Wenn Anwendungen wachsen, steigen häufig auch die Anforderungen an Entwicklung, Wartung und Skalierung. Eine Architektur, die zu Beginn übersichtlich und effizient war, kann dann zum Hindernis werden. Für manche Unternehmen ist deshalb der Wechsel von einer monolithischen Architektur zu Microservices ein sinnvoller nächster Schritt.
Dabei geht es nicht darum, möglichst viele kleine Services aufzubauen. Entscheidend ist, die Architektur so zu gestalten, dass sie zu den tatsächlichen Anforderungen deines Unternehmens passt.
Was bedeutet der Wechsel von monolithischer Architektur zu Microservices?
Der Wechsel von einer monolithischen Architektur zu Microservices bedeutet, eine große, eng gekoppelte Anwendung schrittweise in kleinere, klar abgegrenzte Services aufzuteilen. Jeder Service übernimmt eine bestimmte Geschäftsaufgabe und kann unabhängig entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden. Ziel ist mehr Flexibilität bei wachsender technischer Komplexität.
Was ist der Unterschied zwischen monolithischer Architektur und Microservices?
Bei einer monolithischen Architektur werden verschiedene Funktionen einer Anwendung innerhalb einer gemeinsamen Codebasis entwickelt und in der Regel als Einheit bereitgestellt. Bei Microservices wird die Anwendung dagegen in kleinere Services aufgeteilt, die jeweils bestimmte Aufgaben übernehmen und über definierte Schnittstellen miteinander kommunizieren.
Der zentrale Unterschied liegt damit im Grad der Abhängigkeit einzelner Komponenten.
Bei einem Monolithen können beispielsweise Produktverwaltung, Bestellverarbeitung, Nutzerkonten und weitere Funktionen eng miteinander verbunden sein. Änderungen an einem Bereich können dadurch Auswirkungen auf andere Teile der Anwendung haben.
In einer Microservices-Architektur können solche Funktionen getrennt organisiert werden. Ein Service könnte beispielsweise für die Produktsuche zuständig sein, ein anderer für Bestandsdaten und ein weiterer für die Anbindung eines ERP-Systems.
Dadurch können einzelne Komponenten unabhängig voneinander verändert oder skaliert werden. Im Gegenzug steigt die technische Komplexität, weil mehrere Services zuverlässig miteinander kommunizieren müssen.
Hauptunterschiede zwischen Monolith und Microservices
Ob eine monolithische Architektur oder Microservices besser geeignet sind, hängt nicht nur vom Aufbau der Anwendung ab. Auch Entwicklung, Bereitstellung, Fehlersuche, Änderungen und Skalierung unterscheiden sich deutlich.
Entwicklungsprozess
Monolithische Anwendungen sind häufig vergleichsweise einfach aufzusetzen. Entwickler arbeiten mit einer gemeinsamen Codebasis und müssen zu Beginn weniger Schnittstellen zwischen verschiedenen Services planen.
Gerade für kleinere Anwendungen oder neue Projekte kann das ein Vorteil sein. Die Entwicklung startet schneller und technische Zusammenhänge lassen sich zunächst leichter überblicken.
Mit zunehmender Größe kann die gemeinsame Codebasis jedoch komplex werden. Änderungen müssen stärker auf Abhängigkeiten geprüft werden und verschiedene Entwicklungsteams können sich gegenseitig beeinflussen.
Microservices benötigen bereits zu Beginn mehr Planung. Unternehmen müssen entscheiden, welche Geschäftsbereiche getrennt werden sollen, wie Services miteinander kommunizieren und wer für einzelne Komponenten verantwortlich ist.
Dafür können Teams später unabhängiger an bestimmten Funktionen arbeiten.
Bereitstellung
Ein Monolith wird normalerweise als eine zusammenhängende Anwendung bereitgestellt. Eine Änderung an einer einzelnen Funktion kann deshalb dazu führen, dass das gesamte System erneut getestet und veröffentlicht werden muss.
Bei Microservices besitzt jeder Service einen eigenen Entwicklungs- und Bereitstellungszyklus. Ein Team kann beispielsweise einen Service für die Produktsuche aktualisieren, ohne gleichzeitig den Service für die Bestandsverwaltung neu bereitzustellen.
Diese Flexibilität geht allerdings mit zusätzlichem Aufwand einher. Unternehmen benötigen Prozesse, mit denen zahlreiche Services automatisiert getestet, bereitgestellt und überwacht werden können.
CI/CD-Pipelines und andere DevOps-Verfahren spielen deshalb bei Microservices häufig eine größere Rolle.
Debugging und Fehlersuche
Bei einer monolithischen Anwendung findet ein großer Teil der Verarbeitung innerhalb derselben Umgebung statt. Das kann die Nachverfolgung eines Fehlers vereinfachen.
In einer Microservices-Architektur kann ein einzelner Vorgang dagegen mehrere Services durchlaufen. Ein Fehler beim Laden eines Produkts könnte beispielsweise nicht im Frontend selbst, sondern in einem angeschlossenen Service oder bei der Kommunikation zwischen zwei Systemen entstehen.
Daher gewinnen zentrale Protokollierung, Monitoring und verteiltes Tracing an Bedeutung. Entwickler:innen müssen nachvollziehen können, wie Anfragen durch das gesamte System laufen.
Microservices machen die Fehlersuche deshalb nicht automatisch einfacher. Sie erfordern vielmehr andere Werkzeuge und Prozesse.
Änderungen und Weiterentwicklung
Je stärker Funktionen innerhalb eines Monolithen miteinander verbunden sind, desto schwieriger können einzelne Änderungen werden.
Eine Anpassung an einer zentralen Komponente kann dazu führen, dass mehrere Bereiche getestet werden müssen. Bei umfangreichen Anwendungen können dadurch längere Entwicklungs- und Release-Zyklen entstehen.
Microservices sollen solche Abhängigkeiten reduzieren. Wenn die Services sinnvoll voneinander getrennt sind, können einzelne Funktionen unabhängig angepasst werden.
Das kann insbesondere bei Unternehmen relevant sein, die regelmäßig neue Funktionen testen oder unterschiedliche Teams für verschiedene Produktbereiche einsetzen.
Voraussetzung dafür sind allerdings klar definierte Schnittstellen. Sind Services trotz ihrer technischen Trennung stark voneinander abhängig, entsteht lediglich ein verteilter Monolith.
Skalierung
Bei einem klassischen Monolithen wird häufig die gesamte Anwendung skaliert, selbst wenn nur ein einzelner Bereich zusätzliche Ressourcen benötigt.
Im E-Commerce kann das beispielsweise während einer stark frequentierten Verkaufsaktion relevant werden. Möglicherweise steigt die Belastung der Produktsuche oder einer bestimmten Integration deutlich, während andere Funktionen kaum stärker beansprucht werden.
Microservices können separat skaliert werden. Dadurch lassen sich zusätzliche Ressourcen gezielt für die Komponenten bereitstellen, die sie tatsächlich benötigen.
Das kann effizienter sein, erfordert jedoch eine Infrastruktur, die eine solche unabhängige Skalierung unterstützt.
Welche Auswirkungen haben Microservices auf den Betrieb?
Der Wechsel zu Microservices verändert nicht nur die technische Architektur. Er wirkt sich auch darauf aus, wie Teams Anwendungen entwickeln, betreiben und weiterentwickeln.
Schnellere Weiterentwicklung einzelner Funktionen
Unabhängige Services können es Teams ermöglichen, Funktionen getrennt voneinander zu entwickeln und zu veröffentlichen.
Statt auf ein gemeinsames Release der gesamten Anwendung warten zu müssen, kann ein Team Änderungen an seinem Service eigenständig umsetzen.
Das ist insbesondere dann relevant, wenn eine E-Commerce-Plattform häufig erweitert wird oder verschiedene Teams parallel an unterschiedlichen Bereichen arbeiten.
Geringere Auswirkungen einzelner Fehler
Bei einem eng gekoppelten Monolithen kann ein schwerwiegender Fehler einen großen Teil der Anwendung beeinträchtigen.
Eine Microservices-Architektur kann Fehler stärker isolieren. Fällt ein einzelner Service aus, müssen andere Komponenten nicht zwangsläufig ebenfalls ausfallen.
Diese Fehlertoleranz entsteht allerdings nicht allein durch die Aufteilung in Services. Die Architektur muss darauf ausgelegt sein, mit nicht erreichbaren Diensten, Netzwerkproblemen und fehlerhaften Antworten umzugehen.
Flexiblere Technologieentscheidungen
Bei einem Monolithen verwenden große Teile der Anwendung häufig denselben Technologie-Stack.
Microservices ermöglichen grundsätzlich, einzelne Services mit unterschiedlichen Technologien zu entwickeln. Das kann sinnvoll sein, wenn bestimmte Aufgaben andere technische Anforderungen haben.
Zu viele unterschiedliche Technologien können die Wartung jedoch erschweren. Unternehmen sollten daher gemeinsame Standards definieren, statt für jeden Service einen neuen Technologie-Stack einzuführen.
Gezieltere Nutzung von Ressourcen
Unabhängig skalierbare Services können Infrastrukturressourcen dort einsetzen, wo sie tatsächlich benötigt werden.
Das bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass Microservices günstiger sind. Zusätzliche Infrastruktur für Netzwerkkommunikation, Monitoring, Deployment und Service-Management verursacht ebenfalls Kosten.
Ob sich eine Microservices-Architektur wirtschaftlich lohnt, hängt daher von Größe, Belastung und Komplexität der Anwendung ab.
Wann eignen sich Monolithen und wann Microservices?
Microservices sind nicht für jede Anwendung die bessere Wahl. Auch eine monolithische Architektur kann sinnvoll und langfristig gut wartbar sein.
Größe und Komplexität der Anwendung
Für kleinere Anwendungen, Prototypen oder Systeme mit wenigen Funktionen ist ein Monolith häufig einfacher.
Es gibt weniger Komponenten zu verwalten, die technische Infrastruktur bleibt übersichtlich und Entwicklungsprozesse lassen sich mit einem kleineren Team abbilden.
Microservices werden interessanter, wenn Anwendungen umfangreicher werden und klar voneinander abgrenzbare Geschäftsbereiche besitzen.
Größe und Struktur des Teams
Auch die Organisation des Entwicklungsteams spielt eine Rolle.
Wenn wenige Entwickler:innen gemeinsam an einer Anwendung arbeiten, kann eine Microservices-Architektur unverhältnismäßig viel zusätzlichen Abstimmungs- und Betriebsaufwand erzeugen.
Arbeiten dagegen mehrere Teams an unterschiedlichen Bereichen eines umfangreichen Systems, können klar definierte Services Verantwortlichkeiten besser voneinander trennen.
Technische Kompetenzen
Der Betrieb von Microservices erfordert Erfahrung mit verteilten Systemen.
Dazu gehören beispielsweise Kenntnisse in den Bereichen APIs, Cloud-Infrastruktur, automatisierte Deployments, Container, Monitoring und Ausfallsicherheit.
Bevor Unternehmen eine Migration beginnen, sollten sie deshalb prüfen, ob die notwendigen Kompetenzen intern vorhanden sind.
Infrastruktur
Microservices benötigen eine Infrastruktur, über die sich mehrere Anwendungen zuverlässig betreiben und überwachen lassen.
Automatisierung wird dabei besonders wichtig. Werden zahlreiche Services überwiegend manuell bereitgestellt oder konfiguriert, kann der Verwaltungsaufwand schnell steigen.
Ein funktionierender Monolith sollte daher nicht allein deshalb ersetzt werden, weil Microservices als moderner gelten. Entscheidend ist, welches Architekturmodell die Anforderungen des Unternehmens besser unterstützt.
Von monolithischer Architektur zu Microservices: So gelingt die Migration
Eine bestehende Anwendung vollständig neu als Microservices-System aufzubauen, ist mit erheblichen Risiken verbunden. Häufig ist deshalb eine schrittweise Migration sinnvoll.
1. Analysiere deine bestehende Architektur
Dokumentiere zunächst die wichtigsten Funktionen und Abhängigkeiten deines Monolithen.
Welche Bereiche werden häufig geändert? Wo entstehen Leistungsprobleme? Welche Komponenten sind besonders stark miteinander verbunden?
Diese Analyse bildet die Grundlage für die spätere Aufteilung.
2. Definiere die Ziele der Migration
Lege fest, welches konkrete Problem Microservices lösen sollen.
Mögliche Ziele sind beispielsweise unabhängigere Deployments, eine gezieltere Skalierung oder klarere Verantwortlichkeiten zwischen Entwicklungsteams.
Je konkreter die Ziele sind, desto leichter lässt sich später beurteilen, ob die Migration erfolgreich ist.
3. Identifiziere geeignete Service-Grenzen
Teile den Monolithen nicht lediglich anhand technischer Komponenten auf. Orientiere dich möglichst an eigenständigen Geschäftsprozessen.
Im E-Commerce könnten dies beispielsweise Produktsuche, Bestandsabgleich, Auftragsweitergabe oder bestimmte Integrationen sein.
Jeder Service sollte eine klar definierte Verantwortung besitzen.
4. Beginne mit einem abgegrenzten Bereich
Statt die gesamte Anwendung gleichzeitig umzubauen, kannst du zunächst eine einzelne Funktion herauslösen.
Geeignet sind Bereiche mit klaren Schnittstellen und überschaubaren Abhängigkeiten. So kannst du Erfahrungen mit Deployment, Monitoring und Kommunikation sammeln, bevor weitere Services folgen.
Der Monolith und neue Services können während der Migration parallel betrieben werden.
5. Definiere Schnittstellen und Datenverantwortung
Microservices kommunizieren in der Regel über klar definierte Schnittstellen wie APIs oder über ereignisbasierte Systeme.
Dabei solltest du auch festlegen, welcher Service welche Daten verwaltet.
Wenn zahlreiche Services direkt auf dieselben Datenstrukturen zugreifen, bleiben die ursprünglichen Abhängigkeiten häufig bestehen.
6. Automatisiere Entwicklungs- und Deployment-Prozesse
Mit jedem neuen Service wächst die Zahl der Anwendungen, die getestet und betrieben werden müssen.
Automatisierte Tests und CI/CD-Prozesse helfen dabei, Änderungen zuverlässig bereitzustellen. Zusätzlich solltest du Standards für Versionierung, Konfiguration, Sicherheit und Deployment definieren.
7. Baue Monitoring und Observability auf
Eine verteilte Architektur benötigt einen guten Überblick über das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten.
Zentrales Logging, Metriken und Tracing helfen deinem Team dabei, Probleme über mehrere Services hinweg zu erkennen.
Monitoring sollte deshalb nicht erst nach Abschluss der Migration eingerichtet werden, sondern von Beginn an Teil der Architektur sein.
Monolith und Microservices im Überblick
| Kategorie | Monolithische Architektur | Microservices-Architektur |
|---|---|---|
| Aufbau | Gemeinsame Codebasis mit mehreren Funktionen | Mehrere unabhängige Services mit klar definierten Aufgaben |
| Entwicklung | Einfacher Einstieg, bei wachsender Anwendung potenziell komplexer | Höherer Planungsaufwand, dafür getrennte Entwicklung einzelner Services |
| Bereitstellung | Anwendung wird meist als Einheit veröffentlicht | Services können unabhängig bereitgestellt werden |
| Fehlersuche | Häufig innerhalb einer gemeinsamen Umgebung | Fehler können mehrere verteilte Services betreffen |
| Änderungen | Anpassungen können andere Bereiche beeinflussen | Einzelne Services lassen sich unabhängig verändern |
| Skalierung | Häufig wird die gesamte Anwendung skaliert | Einzelne Services können gezielt skaliert werden |
| Infrastruktur | Vergleichsweise überschaubar | Zusätzlicher Aufwand für Kommunikation, Deployment und Monitoring |
| Geeignet für | Kleinere bis weniger komplexe Anwendungen | Größere und komplexe Systeme mit klar trennbaren Funktionen |
Welche Rolle spielen Microservices im E-Commerce?
E-Commerce-Systeme bestehen häufig aus mehr als einem Onlineshop. Produktinformationen können aus einem PIM stammen, Bestände aus einem ERP, Kundendaten aus weiteren Systemen und zusätzliche Services etwa Suche, Personalisierung oder interne Prozesse übernehmen.
Bei steigender Komplexität kann eine modulare Architektur deshalb Vorteile bieten.
Ein Unternehmen könnte beispielsweise die Produktsuche unabhängig weiterentwickeln, ohne gleichzeitig Änderungen an der Bestellverarbeitung vornehmen zu müssen. Ebenso kann eine stark ausgelastete Funktion separat skaliert werden.
Microservices sind dabei nur eine Möglichkeit, ein E-Commerce-System modularer aufzubauen.
Mit Shopify lässt sich beispielsweise auch eine Headless-Architektur realisieren, bei der Frontend und Commerce-Backend unabhängig voneinander aufgebaut sind. Die Storefront API stellt Commerce-Funktionen wie Produkte, Kollektionen und Warenkörbe für individuelle Storefronts bereit. Shopify beschreibt die Storefront API dabei als grundlegende Schnittstelle für Custom Storefronts.
Das bedeutet nicht, dass jedes E-Commerce-Unternehmen eine vollständige Microservices-Architektur benötigt. Statt sämtliche Commerce-Funktionen selbst in einzelne Services aufzuteilen, kann eine Plattform zentrale Funktionen übernehmen, während individuelle Komponenten dort ergänzt werden, wo besondere Anforderungen bestehen.
Für Unternehmen ist deshalb weniger die Frage entscheidend, ob ihre Architektur möglichst viele Microservices besitzt. Wichtiger ist, welche Teile der technischen Landschaft tatsächlich individuell entwickelt, unabhängig skaliert oder häufiger verändert werden müssen.
Fazit: Die Architektur muss zum Unternehmen passen
Der Wechsel von monolithischer Architektur zu Microservices kann sinnvoll sein, wenn eine große Anwendung durch ihre Abhängigkeiten schwer zu verändern, bereitzustellen oder zu skalieren ist.
Microservices ermöglichen es, Funktionen stärker voneinander zu trennen. Teams können Services unabhängig weiterentwickeln und stark beanspruchte Komponenten gezielter skalieren.
Gleichzeitig verschwindet die technische Komplexität nicht. Sie verlagert sich teilweise auf Schnittstellen, Infrastruktur, Monitoring und den Betrieb verteilter Systeme.
Für kleinere oder überschaubare Anwendungen kann ein gut strukturierter Monolith daher weiterhin die passendere Lösung sein. Wird der Monolith dagegen zum Hindernis für Wachstum und Weiterentwicklung, bietet eine schrittweise Migration die Möglichkeit, einzelne Bereiche gezielt herauszulösen, ohne das gesamte System auf einmal ersetzen zu müssen.
