus de sens.
2. Performances : il est difficile de garantir que les performances des applications resteront élevées dans un environnement sans serveur à cause de plusieurs problèmes, notamment un problème appelé « démarrage à froid ». Les démarrages à froid se produisent lorsqu’une fonction est déclenchée après une période d’inactivité. Cela peut entraîner des retards de deux ou trois secondes lorsqu'une nouvelle instance de conteneur est requise et qu'aucun conteneur chaud n'est disponible.
3. Surveillance : il peut être difficile de surveiller les applications dans des architectures de microservices sans serveur et de déterminer la cause racine d'un problème. Les applications peuvent être constituées de nombreux microservices et fonctions, ce qui rend difficile le traçage des requêtes dans l'environnement, pourtant nécessaire pour comprendre de nombreux problèmes courants.

Alors que l'utilisation du cloud computing continue de croître et que les entreprises cherchent de nouveaux moyens de tirer parti de la technologie pour créer de la valeur commerciale, les cas d'utilisation sans serveur et de microservice se développent.

Ces dernières années ont vu une augmentation massive des cas d’utilisation métier pour les applications d’intelligence artificielle (IA) et de machine learning (ML), en particulier dans l’IA générative. Plus précisément, l’approche sans serveur permet de mettre en place ce que l’on appelle une IA orientée événements, où un flux constant de renseignements éclaire les capacités de prise de décision en temps réel.

Le cloud hybride combine et unifie le cloud public, le cloud privé et l’infrastructure sur site pour créer une infrastructure informatique unique et flexible qui optimise les coûts. L’approche sans serveur aide les entreprises qui adoptent une stratégie de cloud hybride en offrant l’agilité, la flexibilité et l’évolutivité dont la technologie a besoin.

L’approche sans serveur permet de réduire considérablement le coût et la complexité de l’écriture et du déploiement de code pour les applications de données. Les environnements sans serveur permettent aux développeurs de se concentrer sur leur code et leur logique métier, plutôt que sur les tâches de routine liées à la gestion de l’infrastructure.

Bien que les microservices ne soient pas requis pour les environnements de cloud computing, leurs architectures en font un excellent choix en raison de leurs composants d'application distribués. Les architectures de microservice permettent aux services et aux fonctions de fonctionner indépendamment et d’être déployer pour prendre en charge une application. De plus, la haute évolutivité des microservices leur permet d’exécuter plusieurs instances sur un serveur, un autre atout pour les environnements de cloud computing.

Les applications qui ont besoin de données à traiter en temps quasi réel, comme celles qui prennent en charge les véhicules autonomes ou la vidéo en streaming, sont particulièrement bien adaptées aux microservices. Les microservices permettent d'exécuter des opérations en temps réel afin de fournir une production immédiate, permettant à ces types d'applications de fonctionner.

La restructuration, lorsqu’une entreprise décide de repenser ses capacités informatiques, est un cas d’utilisation courant pour les architectures de microservices. Souvent, les services informatiques cherchent à passer d'un modèle monolithique à un modèle plus flexible et plus efficace, ce que les microservices peuvent offrir.

Choisir la bonne architecture pour votre application est l’une des décisions les plus importantes que votre entreprise puisse prendre. Voici quelques questions pour vous aider à déterminer si une architecture sans serveur ou en microservices est adaptée :

• Quel type d'application créez-vous ?
• À quelle vitesse doit-elle être créée ?
• Combien êtes-vous prêt à dépenser ?
• De quel contrôle avez-vous besoin sur votre infrastructure sous-jacente ?
• À quel point pensez-vous que le processus sera complexe ?
• Avez-vous l’intention de faire plusieurs itérations ?

Bien qu’il ne s’agisse que d’un exemple de questions à se poser, elles doivent vous aider à créer un cadre des exigences pour prendre votre décision.

En général, les entreprises qui souhaitent évoluer rapidement et itérer choisissent souvent une architecture sans serveur, tandis que celles qui ont des applications plus complexes et exigeantes, et qui ne sont pas gênées par un cycle de développement plus long, optent pour les microservices. Mais il s’agit de généralisations, et vous devez tenir compte des avantages et inconvénients des deux technologies avant de prendre votre décision.

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