Évolutivité des applications – Pérennisez votre application pour un succès à long terme

Imaginez créer une application fintech ou de commerce électronique après avoir étudié les besoins exacts des utilisateurs, ajouté des fonctionnalités qui répondent à leurs attentes et intégré toute l'expérience dans une conception immersive. Publiez le travail acharné et la promotion que vous consacrez au succès de l'application, vous la lancez sur le marché.

Bientôt, vous constaterez qu’après le pic initial des téléchargements d’applications, les chiffres ont commencé à diminuer à un rythme visible (légèrement anormal). Et après avoir mis votre équipe de test de logiciels au travail, la raison apparaît : l’évolutivité des applications qui entraîne des problèmes de dégradation des performances des applications.

Les avantages de la création d’applications évolutives ne sauraient être suffisamment soulignés. Une application – Web ou mobile – conçue selon une approche d'évolutivité est connue pour aider les entreprises avec :

• Un écosystème prêt au changement
• Expérience utilisateur positive
• Économies de coûts grâce à l’optimisation des ressources
• Probabilité accrue d’un retour sur investissement élevé

Afin d’obtenir cet objectif ainsi que les nombreux autres avantages, il est essentiel de créer votre application de manière à ce qu’elle soit évolutive.

Dans cet article, nous allons examiner les différentes facettes de l'évolutivité dans le développement d'applications dans le but d'aider votre application à devenir pérenne.

Mais première chose à faire.

Quand devriez-vous commencer à vous soucier de l’évolutivité des applications ?

L'évolutivité dans le développement d'applications mobiles consiste à créer la capacité de gérer une charge de travail ou une demande des utilisateurs plus importante, telle qu'un trafic élevé, un stockage de données plus important ou des exigences de calcul plus élevées, sans aucun compromis sur les performances de l'application.

Mais quels sont les signes avant-coureurs qui indiquent qu’il est temps de commencer à agir ?

• Les problèmes de performances sont en augmentation. Des temps de chargement lents, des délais d'attente devenant constants ou des erreurs système fréquentes indiquent que l'application est aux prises avec une charge de travail importante.
• Vos ressources fonctionnent régulièrement à leur capacité maximale. Une infrastructure fonctionnant à ses limites (par exemple, avec une utilisation maximale du processeur, de la mémoire, du stockage ou du réseau) peut entraîner des temps d'arrêt fréquents et une diminution des performances.
• Vous avez des pics de trafic et une latence réseau élevés. Une latence élevée avec des charges d'utilisateurs élevées peut signifier que l'application mobile ou Web a dépassé les capacités de son infrastructure, entraînant une dégradation du service.
• Vous développez votre entreprise. Si vous envisagez d'introduire des fonctionnalités ou de vous lancer sur de nouveaux marchés, la mise à l'échelle des applications devient essentielle pour répondre aux demandes croissantes et soutenir la croissance de l'entreprise.

De quelles options disposez-vous pour faire évoluer les applications ?

Maintenant que vous avez décidé qu'il est temps de passer à l'échelle, examinons les options que vous devrez parcourir.

1. Mise à l'échelle verticale

Il s’agit de donner à votre application une plus grande capacité architecturale. Ici, vous augmenterez la capacité de votre serveur avec une puissance CPU, un stockage ou une mémoire plus importants. Il est idéal pour les applications de petite taille, car il comporte des limitations en termes de mises à niveau matérielles infinies.

2. Mise à l'échelle horizontale

Votre application dispose d'une gamme de fonctionnalités permettant de partager des ressources et une charge opérationnelle. Il s'agit de l'un des types populaires d'évolutivité d'application dans lequel vous devez ajouter des serveurs ou des instances dans votre application, répartissant ainsi la solution de contournement opérationnelle. Il est considéré comme préférable pour les applications à grande échelle ayant un grand nombre d'utilisateurs, et vous devez faire en sorte que les choses fonctionnent sans friction.

3. Microservices

Imaginez votre application comme un puzzle, où chaque pièce du puzzle fonctionne comme un service individuel. La mise à l'échelle des applications mobiles via des microservices consiste à diviser votre application en morceaux, que vous pouvez faire évoluer en fonction de la partie dont vous avez besoin.

4. Sans serveur

Imaginez un scénario dans lequel vous n'avez pas du tout à vous soucier de la maintenance des applications. Le logiciel fonctionne lorsque vous en avez besoin. C’est à cela que sert un modèle sans serveur de création d’une application Web évolutive. Il gère directement la mise à l'échelle de votre application. Il est considéré comme rentable et parfait pour les charges de travail imprévisibles.

Si nous vous laissons le choix entre les différents types d’évolutivité d’application en fonction des objectifs de votre application, les manières d’aborder l’activité sont peu ou prou les mêmes.

Voici les différentes méthodes et conseils que vous pouvez appliquer pour créer des applications évolutives divisées en catégories Web et mobiles.

Conseils pour créer une application mobile évolutive

L’évolutivité dans le développement d’applications peut être introduite via une série d’approches. Voici quelques-uns de ceux que nous suivons.

1. Faire évoluer le stockage des données

L’un des aspects les plus difficiles de l’évolutivité dans le développement d’applications est la base de données. Le principal défi peut être compris en examinant l’approche de la PAC :

• Cohérence – chaque lecture obtient l'écriture la plus récente ou une erreur.
• Disponibilité – chaque requête reçoit une réponse (sans erreur), sans assurance qu'elle aura l'écriture la plus récente.
• Tolérance de partition : le système fonctionne malgré l'abandon (ou le retard) d'un nombre arbitraire de messages par le réseau entre les nœuds.

Vous ne pouvez choisir que deux des trois points ci-dessus pour un système de base de données. Par exemple, si vous accordez de l'importance à la cohérence et à la disponibilité, vous abandonnez la tolérance de partition. En conséquence, votre système de base de données produirait une instance de nœud unique (potentiellement avec des miroirs de secours/en lecture seule).

Avant de travailler sur le matériel, vous devez penser à l’optimisation du logiciel. Habituellement, les requêtes de base de données et les opérations d’écriture peuvent être facilement optimisées. Cela permet non seulement d'économiser de l'argent sur le matériel nécessaire, mais permet également à l'application de gérer davantage d'utilisateurs. Enfin, nous vous recommandons d'ajouter une couche de cache efficace pour obtenir plus avec moins de ressources.

2. Faire évoluer le stockage de fichiers

Tout comme le stockage de données, vous devez également prévoir un stockage de fichiers distribué. Bien que l'utilisation d'un stockage en réseau (NAS) ou d'un réseau de stockage (SAN) puisse s'avérer utile pour les systèmes sur site, vous pouvez également utiliser les services cloud.

Les fournisseurs de cloud disposent de services dédiés à la gestion des fichiers, notamment la mise en cache, la géodistribution, les vérifications, la fragmentation, etc. Ils permettent également de configurer des politiques d'accès aux fichiers.

Un élément clé à noter ici est que les coûts du cloud peuvent devenir trop élevés trop rapidement, en particulier lorsque vous créez des applications mobiles à grande échelle. Assurez-vous donc de calculer à l'avance la bande passante attendue afin d'éviter les surprises.

3. Optimiser pour le trafic

Même si le stockage des fichiers et des données a été distribué et facile à faire évoluer, votre application peut ne pas fonctionner à sa pleine capacité. Cela peut se produire en raison d’un point d’entrée unique formant un goulot d’étranglement. Il existe deux façons de gérer cela lors de la planification de l’évolutivité du développement d’applications mobiles.

La rotation DNS supprime la situation dans laquelle une seule adresse IP reçoit toutes les requêtes adressées au domaine.

Une autre technique est l'équilibrage de charge, comme l'équilibreur de charge intégré de Kubernetes pour détourner le trafic vers plusieurs événements en cours. C’est également là que le partenariat avec un fournisseur de cloud est considéré comme utile. Ils disposent de services qui utilisent des équilibreurs de charge. Par exemple, dans AWS, vous pouvez utiliser Amazon Elastic Load Balancer pour diviser tout le trafic entrant.

4. Préparez-vous aux nouveaux marchés

Lorsque vous vous préparez à l'évolutivité du développement d'applications mobiles afin de faire sortir votre application du marché actuel, concentrez-vous sur la localisation, y compris la prise en charge linguistique via Unicode, les éléments culturels et les aspects juridiques. Une approche réussie de mise à l’échelle du marché impliquerait également de réaliser des études de marché locales, dans le respect des réglementations locales telles que le RGPD.

De plus, pour vous assurer que le contenu statique est livré rapidement aux utilisateurs, quel que soit l'emplacement, utilisez les services CDN. Cela peut également vous aider à réduire la latence et à améliorer l’expérience utilisateur.

5. Évoluez grâce à une gestion efficace des données

Lors de la création d’applications évolutives, l’objectif principal est de gérer la base d’utilisateurs croissante et le volume élevé de données qui l’accompagnera. Vous pouvez gérer cela en mettant en œuvre des solutions de base de données évolutives telles que MongoDB ou Cassandra, qui évoluent avec votre application et gèrent efficacement de grands ensembles de données.

Vous pouvez également utiliser des approches d'optimisation de base de données telles que l'indexation, le partage de données, etc. pour garantir un accès rapide aux ensembles de données et le maintien des performances des applications.

6. Planifier l’évolutivité de l’infrastructure

L'infrastructure doit gérer la croissance sans dégradation des performances. C'est là qu'il est conseillé d'utiliser des solutions basées sur le cloud comme Compute Engine de Google Cloud ou AWS Elastic Compute Cloud (EC2) – elles promettent une évolutivité à la demande pour gérer la charge croissante.

En outre, au cours de cette phase de mise à l'échelle des applications mobiles, des techniques telles que l'orchestration avec Kubernetes et la conteneurisation avec Docker peuvent être mises en œuvre, ce qui conduirait à une mise à l'échelle fluide des services et à une utilisation efficace des ressources.

7. Connaissez votre base d'utilisateurs

Le dernier facteur critique à prendre en compte lors de la mise à l'échelle d'applications mobiles est d'avoir une compréhension approfondie de la base d'utilisateurs : leurs modèles d'utilisation des applications, les heures de pointe, les fonctionnalités préférées/fréquemment utilisées et les défis qu'ils rencontrent. Rassemblez cet ensemble d'informations via des enquêtes, des outils d'analyse et des commentaires.

Ces points de données centrés sur l'utilisateur aideraient à déterminer quelles fonctionnalités doivent être prioritaires lors de la mise à l'échelle des applications mobiles et garantiraient que le logiciel est aligné sur l'évolution des besoins des utilisateurs.

Conseils pour créer une application Web évolutive

L'évolutivité des applications Web est influencée par une série de facteurs :

• Conception et architecture
• Ressources et infrastructures
• Modèles de trafic et comportement des utilisateurs
• API et autres services tiers
• Efficacité et optimisation du code.

Les moyens de garantir que cela se passe parfaitement nécessitent l’application d’une série de conseils.

1. Sélectionnez le meilleur matériel

La sélection du matériel constitue la base de l'application Web. Les entreprises doivent s'appuyer sur des ressources capables de soutenir l'expansion des services de bases de données distribuées sur une période de temps.

Le matériel que vous choisissez doit avoir des indications claires sur les indicateurs clés, comme le pourcentage de mémoire et d'utilisation du processeur – un ensemble d'informations qui aideront à déterminer le besoin d'évolutivité à tout moment.

2. Optez pour une architecture de microservices

Les applications monolithiques ont tendance à être étroitement couplées et contiennent une base de code volumineuse qui peut devenir complexe. L'architecture limite également la mise à l'échelle de composants individuels en fonction des besoins sans affecter l'ensemble de l'application. De plus, la mise à l’échelle d’applications construites sur une architecture monolithique peut s’avérer coûteuse.

L'utilisation d'une architecture de microservices permet de mettre à l'échelle uniquement les éléments Web nécessaires en divisant la base de code de l'application en modules indépendants pour répondre aux exigences de la charge de travail.

[Lire aussi : Sans serveur ou microservices – Quelle architecture les entreprises doivent-elles choisir ?]

3. Introduire la mise en cache dans le système

Les applications Web gourmandes en données ont tendance à limiter les performances. Une solution à ce problème peut être la mise en cache. Un cache stocke les données pendant une brève période afin que toutes les demandes futures faites pour les données puissent être servies plus rapidement au client, éliminant ainsi le recours à la connexion et à l'interrogation de la base de données lorsque le client demande quelque chose. Ceci est également efficace lors de la mise à l'échelle d'applications Web gourmandes en lecture, car cela réduit le temps total de requête et permet un accès plus rapide aux données.

Lors de la sélection d'une stratégie de mise en cache, il est essentiel de s'assurer qu'elle correspond à la nature des données. Par exemple, si les données changent fréquemment, la stratégie doit être cohérente avec les mises à jour de la base de données, comme l'utilisation d'un réseau de diffusion de contenu (CDN) pour les actifs statiques tels que les images et le HTML.

4. Utilisez des équilibreurs de charge

Une autre stratégie pour faire évoluer les applications Web peut consister à implémenter des équilibreurs de charge. L'approche optimise la répartition du trafic grâce à un routage stratégique des requêtes entrantes vers plusieurs serveurs pour un traitement rapide.

5. Sélectionnez la bonne base de données

La base de données fait partie intégrante de tout processus d’évolutivité d’application Web. Le choix et la définition de la « bonne base de données » dépendent entièrement du type de données que l'entreprise doit enregistrer et stocker.

Pour référence, chez Appinventiv lorsque nous travaillons sur des données relationnelles, nous suggérons de choisir soit Microsoft SQL, MySQL ou PostgreSQL, tandis que pour l'utilisation de données non structurées, les suggestions ressemblent à des bases de données NoSQL telles que MariaDB ou MongoDB.

[Lire aussi : MongoDB vs MySQL : quelle base de données est la meilleure pour votre entreprise]

6. Adoptez une approche axée sur l'API

Cette stratégie fait des API une partie modulaire et discrète du développement d'applications Web. Il garantit que les fonctions de l'application sont entièrement accessibles via une API. Le processus facilite également la mise à l'échelle des applications Web, puisque les applications créées à partir de petites parties désagrégées peuvent évoluer efficacement en travaillant uniquement sur les parties nécessaires.

Les passerelles API ont tendance à servir de point d'entrée unique dans l'application Web. Il fusionne différentes requêtes provenant de l'utilisateur, puis les achemine vers leurs points de terminaison corrects. La passerelle fusionne ensuite les résultats provenant de plusieurs requêtes avant de les envoyer à l'utilisateur final, réduisant ainsi le nombre d'interactions entre les applications Web et son utilisateur.

7. Construire une architecture logicielle à plusieurs niveaux

Dans cette architecture, l'application Web est divisée en plusieurs niveaux, tels que le serveur d'applications, le serveur Web et le serveur de base de données. Chacun des niveaux s'exécute ensuite individuellement sur plusieurs matériels et serveurs, ce qui facilite le processus de création d'une application Web évolutive.

Grâce à l'approche logicielle multiniveau, vous pouvez également modifier la configuration du serveur ou du matériel pour chaque niveau sans que cela ait un impact sur les performances des autres niveaux. Cela s'avère également être une solution rentable puisque les modifications ne sont apportées qu'au niveau concerné.

À quels défis pouvez-vous être confronté lors de la création d’applications évolutives ? Quelles sont les solutions proposées ?

Voici quelques défis que vous pourriez rencontrer lors de la planification de l’évolutivité du développement d’applications mobiles et la manière dont nous les résolvons.

Inévolutivité de l'architecture actuelle

Les applications construites sur une architecture monolithique ou mal conçue dépendent de technologies existantes et d'un couplage étroit de composants, ce qui peut s'avérer difficile à mettre en œuvre pour mettre en œuvre l'évolutivité dans le développement d'applications mobiles sans d'énormes efforts de refonte.

La solution que nous suivons ici consiste à migrer le logiciel vers des microservices ou une architecture orientée services qui permet un déploiement, une mise à l'échelle et une gestion faciles des composants d'application indépendants.

Incohérence des données

À mesure qu’une application traite davantage de données, il devient plus difficile d’assurer la cohérence lors de la mise à l’échelle des applications. Cela est particulièrement vrai pour les systèmes distribués, où différentes versions des mêmes informations peuvent finir par être stockées sur différents serveurs. Il en résulte des informations obsolètes et des valeurs contradictoires.

Pour gérer cela, nous mettons en œuvre des approches efficaces de synchronisation des données. L'utilisation des meilleures architectures de bases de données, l'intégration de protocoles de consensus distribués et l'application d'approches de résolution de conflits sont quelques-uns des moyens par lesquels nous garantissons la cohérence des données dans chaque composant d'application.

Contraintes de ressources

Les restrictions en matière de mémoire, de puissance de calcul, de stockage ou de bande passante réseau ont tendance à affecter l'évolutivité des applications Web. Par exemple, moins de ressources peuvent entraîner une dégradation des performances des applications pendant les périodes d’utilisation maximale.

Pour éviter cela, nous suivons en permanence l’utilisation des ressources et l’optimisons en fonction de la demande. De plus, nous suggérons d'investir dans une infrastructure cloud bien provisionnée et évolutive, car elle offre une plus grande flexibilité en termes d'allocation des ressources.

Failles de sécurité

Lors du développement d'applications Web et de solutions mobiles, le système peut être exposé à des attaques et à des failles de sécurité. À mesure que le logiciel prend de l'ampleur, les pirates informatiques pourraient exploiter les problèmes liés au code de l'application, au processus de traitement des données et à l'infrastructure.

Pour éviter cela, nous suivons différentes approches –

• Pratiques de codage sécurisées
• Évaluations de sécurité régulières – chronométrées et spontanées
• Tests d'intrusion rigoureux
• Mécanismes d’autorisation et d’authentification solides
• Assurez-vous que chaque API et logiciel tiers est mis à jour pour les vulnérabilités connues

Ces étapes aident à protéger votre application et les utilisateurs contre les cybermenaces potentielles.

Coût élevé d’évolutivité des applications

L'adoption d'une méthode unique ou différente pour faire évoluer les applications peut inévitablement augmenter les dépenses de licence et d'abonnement. Cependant, le risque d'ignorer l'évolutivité dans le développement d'applications est bien plus élevé, car vous risquez de surprovisionner les ressources et d'ajouter des dépenses inutiles et des problèmes de performances.

Pour gérer les coûts efficacement, vous devez soigneusement élaborer une stratégie de mise à l'échelle sur la base des tendances d'utilisation réelles et la modifier pour équilibrer l'efficacité des coûts et des performances.

Pour réussir à surmonter ces obstacles liés à l'évolutivité, il faut une connaissance approfondie des exigences et de l'architecture des applications, une planification proactive et une surveillance continue à mesure que l'application se développe. C'est là que le partenariat avec une société de développement de logiciels de confiance comme Appinventiv, ayant fait ses preuves dans la création d'applications mobiles à grande échelle, peut faire toute la différence.

Voici un exemple de la façon dont nous avons aidé une application Fintech à évoluer.

Une startup Fintech basée au Canada nous a contacté pour des services de développement d'applications Web et mobiles. L'objectif à court terme pour eux était de lever des fonds auprès d'investisseurs, pour lesquels ils voulaient commencer avec un MVP qui serait ensuite mis à l'échelle en fonction de tests d'hypothèses.

Pour y parvenir, nous avons construit une architecture évolutive et solide, capable de gérer d’énormes charges de trafic. Notre équipe de développement a construit un MVP dans un délai serré de deux semaines en utilisant Storybook et React Native. Lorsque l'application a commencé à susciter une attention et une demande élevées, nous avons migré le backend complet vers React, permettant un partage facile de code entre le site Web et l'application mobile.

Aujourd'hui, l'application compte plus d'un million de téléchargements, sans aucun signe de problèmes de performances.

FAQ

Q. Qu'est-ce que l'évolutivité des applications ?

A. L'évolutivité d'une application définit la capacité d'une application à gérer une charge de travail accrue ou la demande des utilisateurs sans compromettre les performances ou la fiabilité.

Q. Pourquoi créer une application évolutive ?

A. Créer des applications évolutives est crucial pour plusieurs raisons :

• Gérer une croissance soudaine
• Maintenir les performances
• Rapport coût-efficacité
• La pérennité de l'entreprise
• Avantage compétitif

Q. Comment faire évoluer une application ?

R. Le processus de mise à l'échelle des applications diffère selon les plates-formes mobiles et Web. Lors de la mise à l'échelle d'applications Web, vous pouvez envisager d'opter pour une architecture de microservices, d'utiliser des caches, de sélectionner la bonne base de données et d'adopter une approche axée sur les API. Dans le cas des applications mobiles, vous pouvez opter pour des stratégies telles que la mise à l'échelle du stockage des données et des fichiers, l'optimisation du trafic, la mise à l'échelle grâce à une gestion efficace des données et la planification de l'évolutivité de l'infrastructure.