Construire l’architecture d’une application mobile

Voulez-vous construire une architecture de backend d’application mobile qui évolue sans problème ? Suivez ce guide pratique étape par étape pour construire une architecture backend d’application mobile évolutive.

Un aperçu des applications mobiles

Les applications mobiles sont des programmes qui fonctionnent sur des appareils intelligents tels que les tablettes, les téléphones portables et les smartwatches. Les applications mobiles peuvent prendre la forme d’applications natives, d’applications web ou d’applications hybrides.

Alors que les applications natives sont conçues pour un système d’exploitation particulier comme Android, les applications web utilisent des technologies basées sur le web comme HTML et CSS pour créer des applications. En revanche, les applications hybrides sont des applications web qui s’exécutent dans un conteneur natif.

Ensuite, nous discuterons de la signification de l’architecture backend de l’application mobile.

Vue d’ensemble de l’architecture de l’application mobile

La procédure de création d’une architecture backend d’application mobile évolutive peut être compliquée, car plusieurs facteurs doivent être mis en place pour créer une telle infrastructure.

Une application évolutive doit être sûre, fiable et supporter des millions d’utilisateurs simultanément sans dégradation des performances. Par essence, même en période de pointe, une telle application ne doit pas tomber en panne, être toujours disponible et se charger rapidement.

Nous allons examiner les procédures permettant de créer une architecture backend aussi robuste pour une application mobile. Poursuivez votre lecture pour découvrir les meilleures pratiques en matière d’architecture d’application mobile.

Les composantes de l’architecture d’une application mobile

Voici les différents éléments qui s’associent pour former une architecture robuste de backend d’application.

• Les serveurs de base de données
• Les serveurs d’hébergement de l’application
• Technologie d’équilibrage des charges
• Service de stockage d’objets
• Réseau de diffusion de contenu
• API
• SDK
• Plateformes de publication d’applications.

Nous examinerons ensuite ces composantes l’une après l’autre.

Serveurs de base de données

Le serveur dorsal est un aspect crucial de l’architecture dorsale d’une application mobile. Il se compose d’un groupe d’instances de bases de données puissantes qui gèrent toutes les transactions de données de l’application.

En fonction de la conception, la base de données peut être active ou redondante. Dans tous les cas, une architecture évolutive doit comporter deux ou plusieurs instances de base de données qui synchronisent instantanément les données sur le nuage.

Serveurs d’hébergement d’applications

Le serveur d’application gère la logique commerciale de l’application mobile. Dans la conception, le serveur d’application est établi entre le réseau de diffusion de contenu et les serveurs de base de données.

Architecture d’équilibrage des charges

La technologie d’équilibrage de la charge est conçue à l’aide d’un groupe de serveurs appelés équilibreurs de charge. Elle permet de répartir les demandes d’applications sur ses serveurs afin d’éviter la surcharge d’un seul serveur et d’augmenter l’efficacité globale.

Dans une architecture de backend d’application mobile évolutive, le CDN est directement relié à l’application d’équilibrage de charge qui est configurée pour répartir les demandes d’application entre ses serveurs.

Il fait également évoluer le nombre de serveurs en fonction des besoins, ce qui garantit une grande disponibilité et une utilisation optimale des ressources du serveur.

Service de stockage d’objets

Une application mobile doit souvent fournir des contenus tels que des fichiers, des vidéos et des images aux utilisateurs de l’application. Ces contenus sont conservés dans le stockage d’objets. Cependant, le CDN stocke également ces contenus en cache dans ses serveurs afin de les fournir plus rapidement aux utilisateurs situés dans différentes géolocalisations.

Réseau de diffusion de contenu

Le CDN se présente sous la forme d’un groupe de serveurs répartis dans différents endroits du monde afin de fournir plus rapidement du contenu aux utilisateurs d’applications.

Le CDN fonctionne en identifiant les utilisateurs proches et en fournissant du contenu comme des images et des vidéos aux utilisateurs proches d’un serveur CDN. Cette approche permet d’accélérer les réponses et les téléchargements des applications.

Les avantages de l’utilisation d’un CDN sont nombreux : il utilise un chemin d’acheminement optimal qui minimise la latence, les coûts de transfert des données sont réduits de manière significative, il renforce également la sécurité de l’application en empêchant les attaques DDoS, et bien d’autres choses encore.

API – Interfaces de programmation d’applications

L’API est le logiciel qui facilite la communication entre le côté client (front-end) et le côté serveur (back-end) de l’application. Les API offrent plusieurs avantages qui améliorent les performances et l’évolutivité des applications, tels que l’automatisation de la gestion, la distribution des services, les fonctions personnalisées et les transactions de données flexibles.

SDK – Kit de développement logiciel

SDK signifie Software Development Kits (kit de développement logiciel), un outil essentiel pour construire une architecture mobile backend évolutive. Un SDK typique contient des outils tels que des bibliothèques, des API, de la documentation, des débogueurs et bien d’autres choses encore.

Dans le même ordre d’idées, le Mobile Backend SDK contient tous les outils mentionnés ci-dessus, ainsi que des utilitaires qui relient le côté client au côté serveur d’une application.

Les SDK aident les développeurs à intégrer diverses fonctions de l’application sans stress. Un exemple typique est une fonction permettant d’envoyer des notifications push depuis le backend vers l’interface utilisateur de l’application.

Plateformes de publication d’applications

Les développeurs utilisent différentes technologies pour créer des applications. Par exemple, Swift est utilisé pour développer des applications iOS natives, tandis que Java/Kotlin construit des applications Android natives, et React Native développe des applications multiplateformes, parmi d’autres outils.

Toutes les applications, quel que soit l’outil de développement, sont téléchargées par les utilisateurs sur des plateformes de distribution telles que Google Play et App Store.

La procédure implique que les développeurs soumettent leur application sur une plateforme de publication afin que les utilisateurs puissent la télécharger et l’installer après approbation. Les utilisateurs de la plateforme de distribution d’applications peuvent rechercher une application, la télécharger et l’installer, puis laisser un avis.

Un développeur doit s’aligner sur les directives uniques de l’App Store et de Google Play pour que son application soit approuvée et publiée.

Cependant, vous pouvez contourner le processus d’examen de la plateforme de publication en développant votre application avec Ionic, Angular ou React qui a utilisé la technologie Progressing Web Application.

Procédure de mise à l’échelle d’une application mobile

Il existe deux approches pour créer une architecture de backend d’application mobile évolutive.

La première solution est le Mobile Backend as a Service (MBaaS), une plateforme gérée qui prend en charge automatiquement toutes les exigences du backend.

La deuxième méthode consiste à exploiter les ressources d’un fournisseur d’infrastructure en tant que service pour construire l’architecture de l’application mobile évolutive à partir de la base.

Ces deux approches présentent des avantages et des inconvénients qui leur sont propres. Le MBaaS offre une infrastructure prête à l’emploi avec des ressources intégrées telles que des SDK et des modules de construction qui accélèrent les tâches de développement. Cette approche permet aux développeurs d’avoir les mains libres pour construire rapidement une infrastructure évolutive.

La construction d’une infrastructure évolutive à partir de la base offre au développeur une grande flexibilité qui n’existe pas avec le BaaS.

Cependant, cette approche dépend fortement du savoir-faire technique nécessaire à la mise en place de tous les éléments requis pour construire une infrastructure backend d’application mobile évolutive.

Nous allons examiner en détail ces deux méthodes. Veillez à choisir l’architecture la mieux adaptée à vos besoins spécifiques.

BaaS – Backend as a Service

La procédure de mise à l’échelle d’une application mobile avec BaaS est rapide et sans souci, car tous les outils nécessaires pour accomplir les tâches sont déjà en place.

L’objectif de la plateforme BaaS est de rendre le processus de développement plus rapide, le processus de mise à l’échelle des applications rapide, sûr et simple.

Vous pouvez créer un backend scalable en quelques minutes avec un fournisseur BaaS comme Back4app. La procédure est simple : inscrivez-vous sur la plateforme et tapez le nom de l’application que vous proposez.

Ensuite, toutes les autres étapes sont gérées automatiquement par la plateforme. La plateforme BaaS lance le serveur d’applications, crée le modèle de données, conçoit une politique de mise à l’échelle et établit automatiquement des procédures de sauvegarde et des politiques de sécurité.

Sur l’interface suivante, l’utilisateur peut interagir avec une interface graphique composée de paramètres pour l’infrastructure, les API, les fonctions d’application et les modèles de données.

Une fois les réglages terminés, le backend évolutif est prêt à déployer des applications. Il suffit de relier le côté client au côté serveur par l’intermédiaire des SDK, de créer la logique commerciale et de télécharger les données requises.

Certains des outils de développement disponibles dans Back4app comprennent des SDK pour Xamarin, iOS, Android, Flutter, React Native, et bien d’autres encore.

Vous pouvez lire cet article sur Comment créer votre première application avec Back4apps pour apprendre à construire votre première application sur la plateforme BaaS de Back4app.

Exemples pratiques de mise à l’échelle d’une infrastructure d’applications mobiles

Dans cette section, nous examinerons deux scénarios réels montrant les avantages de la mise à l’échelle des applications avec BaaS.

• Broadcast Oslo

Dans cette première étude de cas, nous allons nous intéresser de près à Broadcast Oslo, une startup norvégienne qui propose un guide des meilleurs clubs, concerts et festivals d’Oslo.

Cette société a créé Broadcastoslo, une application mobile disponible pour les utilisateurs d’iOS et d’Android. Après l’avoir téléchargée, l’utilisateur a accès aux événements à venir à Oslo.

Une autre caractéristique impressionnante de cette application est qu’elle donne accès aux événements des festivals en temps réel, ce qui nécessite une infrastructure dorsale évolutive pour fonctionner parfaitement.

L’événement Musikkfest Oslo 2022 qui s’est déroulé le 04/06/2022 compte plus de 20 000 participants. Une application avec autant d’utilisateurs qui téléchargent et accèdent aux données en même temps doit s’adapter de manière transparente pour éviter les pannes.

Pour résoudre ce problème, l’équipe technique a choisi d’utiliser l’infrastructure évolutive de Back4app. Le résultat a été une expérience sans problème pour tous les utilisateurs de l’application.

Après l’événement, Tim Harris, le PDG de Broadcast Oslo, a remercié Back4app pour l’excellent service fourni. Il a déclaré que pas un seul utilisateur n’avait rencontré de problème lors de l’accès à l’application.

• Fight List

Fight List est l’une des meilleures applications de jeu aux États-Unis et en France, avec plus de 10 millions de téléchargements. Il s’agit d’un jeu de questions-réponses disponible dans plus de sept langues, développé par Two4Tea. Comme des milliers d’utilisateurs jouent simultanément au jeu, l’évolutivité devient un défi important pour cette application de jeu.

Two4Tea a décidé d’utiliser les services de Back4app pour résoudre le problème de l’infrastructure évolutive. Après la mise à niveau, ils ont pu traiter 10 000 demandes en période de pointe sans problème.

Après avoir expérimenté la puissance de l’infrastructure évolutive de Back4app, Nicholas Boulch, le PDG de Two4Tea a témoigné que le choix de Back4app était le bon parce que l’équipe de Back4app a identifié avec succès le défi et a fourni une solution personnalisée qui l’a résolu.

Procédure de création d’un backend évolutif à l’aide d’un fournisseur de services en nuage

La deuxième approche pour construire une infrastructure backend d’application mobile évolutive consiste à utiliser un service cloud comme Digital Ocean, Azure, Google Cloud ou AWS.

Le principal avantage de cette approche est qu’elle offre un niveau élevé de flexibilité et permet de superviser l’ensemble du processus et de contrôler l’infrastructure comme vous le souhaitez.

En revanche, cette approche nécessite un savoir-faire technique important, l’élaboration de codes standard et la mise au point d’un système qui dimensionne et surveille l’infrastructure 24 heures sur 24.

Dans cet exemple, nous allons construire et déployer une architecture mobile sur AWS.

Une fois votre compte ouvert et opérationnel, l’étape suivante consiste à sélectionner les services nécessaires pour atteindre votre objectif de création d’une architecture d’application mobile évolutive. Voici un exemple typique :

• Instances EC2
• CDN – CloudFront
• Équilibreurs de charge
• S3 – Système de stockage simple
• EBS – Elastic Block Storage

Examinons de plus près chacun de ces services.

Instances EC2

Pour créer une infrastructure backend évolutive, vous aurez besoin de machines virtuelles qui serviront de serveurs d’applications et de bases de données. Tout d’abord, vous devez créer une instance de serveur qui servira de serveur d’applications et de base de données.

AWS propose un large éventail d’instances spécialement conçues pour différents usages, tels que l’usage général. Et celles optimisées pour le stockage, les applications à forte intensité de mémoire, les tâches informatiques et le calcul rapide.

Dans ce scénario, nous allons déployer une instance informatique générale. Nous choisirons une instance T4G qui est excellente pour gérer des processus en rafale. Le coût horaire de ce type d’instance est également raisonnable.

Les différentes étapes sont énumérées ci-dessous :

• Se connecter à AWS

• Sélectionner EC2
• Choisissez les instances dans le menu suivant

• Lancer une nouvelle instance

À ce stade, vous devez sélectionner un système d’exploitation et d’autres facteurs tels que la taille et le type de l’instance, le réseau et les paramètres de sécurité, et ajouter une instance de stockage en bloc.

Une fois que la grappe de serveurs est opérationnelle, vous devez configurer une politique de mise à l’échelle parfaitement adaptée à votre charge de travail.

Il est essentiel de noter que les grappes de serveurs peuvent être dimensionnées horizontalement ou verticalement.

Dans le cas de la mise à l’échelle horizontale, les instances de serveur du cluster sont augmentées pour répondre à l’augmentation de la charge de travail.

Pour la mise à l’échelle verticale, la taille de l’instance (RAM/CPU) est augmentée pour gérer la charge de travail supplémentaire.

Pour les serveurs d’application, l’échelonnement horizontal est le modèle d’échelonnement préféré. En revanche, la mise à l’échelle verticale est plus efficace pour une grappe de bases de données.

La mise en œuvre de la mise à l’échelle horizontale dans un serveur d’application est simple. Pour réaliser une mise à l’échelle sur AWS, il suffit de lancer le menu de mise à l’échelle automatique et de créer votre configuration.

En revanche, la mise à l’échelle verticale peut s’avérer compliquée, car l’arrêt d’une instance pour en augmenter la taille entraînera une interruption du service.

La meilleure approche pour mettre en œuvre la mise à l’échelle verticale sur un serveur de base de données consiste à créer une instance plus grande, à synchroniser toutes les données et à transférer les charges de travail actives vers la nouvelle instance. Si la procédure est simple, son automatisation peut s’avérer compliquée.

Dans un scénario où la charge de travail de l’application a augmenté à un niveau tel que la mise à l’échelle verticale devient impraticable, la meilleure approche consistera à répartir les charges de travail excessives sur plusieurs instances. Cette procédure est complexe et ne doit être utilisée qu’en dernier recours.

EBS – Elastic Block Storage

Il est essentiel de noter que chaque instance de serveur EC2 nécessite un volume EBS pour gérer le stockage. Toutefois, si vous utilisez un instantané éphémère avec un stockage intégré, EBS peut ne pas être nécessaire.

Cette étape simple est configurée lors de l’initialisation de la machine virtuelle. Cependant, la configuration de la taille optimale pour gérer la capacité de stockage requise sans encourir de coûts inutiles peut s’avérer difficile.

La plateforme propose des options de disques SSD et de disques magnétiques. Il est essentiel de choisir la bonne taille et le bon type d’EBS afin d’obtenir des performances optimales pour un budget raisonnable.

S3 – Service de stockage simple

Il est essentiel de disposer d’un stockage d’objets fiable pour mettre en place une infrastructure de backend d’applications évolutive. La meilleure façon de mettre en œuvre le stockage d’objets sur AWS est d’utiliser S3, et la procédure est simple.

Pour créer un seau S3, vous devez définir la région de stockage des fichiers. La meilleure approche consiste à sélectionner la même région que votre instance EC2.

La procédure nécessite une configuration supplémentaire, comme la spécification de la propriété de l’objet, des règles d’accès public, des options de cryptage et du versionnage du seau.

Équilibreurs de charge

La mise en œuvre des bonnes règles d’équilibrage de la charge est essentielle pour créer une architecture de backend d’application mobile évolutive. Chez AWS, vous avez accès à plusieurs options d’équilibrage de charge.

L’équilibreur de charge d’application achemine une demande d’application vers la bonne instance EC2 dans un cluster et continue à surveiller sa santé. La procédure pour attacher des équilibreurs de charge à une instance est simple. Les étapes sont énumérées ci-dessous :

• Accédez au tableau de bord EC2.
• Cliquez sur Équilibrage de la charge
• Créer un équilibreur de charge
• Choisissez le type d’équilibreur de charge.

• Configurez les paramètres de l’équilibreur de charge comme les zones de disponibilité, les VPC, le type d’adresse IP et les options de service supplémentaires.

CDN Cloudfront

AWS dispose d’un réseau intégré de diffusion de contenu appelé CloudFront, qui compte plus de 300 sites dans le monde. Le CDN rend la distribution de contenu dynamique et statique plus rapide et plus sûre. La procédure d’intégration de CloudFront avec d’autres produits AWS est simple.

Pour obtenir une infrastructure backend d’application mobile évolutive, CloudFront doit s’intégrer aux buckets S3 et aux répartiteurs de charge. Le tableau de bord EC2 fournit les outils nécessaires à l’intégration de CloudFront. La procédure est la suivante :

• Naviguer vers le tableau de bord EC2
• Créer un équilibreur de charge
• Sélectionner un groupe cible
• Affiner les options de distribution.

La procédure de connexion des buckets S3 via le tableau de bord CloudFront est également très simple. Il suffit de créer une distribution CloudFront et de la connecter au domaine d’origine.

Conclusion

Les applications mobiles sont des programmes qui fonctionnent sur des smartphones, des tablettes et d’autres appareils intelligents. Ces types d’applications peuvent être natives, web ou hybrides.

L’architecture évolutive du backend de l’application mobile est conçue pour améliorer les performances de l’application face à l’augmentation de la charge des serveurs.

Elle permet également d’éviter les pannes, les goulets d’étranglement au niveau des performances et d’accroître la sécurité d’une application. Les composants d’une architecture d’application mobile évolutive comprennent les serveurs de base de données et d’application, les équilibreurs de charge, les CDNS, les API, les SDK et les plateformes de publication d’applications.

Les deux approches pour construire une infrastructure d’application mobile évolutive sont le backend personnalisé utilisant des services en nuage comme AWS, et les solutions BaaS prêtes à l’emploi à partir d’une plateforme comme Back4app.

Avec Backend as a Service, un backend d’application sécurisé et évolutif peut être déployé plus rapidement et sans stress.

Bien que les backends personnalisés soient fastidieux et prennent du temps, ils offrent un niveau plus élevé de flexibilité et de contrôle.

Avec cet article, vous devez avoir appris les éléments qui constituent une excellente architecture backend d’application mobile.

Si vous souhaitez créer un backend d’application évolutif plus rapidement sans le stress de la gestion de l’infrastructure, contactez-nous et Back4app pour une solution.

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