План миграции монолита в микросервисы — поэтапно, с объяснениями и практическими рекомендациями.
1) Предварительная подготовка и стратегия
- Оценка: выявить критичные домены (бизнес-функции, масштабируемые узкие места, частые релизы).
- Выбрать стратегию миграции: «страгглер-фиг» (постепенно вытесняем части), либо вертикальная декомпозиция. Рекомендации: начать с наименьшего риска/наибольшей ценности.
- Определить целевые SLA и требования по латентности, согласованности и доступности.
2) Выделяемые компоненты (пример набора)
- Аутентификация и авторизация (Auth).
- Управление пользователями (User/Profile).
- Каталог товаров / справочники (Catalog).
- Корзина и оформление заказов (Cart/Order).
- Платежи и биллинг (Payment/Billing).
- Управление запасами (Inventory).
- Поиск и рекомендация (Search/Recommendation).
- Уведомления (Email/SMS/Push).
- Отчёты и аналитика (Reporting).
- API Gateway и агрегационные фасады.
Выбор granularity: выделять сервисы по бизнес-границам (bounded contexts).
3) Архитектура межсервисного взаимодействия
- Внешний вход: API Gateway (аутентификация, rate limiting, routing, TLS).
- Синхронное взаимодействие: REST/HTTP+JSON или gRPC для низкой латентности и строгой контрактности. Использовать таймауты и circuit breaker.
- Асинхронное взаимодействие: message broker (Kafka/NATS/RabbitMQ) для событий, интеграции, очередей задач и устойчивости к пиковым нагрузкам.
- Сервисная регистрация и discovery: Consul / Kubernetes DNS / built-in K8s Service.
- Контракты API: versioning, OpenAPI/Protobuf, backward compatibility.
- Gateway + BFF (Backend for Frontend) при разных клиентских требованиях.
4) Данные и согласованность
- Принцип: «каждый сервис — своя база данных» (database per service), избегать общего БД.
- Согласованность: предпочитать eventual consistency через события.
- Паттерны:
- Outbox pattern + CDC (Debezium) для атомарной публикации событий при записи в локальную БД.
- Saga pattern для координации распределённых бизнес-транзакций (оркеcтрация или хореография) с компенсационными действиями.
- Избегать $\text{2PC}$ (двухфазного коммита) в большинстве случаев из-за сложности и ограничений масштабирования; применять только при крайней необходимости.
- Идемпотентность: все потребители сообщений и публичные API должны быть идемпотентными.
- Конфликты и разрешение: использовать версии/optimistic locking, Timestamps/Vector Clocks где нужно.
- Реплики и кэширование: использовать CQRS при высокой нагрузке чтения, источник истины — write model.
5) Миграция данных
- Стратегии:
- Дублирование (dual writes) с вниманием к консистентности, временно.
- CDC + синхронизация в целевые сервисные БД.
- Пошаговая миграция таблиц/функций: перевод функционала на сервис, затем отключение монолита.
- Тестировать целостность данных и делать проверки согласованности (hash-compare, reconciliation jobs).
6) Развертывание и инфраструктура
- Контейнеризация (Docker) + оркестратор (Kubernetes).
- CI/CD: автоматические пайплайны для сборки, тестов, Canary / Blue-Green релизов.
- Service Mesh (Istio/Linkerd) для безопасности, наблюдаемости, политики трафика (opcional).
- Секреты: Vault / K8s Secrets с RBAC.
7) Наблюдаемость и мониторинг
- Логирование: централизованный стек (ELK/EFK, Loki). Структурированные логи и correlation-id.
- Трейсинг: OpenTelemetry + Jaeger/Zipkin для распределённых трассировок.
- Метрики: Prometheus + Grafana; сервисные метрики (latency, error rate, throughput), бизнес-метрики.
- Здоровье: readiness/liveness probes, SLA-алерты.
- Мониторинг согласованности: dashboards для sagas/outbox queue depth, failed compensations.
8) Тестирование и качество
- Unit, интеграционные и contract tests (Pact).
- End-to-end тесты и тесты хаоса (chaos engineering) для проверки отказоустойчивости.
- Load testing и тесты на задержки в очередях.
9) Безопасность и сеть
- Аутентификация/авторизация: OAuth2/OpenID Connect, JWT (с учётом ротации ключей).
- Шифрование in-transit и at-rest.
- Ограничения доступа между сервисами (mTLS, network policies).
10) Риски распределённой транзакционности и как их снижать
- Риск: частичные изменения состояния (неатомарность) → компенсационные операции в Sagas.
- Риск: несогласованность данных в окне eventual consistency → обеспечить прозрачность (user-visible eventual consistency), показывать статусы, блокировать критичные операции до подтверждения.
- Риск: сложности отладки и восстановления → централизованный треcсинг, корреляционные id, механизмы повторной обработки.
- Риск: дубли и идемпотентность → уникальные id, детекция дублей, idempotency keys.
- Риск: потеря или переупорядочивание сообщений → использовать гарантии доставки брокера (at-least-once), обеспечить обработку повторов и порядок там, где это критично (partitioning, sequencing).
- Риск: задержки и зависимость цепочки сервисов → таймауты, circuit breakers, fallback-стратегии.
- Риск: сложность схемы транзакций (связь многих служб) → минимизировать длину saga, держать транзакции локальными по возможности.
- Риск: использование $\text{2PC}$ приводит к блокировкам и снижению масштабируемости — используйте только если невозможна компромиссная согласованность.
11) Операционное сопровождение и откат
- Механизмы отката: feature flags, ability to disable new сервисы и переключиться на монолитный путь до исправления.
- Резервное копирование и план восстановления данных.
- Runbooks для инцидентов, автоматизированные ремедиэйшн-скрипты.
Краткий чек-лист при планировании миграции
- Выбран домен для первой вырезки; есть API-контракты.
- Определена модель данных и паттерн согласованности (saga/outbox/CDC).
- CI/CD, мониторинг и трассировка готовы до продакшена.
- Идемпотентность и обработка повторов реализованы.
- План отката и тесты нагрузочные/хаос-тесты подготовлены.
Если нужно, могу дать пример последовательности действий для конкретного домена (например, платежи/заказы) с конкретными инструментами и конфигурациями.