Výběr správné platformy pro zasílání podnikových zpráv

Úvod

V dnešním digitálním prostředí je srdce podnikových IT systémů do značné míry závislé na efektivní komunikaci. Vzhledem k tomu, že podniky usilují o agilitu, škálovatelnost a schopnost reagovat v reálném čase, nelze přeceňovat význam výběru správné platformy pro zasílání zpráv. Zprávy slouží jako páteř, která usnadňuje bezproblémovou výměnu dat mezi různými složkami komplexních architektur, umožňuje pracovní postupy řízené událostmi a podporuje volně vázané interakce.

V tomto příspěvku na blogu nahlédneme do oblasti platforem pro zasílání zpráv a zjistíme, proč jsou v moderních IT infrastrukturách nepostradatelné. Odhalíme význam architektur řízených událostmi a výhody volně spřažených systémů. Kromě toho se budeme pohybovat v různých vzorcích a protokolech pro zasílání zpráv a pochopíme jejich úlohu při optimalizaci komunikačních toků.

Vzhledem k velkému množství dostupných řešení pro zasílání zpráv, od open-source až po cloudové nabídky, se může zdát, že je situace nepřehledná. Od bezkonkurenční škálovatelnosti Apache Kafka po robustnost TIBCO EMS, od spolehlivosti Apache ActiveMQ po specializované zaměření RabbitMQ na IoT, každá platforma přináší své jedinečné přednosti.

Vzhledem k tomu, že cloud computing nadále dominuje v oblasti IT, objevila se řešení pro zasílání zpráv v cloudu jako atraktivní volba. Cloudové platformy nabízejí škálovatelnost, spolehlivost a snadnou integraci – od robustního řešení SQS/SNS společnosti Amazon přes sběrnici Azure Service Bus společnosti Microsoft s funkcemi na podnikové úrovni až po inovativní přístup Google Cloud Pub/Sub.

Vzhledem k velkému množství možností je důležité se rozhodovat s rozvahou a zvažovat faktory, jako je výkon, škálovatelnost, spolehlivost a snadná integrace se stávajícími systémy. Ať už organizujete architekturu mikroslužeb, implementujete řešení IoT nebo modernizujete starší systémy, správná platforma pro zasílání zpráv může mít zásadní význam.

Vydejte se s námi na průzkum, kde rozebereme nuance jednotlivých platforem pro zasílání zpráv a osvětlíme jejich silné a slabé stránky a vhodnost pro různé případy použití. Na konci budete vybaveni znalostmi, které vám umožní učinit informované rozhodnutí přizpůsobené jedinečným požadavkům vašeho podniku.

Proč zasílání zpráv

Zprávy tvoří jádro moderních podnikových IT systémů a slouží jako základní kámen, který umožňuje bezproblémovou komunikaci mezi jednotlivými komponentami. Zavedením zasílání zpráv organizace uvolňují sílu architektur řízených událostmi, které umožňují systémům rychle reagovat na změny a události v reálném čase. Kromě toho messaging podporuje volně vázané interakce, odděluje producenty a konzumenty dat, čímž zvyšuje flexibilitu, škálovatelnost a odolnost systému. Prostřednictvím různých vzorů a protokolů pro zasílání zpráv mohou organizace přizpůsobit komunikační toky svým specifickým potřebám, ať už jde o paradigmata pub/sub, point-to-point nebo request/reply. Zasílání zpráv v podstatě tvoří základní kámen, na němž jsou postaveny agilní, citlivé a škálovatelné IT systémy, které zahajují éru bezkonkurenční efektivity a inovací.

Architektura řízená událostmi

Architektura řízená událostmi (EDA) přináší revoluci ve způsobu, jakým moderní podniky navrhují a organizují své IT systémy, protože do popředí komunikace staví události. Na rozdíl od tradičních modelů požadavek-odpověď, kdy komponenty aktivně žádají o aktualizace nebo data, EDA obrací paradigma a umožňuje systémům dynamicky reagovat na události, jakmile nastanou. Události, které představují významné události nebo změny v systému nebo jeho prostředí, spouštějí akce a šíří informace asynchronně napříč systémem. Tento přístup nejen zvyšuje rychlost reakce, ale také podporuje agilitu, což organizacím umožňuje rychle se přizpůsobovat měnícím se obchodním požadavkům a dynamice trhu. Přijetím EDA odemykají podniky potenciál pro rozhodování v reálném čase, zefektivnění pracovních postupů a lepší škálovatelnost, čímž vytvářejí základ pro odolnější a budoucí IT infrastrukturu.

EDA je úzce spjata se zasíláním zpráv, protože zasílání zpráv tvoří základní infrastrukturu, která usnadňuje šíření a zpracování událostí napříč distribuovanými systémy. Ve své podstatě se EDA spoléhá na zasílání zpráv, které umožňuje bezproblémovou komunikaci mezi různými komponentami v rámci architektury.

Zprávy slouží jako páteř EDA tím, že poskytují spolehlivý a asynchronní způsob přenosu událostí mezi producenty a spotřebiteli. Producenti generují události na základě specifických spouštěčů nebo změn, zatímco konzumenti se k těmto událostem přihlašují a odpovídajícím způsobem reagují. Oddělení producentů a konzumentů, které umožňuje zasílání zpráv, je základem flexibility a škálovatelnosti EDA.

Systémy pro zasílání zpráv navíc často nabízejí funkce, jako je směrování na základě tématu, mechanismy publish-subscribe a trvalé ukládání zpráv, které se bez problémů shodují s požadavky EDA. Tyto funkce umožňují producentům událostí publikovat události do příslušných témat nebo kanálů a odběratelům přijímat a zpracovávat události na základě jejich specifických zájmů nebo povinností.

Využitím infrastruktury pro zasílání zpráv mohou architektury EDA dosáhnout vysoké úrovně spolehlivosti, škálovatelnosti a odolnosti proti chybám. Zprávy lze uchovávat, replikovat a distribuovat mezi více uzlů, čímž je zajištěna odolnost proti poruchám a horizontální škálovatelnost při růstu systému.

Zasílání zpráv v podstatě funguje jako kanál, kterým proudí události v rámci EDA, což umožňuje komunikaci v reálném čase, pracovní postupy řízené událostmi a bezproblémovou integraci systémů a služeb. Vzhledem k tomu, že podniky přijímají principy EDA, aby podpořily agilitu a inovace, stává se úloha zasílání zpráv stále více klíčovou při utváření architektury moderních IT systémů.

Odpojení

Těsně spřažená architektura označuje přístup k návrhu, kdy jsou součásti systému vysoce závislé a do značné míry závisí na implementačních detailech. V těsně provázaném systému změny jedné komponenty často vyžadují odpovídající změny ostatních propojených komponent. Tato těsná integrace může vést k několika problémům:

1. Tuhost: Těsně propojené systémy jsou méně flexibilní a méně přizpůsobivé změnám. Úprava jedné komponenty může vyžadovat úpravy v několika dalších komponentách, což zvyšuje složitost údržby a aktualizací.
2. Problémy se škálovatelností: Škálování úzce propojeného systému může být náročné, protože vzájemné závislosti mezi komponentami mohou bránit horizontálnímu škálování. Přidání více instancí jedné komponenty může vyžadovat podobné změny v jiných úzce propojených komponentách.
3. Obtíže při testování a ladění: Testování a ladění je v těsně spřažených systémech složitější kvůli složitým závislostem mezi komponentami. Změny v jedné komponentě mohou mít nepředvídané důsledky pro ostatní, což ztěžuje izolaci a řešení problémů.
4. Zvýšené riziko selhání: Vzhledem k tomu, že těsně propojené systémy jsou vysoce provázané, může selhání jedné součásti kaskádovitě ovlivnit celý systém, ovlivnit ostatní součásti a potenciálně způsobit rozsáhlé výpadky.
5. Snížená využitelnost: Těsně spřažené komponenty jsou často méně znovupoužitelné, protože jsou pevně svázány s konkrétními implementacemi a rozhraními. To omezuje možnost opakovaného použití komponent v různých kontextech nebo prostředích.

Volně vázané a oddělené architektury jsou návrhová paradigmata, jejichž cílem je omezit závislosti mezi komponentami v rámci systému a podpořit tak flexibilitu, škálovatelnost a odolnost.

1. Volně vázaná architektura: V případě volně vázané architektury spolu komponenty komunikují prostřednictvím standardizovaných rozhraní nebo protokolů, ale zachovávají si určitou úroveň nezávislosti. Změny jedné komponenty mají minimální dopad na ostatní, což umožňuje snadnější údržbu a škálovatelnost. Volně spřažené architektury se často spoléhají na asynchronní komunikační vzory, jako je například zasílání zpráv, které umožňují nepřímou interakci mezi komponentami. Zasílání zpráv usnadňuje volnou vazbu tím, že poskytuje komponentám způsob, jak publikovat zprávy centrálnímu zprostředkovateli, aniž by musely znát podrobnosti o tom, jak budou tyto zprávy spotřebovány. Odběratelé pak přijímají a zpracovávají zprávy na základě své vlastní logiky, což umožňuje komponentám vyvíjet se nezávisle a zároveň efektivně spolupracovat.
2. Oddělená architektura: Oddělené architektury posouvají koncept volného propojení o krok dále tím, že zcela eliminují přímé závislosti mezi komponentami. V oddělené architektuře komunikují komponenty výhradně prostřednictvím zpráv nebo událostí, bez přímých komunikačních cest. Tento přístup maximalizuje flexibilitu a odolnost, protože komponenty jsou od sebe zcela izolovány. Zásadní roli v oddělené architektuře hraje zasílání zpráv, které slouží jako jediný prostředek komunikace mezi komponentami. Díky tomu, že se při komunikaci spoléhá výhradně na zasílání zpráv, mohou komponenty fungovat nezávisle a vyvíjet se svým vlastním tempem, aniž by byly pevně svázány s implementacemi ostatních komponent.

Zasílání zpráv umožňuje volně spřažené i oddělené architektury tím, že poskytuje flexibilní a asynchronní komunikační mechanismus. Oddělením producentů a konzumentů zpráv umožňují systémy zasílání zpráv nepřímou interakci komponent, což snižuje závislosti a podporuje agilitu. Ať už se jedná o vzory pub/sub, point-to-point messaging nebo jiná paradigmata zasílání zpráv, messaging slouží jako základ pro budování architektur, které jsou přizpůsobivé, škálovatelné a odolné vůči změnám.

Vzory

Vzory pro zasílání zpráv hrají klíčovou roli při organizování komunikačních toků v rámci podnikových IT systémů a nabízejí univerzální řešení pro různé případy použití a požadavky. Vzory pro zasílání zpráv tvoří základ moderních architektur – od vysílání událostí až po usnadnění komunikace mezi jednotlivými body a umožnění interakce mezi požadavky a odpověďmi. Tyto:

1. Publikovat/odebírat (témata): Publikace/odběr, běžně implementovaná prostřednictvím témat, umožňuje asynchronní vysílání zpráv více odběratelům. V tomto vzoru vydavatelé vytvářejí zprávy a publikují je do předem definovaných témat, zatímco odběratelé vyjadřují zájem o konkrétní témata a přijímají z nich zprávy. Témata poskytují flexibilní mechanismus pro vysílání událostí zájemcům bez nutnosti přímého propojení mezi vydavateli a odběrateli. Tento vzor je vhodný pro scénáře, kdy je třeba, aby na stejné události reagovalo více odběratelů, například pro vysílání oznámení nebo aktualizací v rámci celého systému.
   
   
2. Point-to-Point (fronty): Zprávy typu Point-to-Point, obvykle implementované pomocí front, usnadňují jednosměrnou komunikaci mezi jednotlivými producenty a spotřebiteli. V tomto vzoru odesílají producenti zprávy do fronty a spotřebitelé z téže fronty zprávy získávají. Každá zpráva je spotřebována pouze jedním spotřebitelem, což zajišťuje, že zprávy jsou zpracovávány postupně a uspořádaně. Zprávy typu Point-to-Point jsou ideální pro scénáře, kdy je třeba zpracovávat zprávy v určitém pořadí nebo kdy by každá zpráva měla být spotřebována pouze jedním příjemcem.
   
   
3. Žádost-odpověď: Zprávy typu Request-Reply umožňují synchronní komunikaci mezi žadatelem a žadatelem, což umožňuje přímou výměnu zpráv způsobem požadavek-odpověď. V tomto vzoru žadatel odešle zprávu obsahující požadavek na konkrétní místo určení a odesílatel požadavek zpracuje a odešle zpět odpověď. Zprávy typu požadavek-odpověď se běžně používají ve scénářích, kdy klientská aplikace potřebuje vyvolat vzdálenou službu a včas obdržet odpověď. Systémy pro zasílání zpráv podporují interakci požadavek-odpověď tím, že poskytují funkce, jako jsou korelační identifikátory, které umožňují žadatelům přiřadit odpovědi k odpovídajícím požadavkům.
   
   
   

Zahrnutí mechanismu opakování, tedy možnosti opětovného odeslání neúspěšných transakcí, navíc zajišťuje, že všechny tyto vzory jsou robustní a spolehlivé, a to i v případě chyb v síti nebo selhání služby.

Protokoly

Každý protokol pro zasílání zpráv nabízí jedinečné funkce a možnosti přizpůsobené konkrétním případům použití a požadavkům. Zde jsou některé z nejčastěji používaných:

1. Java Message Service (JMS): Java Message Service (JMS) je základním kamenem pro asynchronní komunikaci v aplikacích založených na Javě. Poskytuje standardní rozhraní API pro odesílání a příjem zpráv mezi komponentami v rámci aplikace Java nebo mezi různými aplikacemi. JMS podporuje modely zasílání zpráv point-to-point i publish-subscribe a nabízí flexibilitu a spolehlivost při doručování zpráv. Díky svým robustním funkcím a široké průmyslové podpoře se JMS stal volbou pro vytváření škálovatelných a odolných řešení pro zasílání zpráv v ekosystému Java.
2. Message Queuing Telemetry Transport (MQTT): MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) se stal lehkým a efektivním protokolem pro zasílání zpráv typu publish-subscribe, zejména v oblasti zařízení IoT (Internet of Things). Protokol MQTT je navržen pro provoz v síťových prostředích s nízkou šířkou pásma, vysokou latencí nebo nespolehlivostí a minimalizuje režii při zajištění spolehlivého doručování zpráv. Díky své jednoduchosti a škálovatelnosti je vhodný pro připojení mnoha zařízení a senzorů IoT k centralizovaným systémům zpracování dat, což umožňuje monitorování, řízení a analýzu ekosystémů IoT v reálném čase.
3. Protokol AMQP (Advanced Message Queuing Protocol): Pokročilý protokol AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) je sofistikovaný protokol pro zasílání zpráv přizpůsobený pro podnikové systémy zasílání zpráv, cloudové platformy a další distribuované systémy. AMQP poskytuje standardizovaný rámec pro interoperabilní zasílání zpráv a nabízí funkce, jako je řazení zpráv do front, směrování a podpora transakcí. Díky své robustnosti, zabezpečení a škálovatelnosti je ideální volbou pro budování komplexních a odolných infrastruktur pro zasílání zpráv. Přístup AMQP, který je neutrální vůči dodavateli, zajišťuje kompatibilitu mezi různými platformami pro zasílání zpráv, což umožňuje bezproblémovou integraci a interoperabilitu v heterogenních prostředích.
4. Protokol STOMP (Streaming Text Oriented Messaging Protocol): Protokol STOMP (Streaming Text Oriented Messaging Protocol) slouží jako lehká a snadno použitelná alternativa k protokolu AMQP, kterou si oblíbily zejména webové aplikace a rámce. STOMP zjednodušuje zasílání zpráv tím, že poskytuje protokol založený na textu, který je jednoduchý na implementaci a pochopení. Nabízí základní primitiva pro zasílání zpráv, jako je publikování zpráv, přihlašování k odběru a potvrzování, takže je vhodný pro scénáře, kde je nejdůležitější jednoduchost a snadné použití. Univerzálnost protokolu STOMP a jeho kompatibilita s celou řadou programovacích jazyků a platforem z něj činí oblíbenou volbu pro vytváření webových aplikací a služeb pro zasílání zpráv.

Každý z těchto protokolů pro zasílání zpráv přináší své jedinečné výhody a vyhovuje různým případům použití a požadavkům v neustále se vyvíjejícím prostředí distribuovaných systémů a komunikačních technologií. Ať už jde o budování robustních podnikových systémů pro zasílání zpráv, propojování zařízení internetu věcí nebo umožnění komunikace v reálném čase ve webových aplikacích, výběr správné platformy se správnými protokoly pro daný případ použití bude mít zásadní význam pro architekturu efektivních a škálovatelných řešení pro zasílání zpráv.

Osvědčené platformy pro zasílání zpráv

Apache Kafka 

Apache Kafka je výkonná a škálovatelná platforma pro zasílání zpráv určená pro zpracování datových toků v reálném čase a vytváření aplikací řízených událostmi. Kafka vyniká ve scénářích vyžadujících vysokou propustnost, odolnost proti chybám a nízkou latenci. Díky své distribuované povaze a schopnosti zpracovávat velké objemy dat je ideální pro případy použití, jako je agregace protokolů, zpracování datových toků a analýza v reálném čase. Robustní ekosystém Kafka, včetně Kafka Streams pro zpracování datových toků a Kafka Connect pro integraci dat, dále rozšiřuje jeho možnosti a činí z něj vhodnou volbu pro podniky, které chtějí využít sílu dat v reálném čase.

TIBCO EMS 

TIBCO Enterprise Message Service (EMS) je robustní a spolehlivá platforma pro zasílání zpráv, která splňuje požadavky na zasílání zpráv na podnikové úrovni. EMS podporuje zprávy JMS i jiné než JMS a nabízí flexibilitu a kompatibilitu s různými podnikovými systémy. TIBCO EMS je známá svým výkonem, škálovatelností a bezpečnostními funkcemi a je vhodná pro kritické aplikace v odvětvích, jako jsou finance, zdravotnictví a telekomunikace. Jeho schopnost bezproblémové integrace s dalšími produkty a službami TIBCO poskytuje komplexní řešení pro komplexní potřeby zasílání zpráv.

Apache ActiveMQ 

Apache ActiveMQ je open-source platforma pro zasílání zpráv, která je známá svou spolehlivostí a bohatými funkcemi. ActiveMQ podporuje více protokolů pro zasílání zpráv, včetně JMS, AMQP, MQTT a STOMP, takže je univerzální pro různé případy použití. Jeho vysoká dostupnost, dynamické clustery a funkce failover zajišťují nepřetržité doručování zpráv i v případě selhání systému. Díky své flexibilitě a snadnému použití je ActiveMQ oblíbenou volbou pro podniky, které hledají robustní a škálovatelné řešení pro zasílání zpráv bez omezení proprietárního softwaru.

ActiveMQ Artemis je nová generace platformy pro zasílání zpráv od komunity ActiveMQ, která nabízí vyšší výkon a škálovatelnost. Platforma Artemis byla navržena tak, aby odstranila omezení svého předchůdce, a poskytuje lepší propustnost, nižší latenci a efektivnější architekturu. Díky podpoře více protokolů a pokročilým funkcím, jako je flexibilní směrování a perzistence zpráv, je vhodný pro moderní cloudové aplikace a rozsáhlé distribuované systémy.

RabbitMQ

RabbitMQ je platforma pro zasílání zpráv, která vyniká ve scénářích vyžadujících spolehlivé, škálovatelné a snadno použitelné zasílání zpráv. RabbitMQ se silně zaměřuje na internet věcí a webové aplikace v reálném čase a podporuje několik protokolů pro zasílání zpráv, včetně AMQP, MQTT a STOMP. Díky své lehké a efektivní konstrukci je ideální pro připojení velkého množství zařízení a senzorů IoT. Architektura zásuvných modulů RabbitMQ a rozsáhlá podpora různých jazyků a frameworků dále zvyšuje jeho univerzálnost a přizpůsobivost různým případům použití.

Cloud Native Messaging

Vzhledem k tomu, že cloud computing stále mění podobu IT prostředí, stávají se řešení pro zasílání zpráv v cloudu pro moderní podniky zajímavou volbou. Tyto platformy nabízejí škálovatelnost, spolehlivost a bezproblémovou integraci s dalšími cloudovými službami, takže jsou ideální pro dynamické a distribuované aplikace.

SQS/SNS

Služby Amazon Simple Queue Service (SQS) a Simple Notification Service (SNS) poskytují robustní základ pro cloudové zasílání zpráv na AWS. Služba SQS se stará o řazení zpráv do fronty, čímž zajišťuje spolehlivé a škálovatelné doručování zpráv, zatímco služba SNS usnadňuje zasílání zpráv typu pub/sub a umožňuje efektivní vysílání zpráv více odběratelům. Tyto služby se bezproblémově integrují s dalšími nabídkami AWS a poskytují ucelený ekosystém pro vytváření komplexních aplikací a pracovních postupů.

Azure Service Bus

Microsoft Azure Service Bus je komplexní platforma pro zasílání zpráv určená pro zasílání zpráv a integraci na podnikové úrovni. Podporuje různé vzory zasílání zpráv, včetně front, témat a relé, a umožňuje tak flexibilní a spolehlivou komunikaci napříč distribuovanými systémy. Díky pokročilým funkcím sběrnice Azure Service Bus, jako jsou například funkce dead-lettering, detekce duplicit a plánované zprávy, je výkonným nástrojem pro vytváření robustních a škálovatelných řešení pro zasílání zpráv v rámci ekosystému Azure.

Google Cloud Pub/Sub

Google Cloud Pub/Sub je moderní platforma pro zasílání zpráv, která využívá výkon infrastruktury služby Google Cloud k zajištění spolehlivého, škálovatelného zasílání zpráv s nízkou latencí. Díky svému zaměření na streamování událostí v reálném čase a integraci dat je Pub/Sub vhodný pro širokou škálu případů použití, od zpracování protokolů po analýzu v reálném čase. Jeho bezproblémová integrace s dalšími službami Google Cloud a inovativní funkce, jako je doručování přesně jednou a vynucování schémat, zajišťují spolehlivé a efektivní doručování zpráv.

Závěr

Výběr správné platformy pro zasílání zpráv je zásadní pro budování agilních, škálovatelných a odolných IT systémů. Ať už využíváte robustní možnosti platformy Apache Kafka pro streamování dat v reálném čase, podnikové funkce TIBCO EMS, flexibilitu Apache ActiveMQ, efektivitu RabbitMQ pro IoT nebo bezproblémovou integraci cloudových řešení, jako je Amazon SQS/SNS, Azure Service Bus nebo Google Cloud Pub/Sub, každá platforma nabízí jedinečné přednosti přizpůsobené konkrétním potřebám.

Pochopením nuancí jednotlivých platforem pro zasílání zpráv, včetně jejich podporovaných protokolů, vzorů zasílání zpráv a integračních možností, mohou podniky činit informovaná rozhodnutí, která odpovídají jejich specifickým požadavkům a strategickým cílům. Při orientaci v tomto složitém prostředí je nezbytné mít po svém boku důvěryhodného partnera.

Společnost Behaim ITS je zde, aby vám pomohla. Díky našim odborným znalostem v oblasti platforem pro zasílání zpráv a podnikových integračních řešení vás můžeme provést výběrem, implementací a optimalizací správné infrastruktury pro zasílání zpráv pro vaši organizaci. Chápeme, že každá firma má jedinečné potřeby a výzvy, a jsme odhodláni poskytovat řešení na míru, která podporují efektivitu, inovace a růst. Přečtěte si více o nabídce integrace společnosti Behaim.

Výběr správné platformy pro zasílání zpráv není jen o uspokojení současných potřeb, ale také o přípravě na budoucí výzvy a příležitosti. Se správným základem může váš podnik plně využít potenciál architektur řízených událostmi, volně spřažených systémů a zpracování dat v reálném čase. Dovolte nám, abychom se stali vaším partnerem na této cestě a pomohli vám vybudovat IT infrastrukturu odolnou vůči budoucnosti, která vám otevře cestu k bezproblémové komunikaci a bezkonkurenční efektivitě.

O autorovi

Rory Miller je softwarovým inženýrem ve společnosti Behaim od roku 2019. Specializuje se na cloudové migrace, integrace a sadu produktů TIBCO. Spojte se s ním na síti LinkedIn.

Zdroje

• Enterprise Integration Patterns Designing, Building, and Deploying Messaging Solutions by Gregor Hohpe and Bobby Wolf
• Apache Software Foundation
• TIBCO Messaging