No desenvolvimento de microsserviços, o tempo que leva para testar suas alterações de código em um ambiente de produção é crítico. Ciclos longos de teste de microsserviços podem prejudicar significativamente a produtividade do desenvolvedor e desacelerar toda a cadência de lançamento.
Com os desenvolvedores precisando executar esses testes várias vezes ao dia, até mesmo pequenos atrasos podem se transformar em grandes gargalos. À medida que as equipes de engenharia e arquiteturas crescem, encontrar uma solução eficiente e escalável para testar microsserviços se torna primordial.
Desafios dos ambientes sob demanda
Muitas equipes recorrem a ambientes on-demand como uma solução, criando instâncias separadas para cada desenvolvedor ou equipe. Várias implementações desse método criam um ambiente dentro de máquinas virtuais (VMs), namespaces do Kubernetes ou até mesmo clusters separados do Kubernetes.
Alto fardo de gestão
À medida que a complexidade do sistema aumenta, cada ambiente requer uma infinidade de componentes: serviços sem estado, balanceadores de carga, gateways de API, bancos de dados, filas de mensagens e vários recursos de nuvem. Gerenciar e atualizar esses componentes em vários ambientes se torna cada vez mais difícil.
Desvio da Produção
Para gerenciar custos e complexidade, as equipes frequentemente recorrem ao uso de mocks e emuladores para certos componentes. Isso leva a uma divergência do ambiente de produção, potencialmente reduzindo a confiabilidade dos testes.
Complexidades de gerenciamento de dados
Manter e sincronizar dados em vários bancos de dados em vários ambientes efêmeros é um desafio significativo. Isso é especialmente problemático ao lidar com grandes conjuntos de dados ou relacionamentos de dados complexos.
Ambiente estagnado
Como o branch principal de cada microsserviço é continuamente atualizado, ambientes efêmeros podem rapidamente se tornar obsoletos. Isso leva a testes sendo executados em versões antigas de serviços dependentes, reduzindo sua eficácia.
Aumento do tempo de inicialização
À medida que a complexidade desses ambientes cresce, também cresce o tempo necessário para girá-los. Esse atraso impacta diretamente a produtividade do desenvolvedor e pode retardar todo o processo de desenvolvimento de software.
Implicações de custo
O impacto financeiro de executar múltiplos ambientes completos é significativo. Considere este exemplo:
Para um sistema com 50 microsserviços, você pode precisar de uma instância AWS EC2 m6a.8xlarge (32 vCPUs, 128 GiB de memória) que custa aproximadamente US$ 1,30 por hora. Executar isso 24/7 por um mês custa US$ 936, ou US$ 11.232 por ano para um único ambiente. Para executar 50 instâncias disso, o custo anual dispara para US$ 561.600 — e isso é apenas para computação, sem incluir armazenamento, transferência de dados ou serviços gerenciados.
Ambientes compartilhados e sandboxes em vez disso
Ambientes compartilhados com isolamento de camada de aplicação, chamados de "sandboxes", surgiram como uma forma de lidar com esses desafios. Esse conceito, semelhante ao que a Uber implementou para testes de ponta a ponta, oferece uma solução mais eficiente e escalável.
Neste modelo, em vez de criar ambientes separados para cada desenvolvedor ou equipe, você usa um ambiente compartilhado. Dentro deste espaço compartilhado, você fornece "isolamento ajustável" para cada cliente de teste ao colocar serviços e recursos em sandbox conforme necessário. Os serviços dentro de sandboxes são acessados por roteamento dinâmico de solicitações com base em cabeçalhos de solicitação. Essa abordagem oferece várias vantagens:
Eficiência de recursos
Ao compartilhar a infraestrutura subjacente, você reduz significativamente o uso de recursos e os custos associados.
Consistência
Todos os testes são executados no mesmo ambiente de base, eliminando problemas do tipo "funciona na minha máquina" e fornecendo resultados mais confiáveis.
Redução da sobrecarga de manutenção
Com um único ambiente compartilhado para manter, é mais fácil manter tudo atualizado.
Tempo de inicialização mais rápido
Sandboxes podem ser criados quase instantaneamente, permitindo que os desenvolvedores comecem os testes sem demora.
Testes semelhantes aos de produção
O ambiente compartilhado pode imitar mais de perto o ambiente de produção, melhorando a confiabilidade e a relevância dos casos de teste.
Considerações sobre implementação
Embora a abordagem de ambiente compartilhado ofereça benefícios significativos, há diversas considerações importantes para implementação.
Propagação de Contexto
Para garantir o isolamento adequado dentro do ambiente compartilhado, é crucial propagar o contexto pelos serviços. Isso pode ser alcançado eficientemente usando a instrumentação OpenTelemetry. Seus padrões baggage e trace context são particularmente úteis para manter o contexto entre os limites do serviço.
Isolamento de dados
Deve-se prestar atenção cuidadosa ao particionamento de dados, especialmente para dados que estão sendo editados ou excluídos. Uma regra fundamental é que um teste não deve ser capaz de mutar dados que ele não cria. Isso garante que testes simultâneos não interfiram nos dados uns dos outros, mantendo a integridade de cada sandbox.
Manipulação de fila de mensagens
É necessária consideração especial para filas de mensagens para garantir que sandboxes não compitam pelas mesmas mensagens. Isso pode envolver a implementação de lógica de roteamento personalizada ou o uso de filas separadas para cada sandbox. Consulte "Testando fluxos de trabalho assíncronos baseados em Kafka usando OpenTelemetry" para obter detalhes sobre como implementar isolamento com filas de mensagens assíncronas.
Abordagens tradicionais de testes de microsserviços são insustentáveis
À medida que as arquiteturas de microsserviços continuam a crescer em complexidade, a abordagem tradicional de duplicar ambientes inteiros para teste se torna cada vez mais insustentável. O modelo de ambiente compartilhado, com seu uso de sandboxes para isolamento, oferece uma solução mais eficiente, econômica e escalável.
Essa abordagem já provou ser bem-sucedida em vários casos de alto perfil. A Signadot ajudou empresas como Brex, Earnest e DoorDash a otimizar seus processos de teste de microsserviços e melhorar a produtividade do desenvolvedor. Suas experiências demonstram a aplicabilidade e os benefícios no mundo real dessa nova abordagem para testes de microsserviços.
