Mikroservis Mimarisine Giriş Rehberi: Tasarımdan Uygulamaya Temel Noktalar

Mikroservis mimarisi, popüler bir yazılım geliştirme yöntemi olarak, uygulamaları ağ üzerinden iletişim kuran küçük, özerk hizmetler kümesi olarak oluşturur. Geleneksel monolitik mimariye kıyasla, mikroservisler daha iyi ölçeklenebilirlik, esneklik ve hata toleransı sağlayabilir. Ancak, mikroservisler aynı zamanda karmaşıklık da getirir ve dikkatli tasarım ve uygulama gerektirir. Bu makale, yeni başlayanlara mikroservis mimarisine bir giriş rehberi sunmayı, mikroservislerin temel kavramlarını, tasarım ilkelerini ve uygulama tekniklerini anlamanıza yardımcı olmayı amaçlamaktadır.

I. Mikroservis Mimarisi'nin Temel Kavramları

Mikroservis mimarisine derinlemesine dalmadan önce, aşağıdaki temel kavramları anlamak çok önemlidir:

1. Hizmet (Service): Bağımsız olarak dağıtılan, tek bir sorumluluğa sahip bir yazılım modülü. Her hizmet, belirli bir işlevini tamamlamaktan sorumlu olmalıdır.

2. Özerk (Autonomous): Her hizmet, diğer hizmetleri etkilemeden bağımsız olarak dağıtılabilir, yükseltilebilir ve ölçeklenebilir olmalıdır. Bu, hizmetler arasında mümkün olduğunca ayrışma olması ve açıkça tanımlanmış API'ler aracılığıyla iletişim kurulması gerektiği anlamına gelir.

3. Alan Odaklı Tasarım (Domain-Driven Design, DDD): DDD, yazılımı alan kavramları koleksiyonu olarak modellemeyi vurgulayan bir yazılım geliştirme yöntemidir. Mikroservis mimarisinde, DDD, hizmet sınırlarını belirlememize ve bölümlendirmemize yardımcı olabilir, böylece her hizmetin açıkça tanımlanmış bir iş alanı etrafında olmasını sağlar.

4. API Ağ Geçidi (API Gateway): İstemcilerin mikroservis kümesine erişim noktası olarak, istek yönlendirme, kimlik doğrulama, yetkilendirme, trafik kontrolü vb. işlevlerden sorumludur.

5. Hizmet Keşfi (Service Discovery): Hizmetlerin çalışma zamanında diğer hizmetleri dinamik olarak bulmasına ve bunlara bağlanmasına olanak tanır.

6. Mesaj Kuyruğu (Message Queue): Hizmetler arasında asenkron iletişim için kullanılır, ayrışmayı sağlar ve sistemin ölçeklenebilirliğini artırır. Yaygın mesaj kuyrukları arasında Kafka, RabbitMQ vb. bulunur.

7. Dağıtık İşlem (Distributed Transaction): Mikroservisler dağıtık sistemler olduğundan, geleneksel işlem yönetimi yöntemleri artık geçerli değildir. Saga modeli gibi dağıtık işlem çözümleri kullanılması gerekir.

II. Mikroservis Mimarisi'nin Tasarım İlkeleri

Aşağıda, mikroservis mimarisi tasarlarken izlenmesi gereken bazı temel ilkeler bulunmaktadır:

1. Tek Sorumluluk İlkesi (Single Responsibility Principle): Her hizmet yalnızca bir işlevinden sorumlu olmalı ve hizmetlerin aşırı şişkin olmasından kaçınılmalıdır.

2. Sınırlandırılmış Bağlam (Bounded Context): Uygulamayı birden çok sınırlandırılmış bağlama bölün. Her bağlam belirli bir iş alanına karşılık gelir. Hizmetler, hizmet içindeki tutarlılığı sağlamak için sınırlandırılmış bağlam etrafında tasarlanmalıdır.

3. API Öncelikli (API-First): Hizmetleri tasarlamadan önce, önce hizmetlerin API'lerini tanımlayın. API'ler açık, kararlı ve kullanımı kolay olmalıdır.

4. Otomasyon (Automation): Otomasyon, mikroservis mimarisinin anahtarıdır. Otomatik dağıtım, test, izleme ve ölçeklendirme, geliştirme verimliliğini ve sistem güvenilirliğini önemli ölçüde artırabilir.

5. Hata Toleransı (Fault Tolerance): Mikroservis mimarisinde, hizmetler arasındaki bağımlılıklar basamaklı hatalara neden olabilir. Bu nedenle, devre kesiciler, yeniden deneme mekanizmaları ve sigortalar gibi önlemler alarak sistemin hata toleransını artırmak gerekir.

6. Gözlemlenebilirlik (Observability): Mikroservis sisteminin sağlığını izlemek çok önemlidir. Sorunları zamanında tespit etmek ve çözmek için istek gecikmesi, hata oranı ve kaynak kullanımı gibi çeşitli metrikleri toplamak ve analiz etmek gerekir.

III. Mikroservis Mimarisi'nin Uygulama Adımları

Aşağıda, sıfırdan bir mikroservis mimarisi oluşturmaya yönelik bir uygulama adımı bulunmaktadır:

1. İş Alanını Belirleyin: İlk olarak, uygulamanın iş alanını derinlemesine analiz etmek ve temel işlevlerini belirlemek gerekir. Uygulamayı birden çok sınırlandırılmış bağlama bölmek için DDD yöntemini kullanabilirsiniz.

2. Hizmet Sınırlarını Bölümlendirin: İş alanına ve sınırlandırılmış bağlama göre, hizmetlerin sınırlarını belirleyin. Her hizmet, açıkça tanımlanmış bir iş alanı etrafında tasarlanmalıdır.

3. API'leri Tanımlayın: Her hizmet için açık ve kararlı API'ler tanımlayın. API'ler RESTful stilini kullanmalı ve OpenAPI (Swagger) kullanılarak belgelenmelidir.```yaml openapi: 3.0.0 info: title: User Service version: 1.0.0 paths: /users/{userId}: get: summary: ID'ye göre kullanıcıyı getir parameters: - name: userId in: path required: true schema: type: integer responses: '200': description: Başarılı işlem content: application/json: schema: type: object properties: id: type: integer name: type: string

4.  **Teknoloji yığınını seçin:** Ekibinize ve projenize uygun bir teknoloji yığını seçin. Yaygın mikroservis teknoloji yığınları şunları içerir:
    *   **Programlama dilleri:** Java (Spring Boot), Go (Golang), Node.js (Express.js), C# (.NET)
    *   **Konteynerleştirme:** Docker
    *   **Konteyner orkestrasyonu:** Kubernetes, Docker Swarm
    *   **API Ağ Geçidi:** Kong, Apigee, Tyk
    *   **Servis keşfi:** Eureka, Consul, etcd
    *   **Mesaj kuyruğu:** Kafka, RabbitMQ
    *   **Yapılandırma yönetimi:** Spring Cloud Config, Consul
    *   **İzleme:** Prometheus, Grafana, ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana)

5.  **Servisleri oluşturun:** Seçilen teknoloji yığınını kullanarak her bir servisi oluşturun. Her servisin tek sorumluluk prensibine uygun olduğundan ve bağımsız olarak dağıtılıp ölçeklenebildiğinden emin olun.

6.  **API ağ geçidini uygulayın:** İstemci isteklerini ilgili servislere yönlendirmek için API ağ geçidini yapılandırın. API ağ geçidi ayrıca kimlik doğrulama, yetkilendirme ve trafik kontrolü gibi işlevleri de işleyebilir.

7.  **Servisleri dağıtın:** Servisleri konteyner görüntülerine paketlemek için konteynerleştirme teknolojisini kullanın ve bunları bir kümeye dağıtmak için bir konteyner orkestrasyon sistemi kullanın.

8.  **Servis keşfini yapılandırın:** Servislerin diğer servisleri dinamik olarak bulmasını ve bunlara bağlanmasını sağlamak için servis keşif mekanizmasını yapılandırın.

9.  **Asenkron iletişimi uygulayın:** Servisler arasında asenkron iletişim uygulamak için bir mesaj kuyruğu kullanın. Örneğin, kullanıcı kayıt olayını e-posta servisine göndermek ve hoş geldin e-postasını göndermek için Kafka kullanılabilir.

10. **İzlemeyi uygulayın:** Çeşitli metrikleri toplamak ve analiz etmek için bir izleme sistemi yapılandırın. İzleme verilerini görselleştirmek için gösterge panoları kullanın ve sorunları zamanında tespit edip çözmek için uyarılar ayarlayın.

## Dört, Araç Önerileri

Aşağıda, mikroservis mimarisi oluştururken kullanılabilecek bazı kullanışlı araçlar bulunmaktadır:

*   **Spring Boot:** Bağımsız, üretim düzeyinde Spring uygulamaları oluşturmak için popüler bir Java çerçevesi.

*   **Kubernetes:** Konteynerleştirilmiş uygulamaların otomatik olarak dağıtılması, ölçeklenmesi ve yönetilmesi için açık kaynaklı bir konteyner orkestrasyon sistemi.

*   **Docker:** Uygulamaları paketlemek, dağıtmak ve çalıştırmak için bir konteynerleştirme platformu.*   **Kafka:** Gerçek zamanlı veri işlem hatları ve akış uygulamaları oluşturmak için kullanılan dağıtık bir akış işleme platformu.

*   **Prometheus:** Zaman serisi verilerini toplamak ve analiz etmek için kullanılan açık kaynaklı bir izleme ve uyarı sistemi.

*   **Grafana:** Gösterge panoları oluşturmak ve izleme verilerini görselleştirmek için kullanılan bir veri görselleştirme aracı.

## V. Monolitik vs. Mikroservisler: Seçim Dengesi

Tartışmada, Stack Overflow'un monolitik bir mimari altında 100 milyon kullanıcıya kadar ölçeklenebildiği, Amazon'un ise binlerce mikroservis kullanarak ölçeklendiği belirtiliyor. Bu, monolitik veya mikroservis mimarisini seçmenin anahtarının, teknik trendleri körü körüne takip etmek yerine iş gereksinimlerini ve ekip yeteneklerini anlamak olduğunu vurguluyor.

Monolitik mimarinin avantajları şunlardır:

*   **Geliştirme ve dağıtımı basitleştirir:** Tüm kod tek bir kod tabanındadır, bu da oluşturmayı, test etmeyi ve dağıtmayı kolaylaştırır.
*   **İşlem yönetimini basitleştirir:** Geleneksel işlem yönetimi yöntemleri monolitik uygulamalara daha kolay uygulanabilir.
*   **Operasyonel karmaşıklığı azaltır:** Yalnızca bir uygulamayı yönetmek gerekir, bu da operasyonel maliyetleri düşürür.

Mikroservis mimarisinin avantajları şunlardır:

*   **Ölçeklenebilirliği artırır:** Her hizmet bağımsız olarak ölçeklenebilir ve gerektiğinde kaynaklar tahsis edilebilir.
*   **Esnekliği artırır:** Farklı hizmetler oluşturmak için farklı teknoloji yığınları kullanılabilir.
*   **Hata toleransını artırır:** Bir hizmetteki bir arıza diğer hizmetleri etkilemez.
*   **Ekip özerkliğini teşvik eder:** Her ekip kendi hizmetlerini bağımsız olarak geliştirebilir ve dağıtabilir.

Bu nedenle, bir mimari seçerken yukarıdaki faktörleri tartmak ve özel koşullara göre bir karar vermek gerekir. Uygulamanız nispeten basitse ve ekip boyutunuz küçükse, monolitik mimari daha iyi bir seçim olabilir. Uygulamanız çok karmaşıksa, ekip boyutunuz büyükse ve yüksek ölçeklenebilirlik ve esneklik gerekiyorsa, mikroservis mimarisi sizin için daha uygun olabilir.

## VI. SonuçMikroservis mimarisi, daha iyi ölçeklenebilirlik, esneklik ve hata toleransı sağlayabilen güçlü bir yazılım geliştirme yöntemidir. Ancak, mikroservisler karmaşıklığı da beraberinde getirir ve dikkatli bir tasarım ve uygulama gerektirir. Bu makale, mikroservis mimarisine bir giriş kılavuzu sunmaktadır ve mikroservislerin temel kavramlarını, tasarım prensiplerini ve uygulama tekniklerini anlamanıza yardımcı olmayı ve böylece mikroservis tabanlı uygulamalar oluşturmayı başarmayı ummaktadır. Unutmayın, sihirli bir çözüm yoktur; uygun mimariyi seçmek, iş gereksinimlerini, ekip yeteneklerini ve teknoloji yığınını kapsamlı bir şekilde değerlendirmeyi gerektirir.