REL04-BP02 Implementazione di dipendenze "loosely coupled"
Le dipendenze come sistemi di accodamento, sistemi di streaming, flussi di lavoro e sistemi di bilanciamento del carico sono "loosely coupled" (con accoppiamento debole). L'accoppiamento debole aiuta a isolare il comportamento di un componente dagli altri componenti che dipendono da esso, aumentando la resilienza e l'agilità.
Nei sistemi con accoppiamento stretto, le modifiche a un componente possono richiedere modifiche agli altri componenti basati su di esso, con conseguente riduzione delle prestazioni di tutti i componenti. L'accoppiamento debole interrompe questa dipendenza, in modo che i componenti dipendenti debbano conoscere solo l'interfaccia con versione e pubblicata. L'implementazione di un accoppiamento debole tra dipendenze isola un errore all'interno di una dipendenza affinché non influenzi l'altra.
L'accoppiamento debole consente di modificare il codice o aggiungere funzionalità a un componente riducendo al minimo il rischio per gli altri componenti che dipendono da esso. Consente inoltre una resilienza granulare a livello di componente in cui è possibile impiegare la scalabilità orizzontale o persino modificare l'implementazione sottostante della dipendenza.
Per migliorare ulteriormente la resilienza tramite accoppiamento debole, rendi le interazioni dei componenti asincrone laddove possibile. Questo modello è idoneo a qualsiasi interazione che non richieda una risposta immediata e laddove la conferma della registrazione di una richiesta sia sufficiente. Include un componente che genera eventi e un altro che li utilizza. I due componenti non si integrano tramite un'interazione diretta point-to-point, ma in genere attraverso un livello di archiviazione intermedio durevole, come una coda Amazon SQS o una piattaforma di dati in streaming come Amazon Kinesis o AWS Step Functions.

Figura 4. Le dipendenze come i sistemi di accodamento e i sistemi di bilanciamento del carico sono "loosely coupled"
Le code Amazon SQS ed Elastic Load Balancer sono solo due modi per aggiungere un livello intermedio per l'accoppiamento debole. Le architetture basate su eventi possono anche essere create in Cloud AWS utilizzando Amazon EventBridge, che può astrarre i client (produttori di eventi) dai servizi a cui fanno affidamento (consumatori di eventi). Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS) è una soluzione efficace quando hai bisogno di messaggistica da-molti-a-molti, dalla velocità di trasmissione effettiva elevata e basata su push. Utilizzando gli argomenti di Amazon SNS, i sistemi di pubblicazione possono inviare messaggi a un numero elevato di endpoint sottoscrittori per l'elaborazione parallela.
Mentre le code offrono diversi vantaggi, nella maggior parte dei sistemi hard real-time, le richieste più vecchie di una soglia temporale (spesso secondi) dovrebbero essere considerate obsolete (il client ha abbandonato e non è più in attesa di una risposta) e non elaborate. In questo modo, è possibile elaborare invece le richieste più recenti (e probabilmente ancora valide).
Risultato desiderato: l'implementazione di dipendenze con accoppiamento debole consente di ridurre al minimo l'area esposta ai guasti a livello di componente e ciò aiuta a diagnosticare e risolvere i problemi. Inoltre, semplifica i cicli di sviluppo, consentendo ai team di implementare le modifiche a livello modulare senza pregiudicare le prestazioni di altri componenti che dipendono da esso. Questo approccio offre la possibilità di impiegare la scalabilità orizzontale a livello di componente in base al fabbisogno di risorse, nonché di utilizzare un componente che contribuisce alla competitività in termini di costi.
Anti-pattern comuni:
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Implementazione di un carico di lavoro monolitico.
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Invocazione diretta di API tra livelli di carico di lavoro senza funzionalità di failover o elaborazione asincrona della richiesta.
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Accoppiamento stretto utilizzando dati condivisi. I sistemi con accoppiamento debole dovrebbero evitare di condividere i dati tramite database condivisi o altre forme di archiviazione dei dati con accoppiamento stretto, che possono reintrodurre l'accoppiamento stretto e compromettere la scalabilità.
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Ignorare la contropressione. Il carico di lavoro dovrebbe essere in grado di rallentare o arrestare i dati in arrivo quando un componente non è in grado di elaborarli alla stessa velocità.
Vantaggi dell'adozione di questa best practice: l'accoppiamento debole aiuta a isolare il comportamento di un componente dagli altri componenti che dipendono da esso, aumentando la resilienza e l'agilità. L'errore in un componente è isolato dagli altri.
Livello di rischio associato alla mancata adozione di questa best practice: elevato
Guida all'implementazione
Implementazione di dipendenze "loosely coupled". Esistono varie soluzioni che consentono di creare applicazioni con accoppiamento debole. Queste includono, ad esempio, servizi per l'implementazione di code completamente gestite, flussi di lavoro automatizzati, reazione agli eventi e API, che possono aiutare a isolare il comportamento dei componenti dagli altri componenti e, di conseguenza, aumentare la resilienza e l'agilità.
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Crea architetture basate su eventi: Amazon EventBridge ti aiuta a creare architetture basate sugli eventi con accoppiamento debole e distribuite.
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Implementazione di code nei sistemi distribuiti: è possibile utilizzare Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS) per integrare e disaccoppiare i sistemi distribuiti.
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Containerizza i componenti come microservizi: i microservizi
consentono ai team di creare applicazioni composte da piccoli componenti indipendenti che comunicano tramite API ben definite. Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) e Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS) possono aiutarti a iniziare a utilizzare più rapidamente i container. -
Gestisci i flussi di lavoro con Step Functions: Step Functions
semplifica il coordinamento di più servizi AWS in flussi di lavoro flessibili. -
Sfrutta le architetture di messaggistica publish-subscribe (pub/sub): Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS) fornisce il servizio di consegna dei messaggi dagli editori agli abbonati (noti anche come produttori e consumatori).
Passaggi dell'implementazione
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I componenti in un'architettura basata su eventi vengono avviati dagli eventi. Gli eventi sono azioni che si verificano in un sistema, ad esempio un utente che aggiunge un articolo a un carrello. Quando un'azione ha successo, viene generato un evento che attiva il successivo componente del sistema.
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I sistemi di messaggistica distribuiti sono composti da tre parti principali che devono essere implementate per un'architettura basata su code. Includono i componenti del sistema distribuito, la coda utilizzata per il disaccoppiamento (distribuita su server Amazon SQS) e i messaggi in coda. Un sistema tipico prevede produttori che inviano il messaggio alla coda e il consumatore che riceve il messaggio dalla coda. La coda archivia i messaggi su più server Amazon SQS per garantire la ridondanza.
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I microservizi, se ben utilizzati, migliorano la manutenibilità e aumentano la scalabilità, poiché i componenti ad accoppiamento debole sono gestiti da team indipendenti. Consentono inoltre l'isolamento dei comportamenti in un unico componente in caso di modifiche.
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Con AWS Step Functions è possibile eseguire moltissime operazioni, ad esempio creare applicazioni distribuite, automatizzare i processi e orchestrare microservizi. L'orchestrazione di più componenti in un flusso di lavoro automatizzato consente di disaccoppiare le dipendenze nell'applicazione.
Risorse
Documenti correlati:
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AWS re:Invent 2019: Scalable serverless event-driven applications using Amazon SQS and Lambda
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AWS re:Invent 2022 - Designing event-driven integrations using Amazon EventBridge
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AWS re:Invent 2017: Elastic Load Balancing Deep Dive and Best Practices