Microservices mit dem MicroProfile
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Wer Microservices implementiert, wird schnell feststellen, dass ihn viele Herausforderungen erwarten, die er bis dahin nicht gekannt hat. Resilience, Service Discovery, verteilte Autenfizierung, Tracing und Health Checks sind Themen, die man als Entwickler nicht jedes Mal neu erfinden möchte. Aber zum Glück gibt es da etwas von der Eclipse-Foundation – das MicroProfile. Eine Spezifikation, die mit ihren verschiedenen Implementierungen den technischen Herausforderungen von Microservices eindrucksvoll begegnet. Egal ob Health Check, Metrics, Fault Tolerance, JWT Propagation, Configuration, Tracing oder Open API, das MicroProfile hat die passenden APIs im Gepäck. Mit viel Code und wenig Slides wirft dieser Workshop einen Blick auf die jeweiligen APIs, zeigt sie im Praxiseinsatz und stellt Vorteile und Probleme vor.
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- 1. #WISSENTEILEN #WISSENTEILEN Arne Limburg | Enterprise Architect | open knowledge GmbH @_openKnowledge | @ArneLimburg Microservices mit dem Microprofile
- 2. #WISSENTEILEN ÜBER OPEN KNOWLEDGE Branchenneutrale Softwareentwicklung & IT-Beratung
- 3. #WISSENTEILEN ÜBER MICH • Enterprise Architect bei der open knowledge GmbH • Themen • Microservices • Domain Driven Design • APIs • Architektur • Coaching • Technologie (Java EE / Jakarta EE / Microprofile) Arne Limburg
- 4. #WISSENTEILEN Mein Freund der Microservice
- 8. #WISSENTEILEN Management Monitoring Availability Security (* Java EE 7 APIs)
- 9. #WISSENTEILEN Ok, das geht mit JEE. Aber passt das auch?
- 10. #WISSENTEILEN „Max cohesion, min coupling“ • JEE Business Component • Boundary Entity Control Pattern • je Service ein eigenes WAR • Kommunikation via REST
- 11. #WISSENTEILEN
- 15. #WISSENTEILEN
- 18. #WISSENTEILEN Folks, we must talk …
- 19. #WISSENTEILEN
- 20. #WISSENTEILEN „Just enough Server“ • Self-Contained Java Microservices (.jar) • Java EE Komponenten on demand • Embedded Servlet / Web Engine • more to come … Das geht mit Java EE? JEE
- 21. #WISSENTEILEN
- 22. #WISSENTEILEN
- 23. #WISSENTEILEN
- 24. #WISSENTEILEN „An open forum to optimize Enterprise Java for a microservices architecture by innovating across multiple implementations and collaborating on common areas of interest with a goal of standardization.“ Die Mission
- 25. #WISSENTEILEN Brücke zwischen Community und Standard • breite Kooperation von Herstellern • Portabel zwischen Implementierungen • Förderung von Experimentierfreudigkeit • Risikominimierung • zügige Innovationen Die Idee
- 26. #WISSENTEILEN Der Weg in die MicroProfile Zukunft: • Schritt 1: Den „Hebel“ Java EE nutzen • Schritt 2: Organische Innovationen • Schritt 3: Zusammenarbeit via Open Source Die Umsetzung (*aktuelle Planung: 2-4 Releases/Jahr)
- 27. #WISSENTEILEN Q4 2016 Move to (*MicroProfile 1.0: JAX-RS 2.0, CDI 1.2, JSON-P 1.0) Q3 2019 MP v. 3.0 Q4 2019 MP v. 2.2 Q2 2017 MP v. 1.1 Q1 2019 MP v. 3.1/3.2
- 28. #WISSENTEILEN
- 31. #WISSENTEILEN I am so NOT impressed!
- 34. #WISSENTEILEN Wie kann ich auf einheitliche Art und Weise in meinen Services unterschiedlichste Konfigurationsmechanismen nutzen? • MicroProfile Config 1.3 Distributed Configuration
- 35. #WISSENTEILEN
- 36. #WISSENTEILEN
- 37. #WISSENTEILEN
- 38. #WISSENTEILEN MicroProfile Config 1.3 • Default ConfigSources* System Properties, Env Vars & Config File • Custom ConfigSources* z.B. DB oder ConfigServer • Startup vs. Laufzeit ConfigProperty vs Provider Distributed Configuration *inkl. ordinal
- 39. #WISSENTEILEN
- 40. #WISSENTEILEN
- 43. #WISSENTEILEN Wie kann ich auf einheitliche Art und Weise den Health Status und weitere Metriken meines Microservices abfragen? • MicroProfile HealthCheck 2.1 • MicroProfile Metrics 2.2 Up & Running
- 44. #WISSENTEILEN MicroProfile HealthCheck 2.1 • M2M, e.g Kuberentes Liveness & Readiness • terminate, shutdown, replace? • Single HC Endpoint pro MP Runtime (/health) • logisches UND (gesund, wenn alle gesund) • REST/HTTP (andere optional z.B. JMX) Up & Running
- 45. #WISSENTEILEN Health check for @Readiness of connection pool
- 47. #WISSENTEILEN
- 48. #WISSENTEILEN
- 49. #WISSENTEILEN
- 50. #WISSENTEILEN MicroProfile Metrics 2.2 • deutlich mehr als nur UP/DOWN Info für Scopes „base“, „vendor“, „application“ • Datentrends für Kapazitätsplanung • Auslastung für automatisches Scalling • proaktives Feststellen von Problemen* Up & Running (* z.B. Disk-Usage Anomalie)
- 51. #WISSENTEILEN MicroProfile Metrics 2.2 • Pflicht- und Optional-Metrics • Tags via Metric Description & Config API • Metadaten (unit, type, description, …) • Reusable Metrics (default ist false) • JSON & Prometheus Format (mehr geplant) Up & Running
- 52. #WISSENTEILEN
- 53. #WISSENTEILEN https://myhost.com:9443/metrics/application/... *A server SHOULD implement TLS encryption by default.
- 54. #WISSENTEILEN MicroProfile Metrics 2.2 • @ Timer • @ Counter • @ Gauge • @ Meter • @ Histogram Up & Running
- 57. #WISSENTEILEN Wie kann ich mein System so aufbauen, dass es auch bei temporäre Ausfällen und Problemsituation einzelner Microservices stabil läuft (a.k.a. Resilient)? • MicroProfile Fault Tolerance 2.0 Resilience
- 58. #WISSENTEILEN MicroProfile Fault Tolerance 2.0 • Business Logik um Fehlertoleranz erweitern • Trennung der Logik von deren Ausführung • Ausführung erlaubt Resilience Patterns • CDI Interceptor als Mittel zum Zweck • Hystrix/Failsafe als Vorbilder für Standard API Resilience
- 59. #WISSENTEILEN MicroProfile Fault Tolerance 2.0 • @Timeout • @ Retry • @ Fallback • @ CircuitBreaker • @ Bulkhead Resilience (Konfiguration via Config API möglich)
- 60. #WISSENTEILEN Fault Tolerance via @Retry
- 61. #WISSENTEILEN Fault Tolerance via @Timeout und @Fallback
- 65. #WISSENTEILEN Fault Tolerance via @CircuitBreaker und @Fallback
- 69. #WISSENTEILEN Fault Tolerance via @Bulkhead und @Fallback
- 74. #WISSENTEILEN Wie sichere ich meine Microservices gegen unbefugten Zugriff ab OHNE dass bei jedem Service eine neue Authentifizierung und Authorisierung stattfinden muss? • MicroProfile JWT Auth 1.1 Security
- 75. #WISSENTEILEN
- 76. #WISSENTEILEN
- 77. #WISSENTEILEN
- 78. #WISSENTEILEN
- 79. #WISSENTEILEN
- 80. #WISSENTEILEN
- 81. #WISSENTEILEN
- 82. #WISSENTEILEN MicroProfile JWT Auth 1.1 • Security Token aus Request extrahieren • Validierung des Tokens vornehmen • Claims aus Token extrahieren • (JEE) Security Context erzeugen Security
- 83. #WISSENTEILEN MicroProfile JWT Auth 1.1 • type, alg, kid (header) • iss, sub, exp, iat, jti, (payload IANA*) • upn, groups (payload mp jwt auth) • etliche optionale Claims Security (*Internet Assigend Number Authority)
- 84. #WISSENTEILEN JWT Auth Step 1: MS als „requires MP-JWT“ markieren
- 85. #WISSENTEILEN JWT Auth Step 2: Token / Claims injecten
- 86. #WISSENTEILEN JWT Auth Step 3: Role-based Access Control hinzufügen
- 89. #WISSENTEILEN Wie lässt sich ein Request-Flow über Servicegrenzen hinaus verfolgen? • MicroProfile Open Tracing 1.3 Tracing
- 90. #WISSENTEILEN
- 91. #WISSENTEILEN
- 92. #WISSENTEILEN MicroProfile Open Tracing 1.3 • verteiltes Tracing über Servicegrenzen hinweg • Correlation ID als gemeinsamer Nenner • OpenTracing Standard als Basis* • Achtung: KEIN eigener Tracing Service sondern lediglich dessen Support Tracing *https://opentracing.io
- 93. #WISSENTEILEN Tracing für JAX-RS Methoden aktivieren
- 94. #WISSENTEILEN Tracing für einzelne Methoden deaktivieren
- 95. #WISSENTEILEN
- 96. #WISSENTEILEN
- 99. #WISSENTEILEN Wie kann ich meine Microservices APIs so dokumentieren, dass sie von anderen verstanden und genutzt werden können. • MicroProfile Open API 1.1 API Description
- 100. #WISSENTEILEN
- 101. #WISSENTEILEN MicroProfile Open API 1.1 • OpenAPI v3 Standard (abgeleitet von Swagger) • Scan- und Annotationen-basiert (fast 50 @s) • frei konfigurierbar (Scanpath etc.) • mit YAML, JSON kombinierbar (in META-INF) • Filter setzen via Config API API Description
- 102. #WISSENTEILEN
- 103. #WISSENTEILEN
- 104. #WISSENTEILEN
- 105. #WISSENTEILEN
- 108. #WISSENTEILEN
- 109. #WISSENTEILEN MicroProfile Configuration Fault Tolerance Health Check Metrics JWT Token Security Disributed Tracing OpenAPI CDI 2.0 JSON-P 1.1 JAX-RS 2.1 JSON-B 1.0 Distributed Logging Distributes TX / LRA Service Discovery Bean Validation …
- 110. #WISSENTEILEN MicroProfile WebSockets Concurrency Utilities Reactive Messaging Async/Reactive EJB Lite Servlets HTTP/2 Uber-jar Eventing Systems Big Data/NoSQL NetFlix OSS Integration jCache Java 9 Modularity ...
- 111. #WISSENTEILEN
- 112. #WISSENTEILEN
- 113. #WISSENTEILEN „Komplexität wird durch Microservices verlagert, nicht verringert! by Lars Röwekamp
- 114. #WISSENTEILEN
- 115. #WISSENTEILEN
- 118. #WISSENTEILEN KONTAKT ARNE LIMBURG ENTERPRISE ARCHITECT arne.limburg@openknowledge.de +49 (0)441 4082 – 0 @ArneLimburg @_openknowledge OFFENKUNDIGGUT
- 119. #WISSENTEILEN BILDNACHWEISE #01 FabrikaSimf – shutterstock.com #06, #17 © Andrew Rich – istockphoto.com #15 © Chris Munns – Amazon – CC Attribution License #30, #41, #55, #70, #72, #87, #97, #106 © print10 – istockphoto.com #112 ©MichaelJayBerlin - shutterstock.com All other pictures inside this presentation orginate from pixabay.com or were created by my own.