マイクロサービスアーキテクチャとは？

マイクロサービスアーキテクチャは、インターフェイスする小さな自己完結型コンポーネントのコレクションとしてアプリケーションを構築する方法です。それは、共通の議題で連携して作業する一連の作業者がいて、それぞれが特定の専門知識に基づいて作業しているようなものです。これは、すべてを単一のビッグショットが行うような以前のモノリシック構造とは異なり、アプリケーションが複雑になるにつれて制御が煩雑になります。

マイクロサービスアーキテクチャは、従来のモノリシックアーキテクチャとは次のような点で異なります。

• 分散化: マイクロサービスは機能を取り出して個々のサービスに分散させる一方、モノリスはすべての機能を単一のコードベース内に結合します。
• 疎結合: マイクロサービスは、高レベルの凝集性と低レベルの結合で API を介して通信しますが、モノリシックの場合、コンポーネントは通常、結合され、凝集されています。
• 独立したデプロイメント: マイクロサービスでは、システム全体のダウンタイムなしで個々のサービスの変更またはデプロイメントが可能ですが、モノリシックアーキテクチャ内の変更にはデプロイメントの調整が必要です。
• スケーラビリティ： マイクロサービスは、モノリシックなどのアプローチと比較して、ユーザーの要件に基づいて独立して調整できます。モノリシックでは、アプリケーション全体でスケーリングする必要があります。
• 障害の分離: マイクロサービスでは、1つのサービスが失敗しても他のサービスには影響しませんが、モノリシックサービスでは、1つのコンポーネントの障害がアプリケーション全体の障害につながる可能性があります。

これらは次のとおりです。 

メリット：

• スケーラビリティ： 需要に応じて特定のサービスを特定の規模で開発して、リソースの利用効率を高めます。
• 俊敏性の向上： 独立した開発とデプロイは、サイクルの開始と変更の応答性の向上につながります。
• 技術の柔軟性： 各サービスに適した技術を選択し、イノベーションとサービスの最適化をサポートする可能性を判断します
•  障害の分離: サービス障害の影響を軽減し、システムの安定性を向上させます。
•  保守性： それぞれが小さく、特定のサービスは、単一の包括的なサービスよりも理解、開発、管理が容易です。

課題：

• 複雑性の増大: 分散システムの管理は、本質的な複雑さのために、集中システムよりも複雑なアプローチが必要です。
• データ管理: 分散データの難しさの1つは、アプリケーションを制御し、サービス間でデータの一貫性を維持することです。
• テスト: すべてのサービスの互換性と、デプロイ後のシステム全体の安定性を確保するために、すべての単純なテストと複雑なテストを行うことが重要です。
• コミュニケーション： サービス間の通信は効率的な運用に不可欠ですが、遅延や障害の可能性のある領域をもたらします。
• セキュリティ： 複数のサービスにまたがる機密データの保護は、サービスの脆弱性を回避するために十分に計画および実行する必要があります。

マイクロサービスは主に、データの交換方法と形式を記述する API（アプリケーションプログラミングインターフェイス）を介して相互作用します。このような通信パターンには以下が含まれます。

• 同期リクエスト応答： 1 つのサービスが別のサービスにリクエストを転送し、後者が応答することを期待します。これは簡単ですが、適切に管理しないと、緊密な結合とパフォーマンスの低下が発生する可能性があります。
• 非同期メッセージング: サービスはメッセージブローカーを介してメッセージを交換し、デカップリングを図り、スケーラビリティを向上させます。このパターンは、大量のデータまたはイベントを処理する必要がある場合に最も効果的です。
• イベント駆動アーキテクチャサービスは、他のサービスがリッスンして疎結合と応答性を促進できるイベントを公開します。このパターンは、複数のサービス間で更新または変更が必要な状況に適しています。

ベストプラクティスには以下が含まれます。 

• ドメイン駆動設計 (DDD): システムを、システムの可読性と保守性を向上させるビジネス機能をカバーする限定されたコンテキストに分解します。
• API ファースト設計:  サービスがシステム内で相互運用するために明確かつ十分に文書化されたインターフェイスを設定し、一貫性と統合の容易さを確保します。
• コンテナ化:  サービスをパッケージに分割し、デプロイメントコンテナに入れて、より適切に制御し、 ソリューションを簡単にスケーリングします.
• 継続的インテグレーションと継続的デリバリー (CI/CD):  定期的な、予測可能な、反復可能なリリースで、構築、テスト、展開を標準化します。
• モニタリングとオブザーバビリティ: サービスのステータスとパフォーマンスをログに記録し、監視することで、問題が発生した場合に根本原因を簡単に特定できるようにします。

マイクロサービスの導入に成功した実際の例を次に示します。

• Netflix:  ストリーミングサービスのグローバル展開と大量のトラフィックを管理するために、マイクロサービスベースのアーキテクチャを実装しました。
• Amazon： eコマースサイトは、以前のモノリシックデザインから移行した後、適応性と汎用性を向上させることを目的として、マイクロサービスアーキテクチャを選択しました。
•  ウーバー： マイクロサービスは、ライドリクエスト、支払い、ドライバーを別々に管理し、成長を促進します。

上記の例は、マイクロサービスがどのように大規模なソフトウェアシステムの作成とメンテナンスに影響を与える可能性があるか、およびユーザー満足度に与える影響の可能性を示しています。

マイクロサービスは万能なソリューションではないことを覚えておくことが重要です。このアーキテクチャスタイルを採用する前に、アプリケーションの特定のニーズと複雑さを考慮してください。