Modernização de Microsserviços com Integração TensorFlow Machine Learning

Modernização de Microsserviços com Integração TensorFlow Machine Learning

Monólito Legacy para Plataforma Cloud-Native com Comunicação Cliente Baseada em IA

Maio 2018 - Julho 2019
Programador Backend Sénior e Líder de Modernização (Especialista Microsserviços e ML)
Milhões
Utilizadores Servidos
Plataforma líder alemã de lotaria online
Zero
Downtime
Arquitetura failover Nginx para disponibilidade contínua
Baseado em IA
Análise de Email
Reconhecimento de padrões TensorFlow automatizando comunicação com clientes
Modernizado
Frontend
Angular 6 + Ionic substituindo legacy Spring MVC/JSP

Project Gallery

Plataforma de lotaria com integração de machine learning

Plataforma de Lotaria ML

Plataforma de lotaria com integração de machine learning

The Challenge

Modernizar Plataforma de Lotaria Monolítica Complexa com Automação Baseada em ML

Esta plataforma europeia líder de lotaria online requeria modernização de uma aplicação monolítica altamente complexa servindo milhões de jogadores de lotaria. O desafio era extrair incrementalmente microsserviços do monólito enquanto mantinha releases contínuos num ambiente extremamente dinâmico, mais implementar machine learning para análise automatizada de comunicação com clientes.

1

Aplicação monolítica altamente complexa requerendo modularização gradual

2

Ciclo de release extremamente dinâmico requerendo deployments zero-downtime

3

Frontend legacy Spring 4 MVC/JSP/AngularJS requerendo reescrita completa

4

Migração de base de dados de Oracle 12 para PostgreSQL durante extração de microsserviços

5

Necessidade de operação ininterrupta durante releases de versões com suporte failover e CDN

6

Comunicação manual por email com clientes requerendo automação baseada em IA

7

Migração de infraestrutura para Kubernetes (bare-metal e AWS)

The Solution

Microsserviços Cloud-Native com Comunicação Cliente Baseada em IA

Liderei o esforço de modernização extraindo microsserviços do monólito legacy usando Spring Boot 2 com Eureka e Kubernetes Ingress para escalabilidade. Implementei uma arquitetura sofisticada de deployment zero-downtime com load balancers Nginx. Adicionalmente, desenvolvi uma solução inovadora de machine learning baseada em TensorFlow para análise automatizada de emails de clientes e geração de respostas.

1

Extração de Microsserviços

Microsserviços Spring Boot 2 com descoberta de serviços Eureka e Kubernetes Ingress para deployment escalável

2

Deployment Zero-Downtime

Load balancer Nginx com conjuntos de servidores upstream permitindo operação ininterrupta durante releases de versões com suporte failover e CDN

3

Frontend Moderno

SPA Angular 6 substituindo legacy Spring 4 MVC/JSP, com Ionic para releases de app mobile e Vue.js para aplicações menores

4

Automação de Email ML

TensorFlow e DL4J (avaliação paralela) analisando padrões de email de clientes, enviando automaticamente recibos de jogos ou informação

5

Personalização Frontend IA

Ponte Java conectando modelo ML ao frontend para geração automatizada de teasers e adaptação de UI baseada em machine learning

6

Migração de Base de Dados

Migração de Oracle 12 para PostgreSQL durante extração de microsserviços com capacidade multi-instância

Critical Challenges

Key technical hurdles and how they were overcome

1

Extração Zero-Downtime de Microsserviços de Monólito Ativo

Problem

A aplicação monolítica desta plataforma europeia líder de lotaria online servia milhões de jogadores de lotaria com ciclos de release extremamente dinâmicos. Qualquer downtime significava receita perdida e clientes frustrados incapazes de fazer apostas. O monólito era altamente complexo com componentes fortemente acoplados, tornando a extração arriscada. Migração de base de dados de Oracle 12 para PostgreSQL tinha de ocorrer simultaneamente sem interromper operações.

Solution

Implementei arquitetura sofisticada de deployment zero-downtime usando load balancer Nginx com conjuntos de servidores upstream, suporte failover e integração CDN. Extraí gradualmente microsserviços usando Spring Boot 2 com descoberta de serviços Eureka e Kubernetes Ingress. Construí capacidade de operação paralela permitindo monólito e microsserviços coexistirem durante transição. Migrei para PostgreSQL incrementalmente com padrões dual-write assegurando consistência de dados.

Migrei processamento central de transações de lotaria de monólito para microsserviços durante um fim de semana de jackpot importante – sem downtime perceptível para clientes e sem transações perdidas conhecidas.

Impact

Alcancei modernização completa sem um único minuto de downtime de plataforma. Releases contínuos mantidos durante todo o período de transição. Utilizadores não experienciaram interrupção apesar de transformação arquitetural massiva a acontecer por baixo da superfície. Escalabilidade multi-instância permitiu lidar com picos de tráfego durante sorteios de lotaria principais.

2

Automação de Email Baseada em IA com TensorFlow

Problem

Equipa de serviço cliente processava manualmente milhares de emails diariamente - clientes a pedir recibos de jogos, a fazer perguntas ou a reportar problemas. Processamento manual era lento, caro e propenso a erros. Reconhecimento de padrões era necessário para classificar automaticamente emails e despoletar respostas apropriadas sem intervenção humana.

Solution

Desenvolvi solução inovadora de machine learning TensorFlow e DL4J analisando padrões de email de clientes. Treinei modelos para reconhecer intenção (pedido de recibo, pergunta de informação, reporte de problema) e despoletar automaticamente ações apropriadas. Construí ponte Java conectando modelos ML a serviços backend e frontend para geração automatizada de teasers. Implementei avaliação paralela de ambos os frameworks para otimizar precisão e desempenho.

Primeiro fluxo de resposta de email totalmente automatizado - cliente enviou pedido, TensorFlow classificou intenção, sistema enviou recibo de jogo, tudo em 2 segundos sem intervenção humana.

Impact

Automatizou maioria da comunicação por email com clientes, reduzindo esforço manual em estimados 70%. Recibos de jogos e pedidos de informação tratados instantaneamente em vez de horas. Satisfação de cliente melhorou através de respostas imediatas. Personalização frontend baseada em ML melhorou engagement e taxas de conversão.

3

Avaliação Rápida de Tecnologia com Ciclos POC de 3 Dias

Problem

Ambiente dinâmico desta plataforma europeia líder de lotaria online requeria tomada de decisão rápida sobre adoção de tecnologia. Processos de avaliação tradicionais levando semanas ou meses eram demasiado lentos. Necessário provar ou desprovar viabilidade de tecnologia em tempo mínimo para manter momentum.

Solution

Estabeleci metodologia rápida de proof-of-concept de 3 dias para avaliar novas tecnologias. Completei com sucesso POC de migração de autenticação Keycloak demonstrando viabilidade de transição de sistema auth legacy. Executei POC Quarkus provando capacidade de reduzir dramaticamente pegada de memória de serviços intensivos em recursos. Cada POC entregou métricas concretas e recomendações de caminho de migração.

POC Keycloak completado em 72 horas com fluxo de autenticação funcional - decisão de migrar tomada no mesmo dia baseada em resultados concretos.

Impact

Acelerou decisões de adoção de tecnologia de meses para dias. POC Keycloak levou a modernização OAuth2 bem-sucedida. Avaliação Quarkus permitiu otimização de memória para serviços intensivos. Metodologia tornou-se standard para o processo de inovação desta plataforma europeia líder de lotaria online.

Business Impact

Measurable value delivered to the business

Automação de Serviço Cliente

70% redução

Processamento manual de email dramaticamente reduzido através de automação machine learning TensorFlow/DL4J

Disponibilidade de Plataforma

100% uptime

Deployments zero-downtime mantidos durante toda a modernização incluindo fins de semana de jackpot principais

Poupança de Custos de Infraestrutura

40% redução

Migração PostgreSQL eliminou custos de licenciamento Oracle, otimização Quarkus reduziu pegada de memória

Time to Market

POCs de 3 dias

Avaliação de tecnologia acelerada de meses para ciclos de proof-of-concept de 72 horas

Melhoria de Experiência de Utilizador

Frontend moderno

SPA Angular 6 e apps mobile Ionic substituindo legacy Spring MVC/JSP melhorou engagement e conversão

Innovations

Groundbreaking solutions that set new standards

Reconhecimento de Padrões de Email TensorFlow para Serviço Cliente

Modelos de machine learning analisando intenção de email de cliente e despoletando automaticamente respostas apropriadas (recibos de jogos, informação, escalamento de problema)

Uma das primeiras plataformas de lotaria alemãs a deployer automação de comunicação cliente baseada em IA

Impact: 70% redução em processamento manual de email, respostas automatizadas sub-2-segundos, satisfação de cliente melhorada através de respostas instantâneas

Migração Zero-Downtime Monólito-para-Microsserviços

Arquitetura load balancer Nginx com conjuntos de servidores upstream, failover e CDN permitindo operação contínua durante extração gradual de serviços

Manteve 100% uptime durante transformação arquitetural completa incluindo fins de semana de jackpot principais com tráfego de pico

Impact: Zero receita perdida ou frustração de cliente apesar de modernização massiva. Provou que migração de monólito não requer janelas de manutenção.

Personalização Frontend Baseada em ML

Ponte Java conectando modelos TensorFlow ao frontend para geração automatizada de teasers e adaptação de UI baseada em previsões de machine learning

Personalização em tempo real alimentada por modelos ML de backend - sem precedentes para plataformas de lotaria

Impact: Melhorou engagement de utilizador e taxas de conversão através de conteúdo personalizado por IA e recomendações

Metodologia POC de Tecnologia de 3 Dias

Framework rápido de proof-of-concept entregando resultados concretos e recomendações de migração em 72 horas (Keycloak, Quarkus, etc.)

Acelerou decisões de adoção de tecnologia de meses para dias com protótipos funcionais e métricas

Impact: Permitiu inovação rápida enquanto mantinha momentum de entrega. Adoções Keycloak e Quarkus baseadas em POCs bem-sucedidos.

Avaliação Paralela de Frameworks (TensorFlow + DL4J)

Deployment simultâneo de TensorFlow e DeepLearning4J para análise de email, comparando precisão e desempenho em produção

Comparação de framework ML no mundo real sob carga real - seleção baseada em dados em vez de avaliação teórica

Impact: Seleção ótima de framework baseada em métricas de produção, não afirmações de vendor ou benchmarks

"A modernização de microsserviços combinada com a automação de machine learning mudou de forma sustentável a nossa plataforma. A arquitetura zero-downtime e o processamento de email baseado em IA melhoraram a nossa solução de forma duradoura."

P
Product Owner, plataforma europeia líder de lotaria online
Antigo Product Owner responsável

Technologies Used

core

Java 8/9 Kotlin Spring Boot 2 Spring 4 MVC

machinelearning

TensorFlow DL4J (DeepLearning4J)

persistence

Oracle 12 PostgreSQL PL/SQL

infrastructure

Kubernetes Docker Swarm Eureka Nginx

frontend

Angular 6 AngularJS Vue.js TypeScript Ionic JSP

messaging

Apache Camel Kafka JMS 1.0/2.0

integration

Hibernate JaxB XML/XSD Swing JMX JNI

caching

Hazelcast (Cache Replication/Hibernate L2)

devops

Ingress Helm Jaeger Dropwizard

security

Keycloak OAuth OAuth2

additional

Chainbreaker Reflections Java Bytecode Modification

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Se a sua organização requer transformação gradual monólito-para-microsserviços com automação baseada em IA e deployments zero-downtime, vamos discutir a sua estratégia de modernização.

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