Microsserviços ou monólito: qual o melhor para o seu negócio

Por Marcelo Mota e EloInsights

Artigo examina as diferenças entre as arquiteturas de microsserviços e monolíticas, destacando como cada uma pode impactar o desenvolvimento, a manutenção e a escalabilidade de aplicações.
São discutidos cenários específicos onde cada arquitetura seria mais vantajosa. Microsserviços são ideais para projetos que exigem alta escalabilidade e independência tecnológica, enquanto arquiteturas monolíticas são adequadas para projetos menores, com desenvolvimento e implantação mais rápidos e menos complexos.
O artigo sugere dez pontos importantes que líderes devem considerar ao escolher entre microsserviços e monolíticos, incluindo requisitos de escalabilidade, complexidade do negócio, capacidade da equipe, e custos de infraestrutura.

No mundo da Engenharia de Software, a escolha da arquitetura de sistemas pode determinar o sucesso ou o fracasso de uma operação. Uma arquitetura adequada não apenas facilita a implementação de funcionalidades no curto prazo, mas também garante que o sistema permaneça robusto, flexível e escalável no longo prazo.

Essa escolha afeta diretamente a eficiência operacional, a capacidade de resposta a demandas do mercado e a facilidade com que novas atualizações ou melhorias podem ser implementadas. Em contraste, uma escolha mal feita pode resultar em altos custos de manutenção, dificuldades técnicas para adaptação a novas necessidades de negócios e, em casos extremos, a falhas sistemáticas que comprometem a entrega de serviços e produtos.

Neste artigo, abordaremos um dilema moderno enfrentado por muitas organizações: a decisão entre microsserviços e arquiteturas monolíticas. Essas abordagens não são apenas tecnologias; elas representam filosofias distintas com implicações profundas no desenvolvimento, na manutenção e na escalabilidade de aplicações.

Aprofundaremos nos conceitos, vantagens e desvantagens de cada modelo, ajudando a identificar qual estratégia melhor se alinha aos objetivos do seu negócio.

O conceito de arquitetura de sistemas

Antes de mergulhar mais a fundo nas especificidades de microsserviços e estruturas monolíticas, vamos dar um passo atrás e lembrar do que se trata o conceito de arquitetura de sistemas.

A arquitetura de sistemas, em Engenharia de Software, refere-se ao conjunto estruturado de diretrizes que define a organização de um sistema de software. Ela abrange a seleção de componentes e sua interação, além de descrever como o sistema é dividido em módulos e como esses módulos interagem entre si para formar o sistema completo. Essencialmente, a arquitetura de sistemas serve como um mapa para o desenvolvimento de software, orientando desenvolvedores na construção, integração e manutenção de todas as partes de um sistema.

Esta arquitetura não é apenas técnica, mas também uma manifestação dos requisitos e políticas do negócio, traduzindo as necessidades e restrições operacionais e estratégicas em uma solução técnica. Os principais benefícios de uma arquitetura bem definida incluem:

Manutenção: Facilita as atualizações e o gerenciamento do software, uma vez que mudanças em um componente podem ser feitas com impacto mínimo nos outros.
Escalabilidade: Permite que o sistema cresça em capacidade, seja pela adição de novos módulos ou pelo dimensionamento dos existentes, sem prejuízo de performance.
Reutilização: Componentes de software podem ser projetados para serem reutilizados em diferentes partes do sistema ou em diferentes projetos, reduzindo o tempo e o custo de desenvolvimento.
Desempenho: Otimiza o desempenho através de uma disposição eficiente dos componentes e uma definição clara das comunicações entre eles.

A arquitetura de sistemas é um guia vital para as equipes de desenvolvimento, assegurando que todos os aspectos do sistema estejam alinhados com os objetivos do negócio e com as melhores práticas da indústria, além de ser adaptável às mudanças futuras tanto em tecnologia quanto em requisitos empresariais.

O que são microsserviços?

Microsserviços são um estilo de arquitetura de software que estrutura uma aplicação como uma coleção de serviços menores, cada um executando um processo único. Este modelo surgiu como uma resposta aos desafios enfrentados por arquiteturas monolíticas, especialmente em relação à escalabilidade e à agilidade no desenvolvimento. Com microsserviços, as equipes podem atualizar serviços de forma independente, melhorando a resiliência e a velocidade de entrega de novas funcionalidades.

Algumas das vantagens dos microsserviços:

Escalabilidade independente: Cada serviço em uma arquitetura de microsserviços pode ser escalado independentemente, permitindo que recursos sejam alocados de maneira mais eficiente. Isso é particularmente útil em sistemas onde diferentes componentes têm diferentes requisitos de carga e desempenho.
Resiliência: Falhas em um microsserviço são isoladas e, portanto, menos propensas a afetar todo o sistema. Isso aumenta a resiliência geral do sistema, pois os outros serviços podem continuar operando normalmente enquanto um serviço falho é reparado ou reiniciado.
Implantação contínua: A natureza modular dos microsserviços facilita atualizações e implantações contínuas sem interromper o serviço ao usuário final. As empresas podem implantar novas versões de serviços individualmente sem precisar reimplantar toda a aplicação, o que acelera o ciclo de lançamento de novos recursos e correções.
Diversidade tecnológica: Os microsserviços permitem que diferentes serviços sejam escritos em diferentes linguagens de programação e usem diferentes tecnologias de armazenamento de dados. Isso oferece a flexibilidade de escolher as tecnologias mais adequadas para as necessidades específicas de cada serviço.
Autonomia das equipes: As equipes podem desenvolver, testar, implantar e escalar seus serviços independentemente umas das outras. Isso não apenas acelera o desenvolvimento, mas também permite que as equipes sejam mais inovadoras e responsivas às mudanças nas demandas dos negócios.

Por outro lado, a escolha por essa arquitetura pode trazer também algumas desvantagens, tais como:

Complexidade de gerenciamento: Uma das maiores desvantagens dos microsserviços é a complexidade adicional no gerenciamento de múltiplos serviços independentes. Isso inclui dificuldades com o monitoramento, a orquestração de serviços e o gerenciamento de dependências entre serviços.
Consistência de dados: Manter a consistência de dados entre serviços pode ser desafiador, uma vez que cada serviço pode usar seu próprio banco de dados. Isso pode resultar em problemas complexos de transações distribuídas e consistência eventual.
Custos de infraestrutura: Embora os microsserviços possam ser escalados de forma independente, eles também podem exigir mais recursos de hardware e infraestrutura de rede do que uma aplicação monolítica equivalente. Isso pode aumentar os custos operacionais.
Dificuldade em realizar testes abrangentes: Testar uma aplicação baseada em microsserviços pode ser mais complicado do que testar um monólito, pois requer a configuração de um ambiente que inclua todos os serviços interdependentes, o que pode ser tanto tempo consumindo quanto propenso a erros.
Desafios de Segurança: Cada serviço é um ponto potencial de falha de segurança, e proteger múltiplas interfaces pode ser mais desafiador do que em um ambiente monolítico. Além disso, a complexidade da rede entre os serviços pode criar novas vulnerabilidades.

O que não são microsserviços? (Os monólitos)

Contrastando com os microsserviços, o modelo monolítico consiste em uma aplicação única e indivisível em que todos os componentes do software são interdependentes e compartilham a mesma base de código. Apesar de algumas visões modernas criticarem este modelo por sua dificuldade de escalabilidade, ele ainda é justificável em muitos cenários, especialmente para aplicações menos complexas, onde a simplicidade de desenvolvimento, teste e implantação pode superar as vantagens dos microsserviços.

As vantagens dos monólitos incluem:

Simplicidade de desenvolvimento: A arquitetura monolítica é geralmente mais simples de desenvolver e testar porque todas as partes da aplicação estão integradas em um único ambiente de desenvolvimento. Isso pode facilitar a depuração e a implementação de funcionalidades.
Facilidade de implantação: Com um monólito, a implantação é geralmente mais simples, pois envolve apenas o lançamento de uma única aplicação ou conjunto de arquivos relacionados, sem a necessidade de gerenciar múltiplos serviços ou suas interdependências.
Consistência de dados: Em arquiteturas monolíticas, a gestão de dados é mais coerente e menos propensa a erros, pois toda a aplicação compartilha uma única base de dados. Isso simplifica as transações e a manutenção da integridade dos dados.
Menor overhead de comunicação: Ao contrário dos microsserviços, os componentes de um monólito se comunicam entre si sem a latência associada às chamadas de rede, o que pode resultar em um melhor desempenho para certas operações.
Menor custo de manutenção inicial: Para projetos menores ou para startups, a arquitetura monolítica pode ser menos custosa em termos de manutenção e infraestrutura, pois não exige uma orquestração complexa ou recursos extensivos de hardware e rede.

Desvantagens dos monólitos

Dificuldade de escalabilidade: Escalar uma aplicação monolítica pode ser desafiador, especialmente quando diferentes módulos têm requisitos de escalabilidade variados. Isso geralmente resulta na necessidade de escalar toda a aplicação, mesmo que apenas uma parte dela esteja sob carga elevada.
Complexidade com o crescimento: Conforme um monólito cresce, sua base de código pode tornar-se excessivamente complexa e difícil de gerenciar. Isso pode afetar negativamente a manutenibilidade e aumentar o risco de bugs.
Implantação mais lenta: A implantação de novas versões de um monólito pode ser mais lenta e arriscada, já que qualquer mudança afeta toda a aplicação. Isso também pode levar a períodos de inatividade durante as atualizações.
Menor flexibilidade tecnológica: Em um monólito, geralmente é necessário aderir a um único stack tecnológico, o que pode limitar a escolha de tecnologias e a experimentação com novas abordagens.
Barreiras à inovação: A natureza interdependente de um monólito pode desencorajar inovações, já que as mudanças em uma parte do sistema podem ter repercussões imprevistas em outras partes.

Cenários em que faz sentido adotar microsserviços

A adoção de microsserviços faz sentido em cenários que exigem alta escalabilidade, flexibilidade e agilidade no desenvolvimento. Empresas que operam em ambientes dinâmicos e que precisam de rápida adaptação a mudanças de mercado tendem a se beneficiar deste modelo. Requisitos como a capacidade de implementar atualizações frequentes sem interromper o serviço ao usuário final são cruciais. Além disso, uma cultura organizacional que suporte a autonomia das equipes e uma forte coordenação são essenciais para o sucesso deste modelo.

Alguns exemplos de cenários que tendem a ser mais propícios à adoção de microsserviços:

Grandes empresas com necessidades de escalabilidade: Microsserviços são ideais para organizações que precisam escalar partes específicas de suas aplicações de forma independente. Isso é particularmente útil para serviços que experimentam picos de demanda variáveis.
Desenvolvimento ágil e ciclos de release rápidos: Empresas que adotam práticas ágeis e precisam de implantações frequentes e independentes entre as equipes se beneficiam significativamente da arquitetura de microsserviços. Isso permite que diferentes equipes trabalhem de forma autônoma em diferentes serviços sem interferir umas com as outras.
Diversidade de tecnologias e experimentação: Se uma organização deseja utilizar diferentes tecnologias (linguagens de programação, bancos de dados, etc.) para diferentes partes de sua aplicação, os microsserviços são a escolha ideal. Isso permite que cada equipe selecione o stack mais adequado para suas necessidades específicas.
Organizações com estruturas de equipes descentralizadas: Microsserviços se encaixam bem em organizações onde as equipes são geograficamente distribuídas ou têm culturas de trabalho muito diferentes, pois cada equipe pode gerenciar seu próprio serviço de forma independente.

Exemplo hipotético de uso de microsserviços

Cenário: Uma grande empresa de comércio eletrônico que oferece uma variedade de produtos em categorias diversas, como eletrônicos, vestuário e alimentos. A empresa quer garantir que as partes críticas de sua aplicação, como o sistema de pagamentos e a gestão de inventário, possam ser atualizadas rapidamente em resposta às tendências de mercado sem perturbar outras partes do sistema.

Solução: Implementando uma arquitetura de microsserviços, a empresa divide sua aplicação em vários serviços menores e independentes. Por exemplo:

Serviço de gerenciamento de inventário: Gerencia estoques e pode ser escalado separadamente durante períodos de alta demanda, como durante promoções ou lançamentos de produtos.
Serviço de processamento de pagamentos: Operando de forma independente, permite a integração com múltiplos provedores de pagamento e pode ser rapidamente atualizado para adicionar novas opções de pagamento ou reforçar medidas de segurança.

Resultado: A estrutura em microsserviços permite que a empresa de comércio eletrônico inove e se adapte rapidamente, melhorando a experiência do usuário, enquanto mantém a estabilidade operacional. As atualizações críticas podem ser feitas em um serviço específico sem a necessidade de derrubar todo o sistema, reduzindo o risco e minimizando o tempo de inatividade.

Cenários em que não faz sentido adotar microsserviços

Embora atraentes, os microsserviços não são a solução ideal para todos os cenários. Em contextos em que a complexidade e os custos de gerenciamento de múltiplos serviços independentes podem superar os benefícios, como em startups ou pequenas empresas com recursos limitados, o modelo monolítico pode ser preferível. A simplicidade de um monólito facilita a depuração, o teste e a implantação, especialmente quando a equipe de desenvolvimento é pequena ou quando a aplicação não demanda escalabilidade intensiva.

Alguns exemplos de cenários que tendem a ser mais propícios à adoção de arquiteturas monolíticas:

Projetos de pequena a média escala: Para startups ou empresas que estão desenvolvendo produtos com requisitos menos complexos e escopo bem definido, os monólitos podem ser mais práticos. Isso simplifica o desenvolvimento e a manutenção, já que há menos peças móveis envolvidas.
Aplicações com menor necessidade de escalabilidade: Quando a escalabilidade não é um fator crítico, ou a aplicação atende a um número estável de usuários, uma arquitetura monolítica pode ser suficiente e mais eficiente em termos de recursos.
Equipes menores ou com menos especialização: Em cenários onde a equipe de desenvolvimento é pequena ou não possui especializações para lidar com a complexidade dos microsserviços, um monólito pode facilitar a colaboração e a gestão do código.
Projetos com ciclos de vida curtos ou restrições de orçamento: Projetos que precisam ser desenvolvidos rapidamente com um orçamento limitado podem se beneficiar da simplicidade e do custo mais baixo de setup inicial que um monólito oferece.

Exemplo hipotético de uso de monólitos:

Cenário: Uma startup que está lançando uma plataforma de agendamento para consultas médicas. O sistema não requer alta escalabilidade inicialmente, pois será testado em uma região geográfica limitada com um número moderado de usuários.

Solução: Implementando uma arquitetura monolítica, a startup desenvolve um sistema único que integra funcionalidades de registro de usuários, agendamento de consultas, gestão de calendários dos médicos e notificações. Isso permite que a equipe concentre seus esforços em um único repositório de código, facilitando a integração e a depuração, além de reduzir a complexidade operacional.

Resultado: A simplicidade do sistema monolítico permite que a startup implante rapidamente a plataforma com custos reduzidos de desenvolvimento e manutenção. Isso também facilita a adaptação e a modificação do sistema conforme a startup cresce e aprende mais sobre as necessidades de seus usuários. À medida que o negócio se expande e a demanda aumenta, a empresa pode considerar gradualmente a transição para microsserviços, se necessário.

Conclusão

Ao escolher entre arquiteturas de microsserviços e monolíticas, líderes de TI e decisores de negócios devem avaliar uma série de fatores para garantir que a decisão apoie tanto as necessidades atuais quanto as futuras da organização. Aqui estão dez pontos essenciais a considerar:

Requisitos de escalabilidade: Avalie se a aplicação precisa ser escalada de maneira independente por serviço ou como um todo. Microsserviços oferecem melhor suporte para escalabilidade granular, enquanto monólitos podem ser suficientes para escala moderada.
Complexidade do negócio: Considere a complexidade das operações do negócio. Empresas com muitos serviços interdependentes podem se beneficiar da flexibilidade dos microsserviços.
Capacidade da equipe de desenvolvimento: Leve em conta o tamanho e a experiência da equipe de desenvolvimento. Equipes menores ou menos especializadas podem achar mais fácil gerenciar e entender uma arquitetura monolítica.
Cultura organizacional: A cultura da empresa suporta inovação e mudança? Microsserviços requerem uma cultura que promova autonomia e responsabilidade distribuída.
Tempo de mercado: Determine a urgência de lançamento do produto. Projetos com prazos apertados podem se beneficiar da simplicidade e rapidez de desenvolvimento de um monólito.
Flexibilidade tecnológica: Avalie a necessidade de utilizar diversas tecnologias. Microsserviços permitem a adoção de diferentes tecnologias para diferentes serviços.
Custos de infraestrutura: Considere o impacto financeiro da infraestrutura necessária. Microsserviços podem exigir investimentos maiores em ferramentas de orquestração e infraestrutura de rede.
Manutenibilidade e evolução do sistema: Pense na facilidade de manter e atualizar o sistema. Microsserviços facilitam atualizações contínuas sem afetar o sistema inteiro, enquanto monólitos podem se tornar complexos e difíceis de alterar com o tempo.
Riscos e segurança: Considere os desafios de segurança associados a cada arquitetura. Microsserviços podem apresentar desafios adicionais de segurança devido à sua natureza distribuída.
Visão de futuro e expansão: Reflita sobre o futuro a longo prazo da aplicação. Uma arquitetura de microsserviços pode oferecer mais flexibilidade para adaptar-se a mudanças nos requisitos de negócios e tecnologia ao longo do tempo.

Ao ponderar esses fatores, os líderes podem fazer escolhas informadas que alinhem a arquitetura de software aos objetivos estratégicos do negócio, maximizando assim o retorno sobre o investimento em tecnologia. A EloGroup pode ajudar nesse processo, oferecendo insights e suporte para navegar essas decisões complexas sem favorecer uma arquitetura específica.