Ecosyste.ms: Awesome

An open API service indexing awesome lists of open source software.

Awesome Lists | Featured Topics | Projects

https://github.com/robsantossilva/fullcycle-fundamentos-arquitetura-software

Fundamentos de Arquitetura de Software - Desenvolvimento de Aplicações Modernas e Escaláveis com Microsserviços
https://github.com/robsantossilva/fullcycle-fundamentos-arquitetura-software

Last synced: about 2 months ago
JSON representation

Fundamentos de Arquitetura de Software - Desenvolvimento de Aplicações Modernas e Escaláveis com Microsserviços

Awesome Lists containing this project

README 

        
# Fundamentos de Arquiteura de Software



### O que é Arquitetura?

"Organização de um sistema, contemplando seus componentes, os relacionamentos entre estes, com o ambiente e os que governam seu projeto e evolução."



### Pilares

- Organização de um sistema

- Componentização

- Relacionamento entre sistemas

- Governança: Infraestrutura, Time e Arquitetura

- Ambiente

- Projeto: Tem inicio, meio e fim

- Projeção: Possibilidades futuras

- Cultura: Conflito entre a personalidade dos envolvidos



### Frameworks

São ferramentas e métodos que nos ajudam a focar essencialmente no objetivo final. Frameworks nos ajudam a definir um padrão de trabalho



- The TOGAF Standard

    - Framework conceitual

    - Definição dos processos de arquitetura

    - +900 Páginas

    - Conceitos e nomenclaturas

    - Visão geral de tipos de arquiteturas:

        - Negócio

        - Sistemas de informação

        - Tecnologia

        - Planos de migração

- ISO 42010:2011

    - Lançado em 2011 pelo ISO

    - Mais simplificado em relação as 900 páginas do TOGAF

    - Formaliza os fundamentos da área de arquitetura de software.



### Momentos da Arquitetura de Software na História

- Tradicional

- Atual

- Emergente

- Futuro



-------------------------

- Metodologias

- Tipos de aplicação

- Infraestrutura



##### Momento: Tradicional

Metodologia de desenvolvimento: Waterfall



Ciclo de vida do desenvolvimento de software:

1. Requirements Analysis

1. Design

1. Development

1. Testing

1. Maintenance 



Tipos de aplicações: Monolíticas



Infraestrutura: on-premise



##### Momento: Atual

- Metodologia de desenvolvimento: Agile

- Tipo de aplicações: Multi-tier architecture (Softwares Distribuidos)

- Infraestrutura: Virtualização



##### Momento: Emergente

- Metodologia de desenvolvimento: DevOps/FullCycle (Cultura)

- Tipos de aplicações: Microserviços

- Infraestrutura: Containers



##### Momento: Futuro

- NoOps

- Tipo de aplicações: Serverless Applications

- Infraestrutura Public Cloud



### Sistemas Monolíticos

- Tudo em um unico lugar; Tudo em um só sistema.

- Alto acoplamento

- Processo de deploy "completo" a cada mudança

- Normalmente usa uma tecnologia

- Um problrma afeta todo o sistema

- Maior complexidade para times

- Não é crime usar sistema monolítico

- Na maioria dos casos vai atender

- Menos complexidade na maioria dos casos

- Sistema monolítico é Vida!



### Escalando software

- Escala Vertical: Aumento de Recursos Computacionais

- Escala Horizontal: Adição pequenas maquinas acessadas através de um LoadBalancer



### Detalhes sobre a arquitetura da aplicação

- Disco efêmero

- Servidor de aplicação vs Servidor de assets

- Cache centralizado

- Sessões centralizadas

- Upload / Gravação de Arquivos



Tudo pode ter que ser destruído e criado facilmente.



### Distribuição de responsabilidades

Pensando de forma distribuida com o objetivo de manter uma aplicação com as responsabilidades bem definidas:

- **Aplicação** com responsabilidades bem definidas

- **Proxy** Reverso para gerenciar toda a parte de webserver

- **DB:** Banco de dados separado da aplicação (RDS da AWS)

- **Elastic** com a responsabilidade de gerenciar consuçtas/pesquisas

- **Static:** Gerenciamento de assets, arquivos estaticos, imagens...

- **Cache:** Gerenciamento de cache independente da Aplicação



Pensar de forma distribuida facilita a **escala Horizontal**, tendo a possibilidade de se ter a aplicação duplicada em diferentes regioes, consumindo a mesma fonte de dados (DB, Elastc, Assets, Cache...)

App Região 1, App Região 2, App Região 3, App Região N...



**...mas, ainda assim trata-se de uma aplicação monolítica.**



### Escala horizontal: Aplicação monolítica

- Ter imagens/Containers

- Ser facilmente reconstruído

- Ter suas responsabilidades, incluindo assets, etc..

- Sim, aplicações monolíticas podem ser totalmente escaláveis



### Quando aplicações monolíticas podem parar de valer a pena?

- Times grandes

- Necessidade de escalar todo o sistema pelo fato de uma área em especifico estar com pico de utilização.

- Risco de um deploy completo começa a se elevar

- Necessidade de utilizar tecnologias diferentes



### O que é um serviço

- Disponibiliza informação

- Realiza transações

- Resolve problemas de negócio

- Independente de tecnologia ou produto

- Pode estabelecer comunicação com diversos "clientes"



### SOA: Arquitetura Orientada a Serviço

- Serviços normalmente maiores baseadas em funcionalidades

- Necessidade de ESB

- Single point of failure

- Compartilhamento de banco de dados é comum

- Muitas vezes também podem ter sistemas monolíticos sendo utilizados como serviços



### Arquiteura baseada em microserviços

- Serviços pequenos com poucas responsabilidades

- Maior tolerância a falhas

- Totalmente independente

- Cada serviço possui seu próprio banco de dados

- Comunicação síncrona ou assíncrona



### Microserviços não são para todas as situações

- Arquitetura complexa

- Custo mais elevado

- Necessidade de mais equipes para manter

- Sistema precisa ser grande o suficiente para justificar

- Gera problemas que normalmente você não tinha antes

- Monitoramente complexo



**Microserviços não são moda, mas sim necessidade.**



### Microservices: Principais características (Martin Fowler)

- Componentização via serviços

- Organização em torno do negócio

- Estrutura baseada em Produtos. Não em projetos

- Smart endpoints & Dumb pipes

- Governança descentralizada

- Descentralização no gerenciamento de dados

- Automação de Infraestrutura

- Desenhado para falhar

- Design evolutivo



#### Componentização via serviços

- Services dos microserviços != Services da OO

- "Componente é uma unidade de software independente que pode ser substituida ou atualizada"



**Desvantagens**

- Chamadas externas são mais custosas do que chamadas locais

- Cruzamento entre componentes pode se tornar complexo

- Transações entre serviços são "grandes desafios"

- Mudanças bruscas em regras de negócio podem afetar diversos serviços tornando o processo difícil de ser refeito



#### Organização em torno do negócio

**Conceito importante**

Um projeto é baseado em um ou mais produtos que trabalham em diferentes contextos. 

- Time de desenvolvedores por produto

- Muitas empresas tratam os times como "squads"

- Cada squad é multidisciplinar

- Cada squad é responsavel por um ou mais produtos

- Cada produto pode ter um ou mais serviços envolvidos



### Microservices: Smart endpoints & dumb pipes

- Exposição de APIs (ex: Rest)

- Comunicação entre serviços

- Comunicação síncrona e assíncrona

- Utilização de sistemas de mensageria (ex: RabbitMQ)

- Garantia de que um serviço foi executado baseado na execução das filas



### Microservices: Governança descentralizada

- Ferramenta certa para o trabalho certo. Tecnologias podem ser definidas baseadas na necessidade do produto

- Diferentes padrões entre squads

- Contratos de interface de forma independente



### Microservices: Automação de infraestrutura

- Cloud computing

- Testes automatizados

- Continuous delivery

- Continuous Integration

- Load balancer/Autoscaling



### Microservices: Desenhado para falhar

- Tolerância a falha

- Serviços que se comunicam precisam de fallback

- Logging

- Monitoramento em tempo real

- Alarmes

  

### Microservices: Design evolutivo

- Produtos bem definidos podem evoluir ou serem extintos por razões de negócio

- Gerenciamento de versões

- Replacement and upgradeability



### API Gateways

"Uma API gateway recebe todas as chamadas de APIs dos clientes e então as roteia para os microserviços correspondentes..."

(nginx.com)



Em alguns casos ela também é responsável por realizar processos de verificação de segurança, como autenticação e autorização.



![](./.github/api-gateway-1.png)




![](./.github/api-gateway-2.png)



**API Gateway na AWS**

![](./.github/api-gateway-3.png)



### Service Discovery

Processo de service Discovery é responsável por prover mecanismos de identificação dos serviços disponíveis e suas instâncias



![](./.github/service-discovery-1.png)



**Service Discovery - Client Side**

![](./.github/service-discovery-client-side.png)



**Service Discovery - Server Side**

![](./.github/service-discovery-server-side.png)



#### Ferramentas populares:

- Netflix Eureka

- Consul

- Etcd

- ZooKeeper



### Comunicação entre microserviços

Comunicação Assíncrona: Mensageria



### Mecanismos de filas - RabbitMQ

- Message Broker

- Implementa AMQP (Advanced Message Queuing Protocol)

- Producer <==> Brokers <==> Consumers

- Desacoplamento entre serviços

- Rápido e Poderoso

- Padrão de mercado



### Dupla latência

![](./.github/dupla-latencia.png)



### BFF - Backend for Frontend

Uma camada baseada no dispositivo/client que esta acessando a aplicação