Ist Ihr Unternehmen reif für Microservices?

Ist Ihr Unternehmen reif für Microservices? 1 | 81
Projekte. Beratung. Spezialisten.
Ist Ihr Unternehmen reif für Microservices?
IKS-Thementag
08.11.2016
Jörg Vollmer

Agenda
Industrie im Wandel
Komplexität, die neue Bedrohung?
Maßnahmen ergreifen und mitmachen
Wann helfen mir dabei Microservices?

Industrie im Wandel
Industriezeitalter Wissenszeitalter

Überschriften
Entscheider segeln auf Sicht
Prognosen schwierig
Zunehmende Demokratisierung
Komplexe Welt - Ratlose Menschen
Kluft zwischen IT und Business wächst
Wachsende Komplexität
Ein heftiges Auf und Ab ist die Normalität

Literatur zum Thema ...

Beispiele für komplexe Systeme

Kompliziert vs. komplex
kompliziert komplex
hierarchisch, monolithisch, zentral vernetzt, dezentral
ohne Rückkopplung mit Rückkopplung
statisch, ein Aufgabenzweck dynamisch, adaptiv, lernfähig
meist synchron häufig asynchron
reduzierbar dafür Emergenz-fähig
vorhersehbar, planbar schwer bzw. unvorhersehbar

Ist mein System steigender Komplexität gewachsen?
Ernsthafte
Performance-
Probleme
Verschlimm-
besserungen
nehmen zu
Angst vor den
nächsten
Auslieferungen
Mitarbeiter
lästern über das
System
Neue Features
werden z.T.
abgelehnt
Schuldigenfindung
ist die erste
Bürgerpflicht

Ist mein System steigender Komplexität gewachsen?
Ernsthafte
Performance-
Probleme
Verschlimm-
besserungen
nehmen zu
Angst vor den
nächsten
Auslieferungen
Mitarbeiter
lästern über das
System
Neue Features
werden z.T.
abgelehnt
Schuldigenfindung
ist die erste
Bürgerpflicht
Schmerzen

Was kann ich tun?
einfach
kategorisieren
kompliziert
analysieren
chaotisch
?
?
stabilisieren
komplex
sondieren

Agiler Umgang mit komplexen Systemen
Nicht weitreichend planen
 denn es kommt doch wieder anders
Adaptive Vorgehen einführen
 für Menschen und Maschinen
Keine Angst vor Fehlern
 zum Teil sogar erwünscht,
 dadurch das System besser kennen lernen
Intuitiv handeln
 und nachsteuern,
 das muss jederzeit zügig möglich sein!

Microservices versprechen schnelles Nachsteuern.
Was benötigt ein Unternehmen dazu?

Ist Ihr Unternehmen vorbereitet für Microservices?
Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
Reaktionsgeschwindigkeit
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
Qualitätssicherung:
Automatisierte Tests
&
Clean Code

Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
&
Clean Code

Unterschiedliches Verständnis der
Geschäftsdomäne
aller Stakeholder

Teekesselchen
Kontext Substantiv 1 Substantiv 2
Portal Vorgang Nachricht
Auskunft Abruf / Bestellung Mailbox-Eintrag
Inkasso Akte Aktivität
Vertrieb Aktivität
Verzeichnissystem Transaktion Aktivität

DDD: Im Jahre 2003, wegweisend ...

Ein Ziel von DDD: Dialog herstellen
DDD

DDD im Zeitraffer
Ubiquitäre Sprache etablieren (Teekesselchen)
 Glossar der Firmensprache erstellen
 Ausschließlich verwenden, vor allem auch im Code!
 Mache Implizites explizit

DDD im Zeitraffer
Ubiquitäre Sprache etablieren (Teekesselchen)
 Glossar der Firmensprache erstellen
 Ausschließlich verwenden, vor allem auch im Code!
 Mache Implizites explizit
Domäne aufbauen
 Zustände von Substantiven: Änderung wann, warum, wodurch, … Auswirkungen?
 Entitäten, Value Objects, Aggregate, Domain-Services und -Events finden
Teilbereiche identifizieren: Context Map, Bounded Context,
die als eigenständige Applikationen arbeiten können mit
 eigenem Model
 eigener Persistenz
 eigener Code-Base

Die Domäne steht im Mittelpunkt
File-
System
Domäne

Bounded Contexts

DDD empfiehlt die Trennung der Domänen
Faktura
Kunden
Buchhaltung
Produkte

Dabei heraus kommen …?
Microservices

Small World Networks
Komplexe Systeme funktionieren dann am besten, falls das Verhältnis von
Zentralität und Dezentralität ausgewogen ist.
Netze von sog. Pods findet man u.a.
in Infrastrukturen wie
 Bebauung,
 Verkehr,
 Handel,
 Telekommunikation,
 Internet
im Gehirn (Cluster)
in soziale Netzwerken
bei Team-Strukturen

These
Agile Teams und Microservices formen evolutionäre
Small-World-Network-Zellen,
die der zunehmenden Komplexität gewachsen sind.
Besonders effizient in Kombination.
Warum?

Das „Gesetz“ von Conway
Systeme (Software, Geschäftsmodelle, …) sind ein
Spiegelbild
der Kommunikationsstrukturen der Organisation.
Organisation Software-System
Kommunikation
Abteilung
Datenverkehr
Komponente

Beispiel: Gegeben seien folgende Bounded Contexts
Buchhaltung ProdukteFakturaKunden

Üblich: Horizontale Team-Organisation
Fachabteilungs-Team(s)
Anforderungsmanagement-Team(s)
Entwicklungs-Teams
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team

Kunden Faktura Buchhaltung Produkte
Folge: Homogene Schichtenarchitektur der Software
Entwicklungs-Teams
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team

Möchte man diese Struktur erhalten, ...

Vertikale Team-Organisation
Kunden-Team
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Faktura-Team
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Buchh.-Team
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Produkt-Team
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank

Best Practice
ein Bounded Context ⬌ ein Microservice
ein Bounded Context ⬌ ein Team
ein Microservice ⬌ ein Team

Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
&
Clean Code

Continuous Build
Entwickler-
Team
VCSCI-Server
Build-
Werkzeug
Commit
TriggerBuild
Ergebnisse
Repository
Artefakte
Nachricht
Anzeige

Continuous Integration is a Complex Beast
CI-Server
VCS
Code-
Analyse
Build
Unit-Tests Artefakt
erzeugen
Integrations-
Test-
Umgebung
Deployment
Automatische
funktionale
Tests
ReportsEntwickler-
Team

Schwerpunkt auf der Entwicklerseite
Kapitel 1 | Kapitel 2 | Referenzen | Weiterführende Literatur | Ende

Deployment und Release
Akzeptanz-
Test-Stage
Commit-
Stage
Performance-
Test-Stage
Abnahme-
Test-Stage
Produktions-
Stage
Wir sind erst hier

Deployment und Release
Akzeptanz-
Test-Stage
Ubuntu
Oracle
Express
Mocks
Commit-
Stage
Windows
Oracle
Express
Mocks
Performance-
Test-Stage
Debian
Oracle
Test-Modes
Abnahme-
Test-Stage
Debian
Oracle
Test-Modes
Produktions-
Stage
Debian
Oracle-Cluster
Load-Balancer
Live-Daten
Problem: Verschiedene Systeme,
pro Sprint n-mal/Jahr
DEV OPS
Trennung von Entwicklung und Betrieb

Der traditionelle Konflikt zwischen ...
Kapitel 1 | Kapitel 2 | Referenzen | Weiterführende Literatur | Ende
Betrieb Entwicklung
Qualität sicherstellen: Viele Features umsetzen:
• Ausfallsicherheit • Neue Technologien
• Security • Neue Frameworks
• Monitoring • Agilität
Tools im Betrieb ≠ Entwickler-Tools
Betriebs-Abteilungen ≠ Entwickler-Abteilungen

Lösung für „Verschiedene Systeme“: Deployt wird stets derselbe Container
Deployment Pipeline
Akzeptanz-
Test-Stage
Commit-
Stage
Performance-
Test-Stage
Abnahme-
Test-Stage
Produktions-
Stage
Vorteile
Man könnte Feature für Feature ausliefern
und jederzeit zügig nachsteuern
DevOps

Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
&
Clean Code

Agile Dev + IT Ops = DevOps
DevOps ist die Folge einer Technologie-getriebenen Organisationsänderung
gemäß dem Gesetz von Conway.
Kommunikation
Kolaboration
Integration
Automation

Ein Ziel von DDD: Dialog herstellen
DDD

Ein Ziel von DevOps: Dialog herstellen
DDD DevOps

Geschäftsdomäne
verstehen:
DDD anwenden
Infrastruktur auf
maximale
ausbauen
Eine agile
Unternehmenskultur
etablieren
&
Clean Code

Brauchen wir noch Clean Code?

Acceptance Test / Behavior Driven Development
(ATDD)
Kunde bzw. AM, Programmierer und Tester erstellen zusammen
Akzeptanztests
 Diese werden in natürlicher aber ubiquitärer Sprache verfasst
 Vorrangiges Ziel ist ein gemeinsames Verständnis der Anforderung!
Zu empfehlen ist die Verwendung
 einer Satzschablone (z.B. nach Gherkin)
 von strukturierten Testdaten (Excel, FIT etc.)
Ziel: Test-Code für automatisierte Akzeptanztests zu generieren.
Anforderungs-
manager
DDD

Wie wir zurzeit einen Microservice schreiben
Anforderungen
Testfälle
Kunde / AM Programmierer Tester
Excel
Mock
Test-Code
Real
testen
automatisiert [1]

Performance-
Test-Stage
Test-Automaten
Commit-Stage
Continuous Delivery & Deployment
Akzeptanz-
Test-Stage
Test-Automaten
Produktions-
Stage
CI-Server
Repository
automatisiert automatisiert
manuell
automatisiert
automatisiert

Tools
Automatisierte Installation
 Puppet, Chef, Ansible, Salt
Continuous Delivery
 Jenkins, TeamCity, Bamboo, Go
Container-Management
 Docker, Rkt
 Swarm, Cubernetes, Mesos,
 Consul
Tools
 ELK-Stack, Hystrix, Prometheus, Dropwizard, Spring-Boot/Cloud, WildFly Swarm, ...
Automatisiertes Testing
 https://www.testing-board.com/testautomatisierung-tools/

Alte Welt, neue Welt

Klassische Abteilungs- bzw. Team-Aufteilung
Entwicklermannschaft
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team

Bounded Contexts
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team

Von Version v1 zu v2, v3, …
BuchhaltungFaktura
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank
Dependency Hell
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Cluster

Version 1.0
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team

Kunden-Faktura-Buchhaltungs-Produkt-Monolith
Das Ende der Wartbarkeit
Betriebs-Team(s)
Frontend-Team
Backend-Team
Datenbank-Team
Big Ball of Mud

Für das Ziel …

Buchh.-Team Produkt-TeamFaktura-TeamKunden-Team
Microservice-Architektur
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank
Fachmann/frau
Anforderungsm.
Entwicklung
Betrieb
Frontend
Backend
Datenbank

... wäre Einiges zu tun:

Womit sollte Ihr Unternehmen starten?
1. Geschäftsdomäne analysieren
 Subdomänen identifizieren, die sich aus dem Monolithen extrahieren lassen
 Dialog zwischen Fachabteilung und Entwicklung (DDD) etablieren
2. Infrastruktur aufbauen
 Continuous-Build, -Integration, -Delivery
 Dialog zwischen Entwicklung und Betrieb (DevOps) etablieren
3. Entwickler und Tester schulen
 Programmierung: Neue Patterns studieren
 Tests: Vollautomatisierung anstreben
 Dialog zwischen Fachabteilung, Entwicklern und Testern (ATDD) etablieren
4. Management-Aufgaben
 Rahmen für agiles Arbeiten ermöglichen
 Team-Organisation neu denken
5. Wichtig: klein starten!

Ist die Zeit reif für Microservices?
Performance-Probleme der Anwendung,
 die sich mit der aktuellen Architektur nicht mehr lösen lassen
Das monolithische Deployment wird immer fehleranfälliger
 Folge: Es werden immer weniger Auslieferungen pro Jahr gewagt
Performance-Probleme in der (Weiter-)Entwicklung
 Indizien: Bug-Fixing und neue Features werden merklich teurer
 Ursachen: Dependency Hell, Dirty Code, zu wenig Tests
Gefahr agilerer Konkurrenz

Bevor Sie loslegen ...
Komplexität
Produktivität
Monolith
Microservice

Einige Zitate
Komplexität
„Zu akzeptieren, dass man es nicht mit deterministisch koordinierbaren Teilen zu tun
hat. Statt zu standardisieren und zu zentralisieren benötigt man Tools, um das Chaos zu
beherrschen. Dies ist für viele Kunden neu“.
Domain Driven Design
„Der Schnitt ist entscheidend. Gelingt dies nicht, kommt am Ende ein „verteilter
Monolith“ heraus, das Worst Case Scenario der Software-Entwicklung.“
Operating / Continuous Delivery
„Das Deployment und Monitoring aller beteiligten Komponenten ist die größte
technische Herausforderung. Auf organisatorischer Ebene ist es die Autonomie der
Teams.“
Agile Management / DevOps
„Die Durchgängigkeit durch alle Disziplinen und Organisationseinheiten ist die größte
Herausforderung.“

Monolith Microservices

Industriezeitalter Wissenszeitalter

Vielen Dank!
Fragen?

Weiterführende Literatur
Digitalisierung industrieller Arbeit: Die Vision Industrie 4.0 und ihre sozialen
Herausforderungen, H. Hirsch-Kreinsen, P. Ittermann, J. Niehaus, Nomos,
2015
Deutschland 4.0: Wie die Digitale Transformation gelingt, T. Kollmann, H.
Schmidt, Springer Gabler, 2016
Holacracy: Ein revolutionäres Management-System für eine volatile Welt,
Brian J. Robertson, Vahlen, 2016
Network Thinking: Was kommt nach dem Brockhaus Denken, Ulrich
Weinberg, Murmann Verlag, 2015
Die Irrtümer der Komplexität: Warum wir ein neues Management brauchen,
Stephanie Borgert, Gabal Verlag, 2015
Organisation für Komplexität, Niels Pfläging, Redline Verlag, 2014
Komplexithoden, N. Pfläging, S. Hermann, Redline Verlag, 2014

Release It!, Michael T. Nygard, Pragmatic Bookshelf, 2007
Continous Delivery, David Farley, Jez Humble, Addison-Wesley Professional,
2010
Agilität und Continuous Delivery, Steffen Schluff et al., entwickler.press,
2013
The Deployment Production Line, Jez Humble, Chris Read, Dan North,
Proceedings of the conference on AGILE 2006
Microservices, Entwickler Magazin Spezial, Vol. 9, 2016
Microservices, Eberhard Wolff, dpunkt.verlag, 2015
Microservices im Experten-Check: Warum eigentlich Microservices?
jaxenter.de/microservices-im-experten-check-warum-eigentlich-
microservices-36591
Microservices? Please, Don't
https://dzone.com/articles/microservices-please-dont

Computerwoche, Microservices revolutionieren die IT-Organisation.
http://www.computerwoche.de/a/microservices-revolutionieren-die-it-
organisation,3222474
Domain Driven Design, Eric Evens, Addison-Wesley Professional, 2003
Implementing Domain Driven Design, Vaughn Vernon, Addison-Wesley
Professional, 2013
How You Can Architect and Develop Enterprise Mission-Critical Applications
with Domain-Driven Design. www.youtube.com/watch?v=aieoAWXNjl0
DDD Community: dddcommunity.org/
Die lernenden Organisation. www.vordenker.de/gerald/
Komplexität: Was haben ein Tsunami und die Börse gemeinsam?
www.youtube.com/watch?v=DwGP1ht9T0Q

Referenzen
[1] Excel-2-Test-Generator: https://github.com/javacook
https://dzone.com/articles/code-generation-and-templating-made-really-
easy

Bildernachweise
Seite 3
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