Una coda di messaggi è un componente delle soluzioni di messaggistica middleware che consente lo scambio di informazioni tra applicazioni e servizi indipendenti.
Le code di messaggi memorizzano i "messaggi" o pacchetti di dati che le applicazioni creano per essere utilizzati da altre applicazioni nell'ordine in cui vengono trasmessi, fino a quando l'applicazione che li utilizza non è in grado di elaborarli. Ciò consente ai messaggi di attendere in modo sicuro fino a quando l'applicazione ricevente non è pronta, quindi se c'è un problema con la rete o l'applicazione ricevente, i messaggi nella coda dei messaggi non vanno persi.
Questo modello, noto come messaggistica asincrona, previene la perdita di dati e consente ai sistemi di continuare a funzionare in caso di malfunzionamento dei processi o delle connessioni. Ciò consente agli sviluppatori di tenere separati i processi e le applicazioni, mantenendo le comunicazioni autonome e basate sugli eventi per rendere l'architettura più affidabile.
Le code di messaggi sono disponibili nelle soluzioni di messaggistica attraverso numerose opzioni di implementazione, tra cui dispositivi fisici ottimizzati, servizi cloud, mainframe e software.
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Le soluzioni per le code di messaggi sono ampiamente utilizzate in tutti i settori. Offrono una serie di benefici sia agli sviluppatori che agli amministratori di sistemi, tra cui:
- Invio affidabile dei messaggi: l'utilizzo di una coda di messaggi può garantire che i messaggi aziendali critici tra le applicazioni non vadano persi e che vengano recapitati al destinatario una sola volta. Grazie a questa funzionalità, non è necessaria un'ulteriore logica di deduplicazione o di prevenzione delle perdite.
- Connettività tra applicazioni: alcune soluzioni per le code di messaggi sono in grado di gestire la crittografia dei messaggi, la transazionalità e altri aspetti della comunicazione tra applicazioni e servizi. Questo semplifica lo sviluppo delle applicazioni e consente ad architetture eterogenee di lavorare insieme.
- Versatilità: le soluzioni per le code di messaggi possono supportare più linguaggi, come Java, Node.js, COBOL, C/C++, Go, .NET, Python, Ruby e C#. Possono anche supportare numerose interfacce di programmazione delle applicazioni (API) e protocolli, tra cui MQTT, AMQP, REST e molti altri.
- Resilienza: la messaggistica asincrona assicura che gli errori specifici dell'applicazione non abbiano un impatto sul sistema. Se un componente del sistema si blocca, tutti gli altri possono continuare a interagire con la coda e a elaborare i messaggi. Ciò riduce la possibilità che la stabilità dell'intero sistema sia influenzata dal guasto di una parte.
- Maggiore sicurezza: una coda di messaggi può essere in grado di identificare e autenticare tutti i messaggi. In alcune soluzioni per le code di messaggi, è possibile impostare la crittografia dei messaggi a riposo, in transito o end-to-end. Ciò può contribuire alla sicurezza generale delle applicazioni e dell'infrastruttura.
- Trasferimenti di file integrati: alcune soluzioni per le code di messaggi includono funzionalità aggiuntive, come la possibilità di trasferire i file. Questa funzionalità può essere utilizzata come alternativa all'FTP nelle aziende in cui tali soluzioni sono in uso.
Gli attuali ambienti informatici aziendali sono complessi e altamente decentralizzati. La messaggistica semplifica l'integrazione di applicazioni e servizi su piattaforme diverse, fornendo un'unica dorsale di messaggistica condivisa, robusta e sicura. Questo protegge dalla perdita di dati e garantisce che i sistemi continuino a funzionare anche con una connettività instabile.
Le code di messaggi sono particolarmente adatte per l'integrazione dei sistemi di backend on-premise con i servizi cloud. Nelle architetture cloud, le applicazioni sono spesso suddivise in piccoli componenti indipendenti. In questo modo è più facile progettarli e codificarli ed è anche più facile gestirne le prestazioni. Le code di messaggi consentono a queste applicazioni disaccoppiate e basate sul cloud di comunicare tra loro o con i sistemi on-premise.
Le code di messaggi aumentano la resilienza dell'architettura perché i messaggi possono avere persistenza. Ciò significa che vengono memorizzati su disco fino a quando il servizio che riceve il messaggio non ne conferma l'elaborazione. Le code di messaggi possono essere utilizzate negli scenari che richiedono alti livelli di sicurezza, tolleranza agli errori e precisione, come l'elaborazione di transazioni finanziarie, la prenotazione di viaggi aerei o l'aggiornamento delle cartelle cliniche dei pazienti.
Le code di messaggi possono essere utilizzate anche per consentire alle applicazioni e ai sistemi che risiedono in cloud diversi (cloud pubblico o cloud privato) di comunicare, anche se si trovano in paesi diversi o addirittura in continenti remoti. L'uso di una coda di messaggi aumenta la tolleranza agli errori e può essere utile per evitare la duplicazione o la perdita di dati su sistemi geograficamente e tecnicamente eterogenei. Poiché ogni servizio all'interno del sistema è disaccoppiato o separato logicamente dagli altri, ognuno può continuare a funzionare se altri servizi o applicazioni si guastano o si bloccano.
Le code di messaggi funzionano su diverse applicazioni eterogenee come mobile, IoT e record dei tradizionali sistemi delle transazioni. Supportano anche varie piattaforme, come macchine virtuali e container, e possono consentire l'integrazione tra applicazioni legacy e soluzioni più moderne.
Coda di messaggi e publish/subscribe a confronto
Le code di messaggi utilizzano uno schema di messaggistica point-to-point, in cui un'applicazione (chiamata mittente) invia un messaggio alla coda e un'altra applicazione (chiamata destinatario) riceve il messaggio dalla coda e lo utilizza. Dovrebbe esserci una relazione one-to-one molto stretta tra mittente e consumatore e ogni messaggio dovrebbe essere utilizzato una sola volta.
Se le tue applicazioni richiedono che i messaggi vengano distribuiti a più parti, puoi combinare più code di messaggi oppure utilizzare un modello di messaggistica publish/subscribe (pub/sub).
Nella messaggistica pub/sub, l'applicazione che produce il messaggio è chiamata editore, mentre le applicazioni che lo utilizzano sono gli abbonati. Ogni messaggio viene pubblicato su un argomento e ogni applicazione che si abbona a quell'argomento riceve una copia di tutti i messaggi pubblicati su di esso.
La maggior parte delle soluzioni middleware di messaggistica supporta sia i modelli basati su code di messaggi (point-to-point) che i modelli pub/sub.
Coda di messaggi e bus di messaggi a confronto
Un bus di messaggi, che è un tipo di enterprise service bus o ESB, consente ai servizi di accedere ovunque ai dati, garantendo al contempo che rimangano disaccoppiati e funzionanti in modo indipendente all'interno di un'architettura di sistema distribuita. Quando si utilizza un bus di messaggi, tutti i servizi o le applicazioni devono condividere tipi di dati comuni, un insieme di comandi comuni e protocolli di comunicazione comuni (sebbene possano essere scritti in lingue diverse). I consumatori possono decidere come utilizzare i messaggi.
Se le applicazioni disaccoppiate devono comunicare tramite un bus di messaggi, i messaggi devono essere trasformati in modo che siano tutti dello stesso tipo. Al contrario, le code di messaggi trasportano i messaggi, indipendentemente dal fatto che siano dello stesso tipo o di tipi diversi.
Coda di messaggi e servizi web a confronto
Le applicazioni possono comunicare direttamente tramite servizi web o API basati su protocolli standard, come Simple Object Access Protocol (SOAP) o HTTP, anziché tramite middleware di messaggistica. I servizi web sono ampiamente utilizzati nei sistemi distribuiti, che sono relativamente semplici e facili da implementare, il che li rende una valida alternativa alle code di messaggi in determinati casi d'uso e scenari.
Tuttavia, a differenza delle code di messaggi, i servizi web non possono garantire la consegna dei messaggi. Se il server o la connessione falliscono, è necessario sviluppare delle funzionalità in grado di gestire l'errore all'interno del client. Ai servizi web mancano anche modelli di distribuzione pub/sub. Il middleware di messaggistica offre una maggiore tolleranza agli errori e una migliore capacità di gestire traffico intenso o picchi di attività.
Per maggiori informazioni su quando usare le API, quando usare la messaggistica o quando usare entrambi, leggi "Un'introduzione alle API e alla messaggistica".
Coda di messaggi e database a confronto
I database possono essere utilizzati come alternativa alle code di messaggi in determinate situazioni. Tuttavia, hanno scopi diversi e, nella maggior parte dei casi, non sono facilmente intercambiabili. I database sono più comunemente usati per lo storage e consentono di accedere più volte alle stesse informazioni. Le code di messaggi non possono essere utilizzate per lo storage. Una volta consumato, il messaggio viene eliminato dalla coda.
Progettare funzionalità simili alle code di messaggi in un database è possibile, ma richiede una grande quantità di codifica e conoscenze. I database possono essere utilizzati solo per replicare strutture di code semplici e non sono scalabili per le applicazioni più grandi.
Leggi "Breve panoramica dei database" per maggiori informazioni sui database e sulle loro funzionalità.
Le code di messaggi sono tradizionalmente gestite da team IT dedicati. Tuttavia la modalità "as-a-service", utilizzando una coda di messaggi in hosting nel cloud, può consentire ai singoli o agli utenti line-of-business (LOB) di richiedere modifiche all'infrastruttura di messaggistica da soli, attraverso un portale, il che può aumentare l'agilità.
Il Message-queuing-as-a-Service funziona naturalmente bene all'interno di architetture serverless o di microservizi comuni nello sviluppo cloud-native. Poiché è offerto in un modello di servizio in hosting sul cloud, il provider di cloud gestisce tutto il provisioning, l'installazione e la manutenzione della sua infrastruttura di messaggistica e l'hosting avviene sul cloud.
Questi tutorial ti saranno utili se non hai familiarità con lo sviluppo di applicazioni che comunicano tramite IBM MQ:
- MQ Essentials: Getting started with IBM MQ
- Ready, set, connect! Connect a simple MQ application to a queue manager
Queste risorse aggiuntive ti forniranno una panoramica più completa:
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