知っておくべきマイクロサービスのメリットとデメリット

マイクロサービス・アーキテクチャは、複雑なシステムをより小さく管理しやすいサービスに分割するシステム設計へのアプローチです。マイクロサービス・フレームワークを利用すると、より拡張性と柔軟性のある、保守がより容易なシステムになります。

このアーキテクチャを利用して構築されたアプリケーションは、API を介して相互に通信する、独立してデプロイ可能な小さなサービスで構成されています。複雑なシステムをより小さなサービスに分解することで、マイクロサービス・アーキテクチャによって拡張性、柔軟性、保守の簡素化が向上します。

マイクロサービス・アーキテクチャのメリット

• 拡張性を加速する

• 障害分離を改善する

• チームの生産性を高める

• デプロイ時間の短縮

• コスト効率を向上させる

このガイドでは、マイクロサービスのメリットとデメリット、およびマイクロサービスを管理および合理化して拡張可能なアプリ開発を簡素化する方法についてご説明します。マイクロサービス・アーキテクチャは、DevOps には不可欠なものです。その理由は、マイクロサービス・アーキテクチャが開発サイクルを短縮し、リスクを軽減し、拡張性と回復力を向上させるためです。

マイクロサービスとは?

モノリシック・アプリケーションとは対照的に、マイクロサービス・アーキテクチャでは、チームは既存のコードの大部分を書き直すことなく、迅速に新しい機能を実装して変更を加えられます。

マイクロサービス・アーキテクチャでは、独立してデプロイ可能な一連のサービスにアプリケーションを分割します。複数のマイクロサービスが組み合わされてアプリケーションとなり、各マイクロサービスが 1 つのドメイン機能を提供します。

マイクロサービスは、REST や gRPC などの API を利用して緩やかに相互作用します。チームは各サービスを個別にデプロイして拡張できるため、大規模で複雑なアプリケーションを迅速かつ頻繁に提供できます。

マイクロサービスの仕組み

マイクロサービス・アーキテクチャは、モノリシック・フレームワークとは大きく異なります。アプローチにはそれぞれ長所があるため、ご利用の環境に最適なものをお選びください。詳細については、「マイクロサービスとモノリスの比較」をご覧ください。

マイクロサービス・フレームワークは、単一のユニットとして機能しないという点で、モノリシック・アーキテクチャとは異なります。代わりに、独立してデプロイ可能な一群のアプリケーションとして動作します。API ゲートウェイが、アプリケーションのマイクロサービス API への依存を促進するため、中断することなくマイクロサービスを他のマイクロサービスと交換できるようになります。

マイクロサービスの特徴は次のとおりです。

• 各マイクロサービスは、ビジネス・ロジック、データベース、API によって自律的に実行されます。

• マイクロサービス・アーキテクチャでは、プラグアンドプレイのアップグレードに柔軟性を提供し、システム全体に影響を与えずにアプリケーション内の特定のコンポーネントを容易に拡張できます。コンテナーは、Amazon AWS や Microsoft Azure などのクラウド・プラットフォームにマイクロサービスをデプロイする主要な手段です。

• Kubernetes や Docker などの DevOps ツールが、処理能力や他のリソースをマイクロサービスに効率的に分配します。

マイクロサービスのメリット

マイクロサービスでは、モジュール型アーキテクチャによって柔軟性やアジリティを提供し、開発サイクルを短縮して、より容易に保守を行えるようにします。

企業がマイクロサービス・アーキテクチャを採用している 5 つの理由は次のとおりです。

1. 拡張性を加速する

DevOps チームは、マイクロサービス・アーキテクチャ内の各サービスによる独立した運用により、ダウンタイムを発生させずに新しいコンポーネントをシームレスに導入できます。互換性を懸念することなく、各サービスの最適な言語や技術を選択できます。

複数のサーバーにサービスをデプロイすることで、個々のコンポーネントのパフォーマンスへの影響を軽減し、企業はベンダー・ロックインを回避できます。

2. 障害分離を改善する

マイクロサービス・アーキテクチャは区分化されています。1 つのサービスに障害や不具合が発生しても、システム全体には伝播しません。

3. チームの生産性を高める

マイクロサービス・アーキテクチャにより、小規模な集中的なチームは、システム全体の複雑さに悩まされることなく、特定のサービスの開発、デプロイ、保守に集中できます。

マイクロサービス・アーキテクチャによって、チーム内の責任感や専門知識を育成し、専門のチーム・メンバーは情報に基づいた意思決定を行い、迅速にイテレーションを行い、ドメイン内で高品質のサービスを維持できるようになります。

4. デプロイ時間の短縮

モノリシック・アーキテクチャでは、変更にはアプリケーション全体を再デプロイする必要があります。マイクロサービス・アーキテクチャでは、各サービスが独立して進化し、デプロイされるため、より迅速にリリースでき、アプリケーション全体での変更の調整に伴うリスクと時間を減らせます。

この方法でサービスを切り離すことで、アジリティが向上します。システム全体への影響を最小限に抑えて、更新や修正を迅速に提供できます。

5. コスト効率を向上させる

マイクロサービス・アーキテクチャでは、チームが小規模で明確に定義されたサービスで作業するため、リソースの割り当てや保守を最適化できます。取り組みを特定のサービスに集中させ、全体的な開発コストとシステム保守コストを削減します。チームは特定の機能に重点を置くことで、冗長性や過剰なキャパシティがない状態でリソースが効率的に利用されるようにします。

マイクロサービスのデメリット

• 複雑さの増大：マイクロサービスは分散されているため、サービスのコミュニケーションの管理が難しい場合があります。開発者は、追加のコードを記述して、モジュール間の円滑なコミュニケーションを確保する必要が生じることがあります。

• デプロイとバージョン管理の課題：複数のサービスにわたってデプロイを調整し、バージョン管理を行うことは複雑になり得るため、互換性の課題につながります。

• テストの複雑さ：主にさまざまなサービスにわたり統合テストを実施する際に、マイクロサービスのテストには複雑なシナリオが必要になります。このタスクの調整が困難な場合があります。

• デバッグの問題：それぞれ独自のログ・セットを持つ複数のマイクロサービスが含まれるアプリケーションをデバッグするのは、困難を極めます。1 つのビジネス・プロセスを複数のマシン全体で同時に実行できるため、複雑さが増します。

• データ管理の課題：複数のサービスにわたるデータの一貫性とトランザクションは複雑になることがあります。マイクロサービス・アーキテクチャでは、データの完全性をサポートするために、慎重なデータ管理と調整が必要になります。

多くの企業がますますマイクロサービス・アーキテクチャを必要としていますが、DevOps のベスト・プラクティスに従い、下記の手順を採用することで、マイクロサービスベースのシステム内で運用上のハードルを克服し、回復力を促進できます。

マイクロサービス・アーキテクチャを管理する方法

• 監視とロギング：強固な監視およびロギング・システムを実装することが重要です。監視により、リアルタイムのサービス・パフォーマンスの追跡、ボトルネックの発見、課題の検出を簡単に行えます。包括的なログにより、開発者はサービス間のトランザクションをデバッグおよび追跡できるようになり、システムの健全性と信頼性をサポートします。

• サービス間の効果的なコミュニケーション：マイクロサービス間で効率的なコミュニケーション・チャンネルを設定することが不可欠です。明確に定義された API により、サービスのやり取りが円滑になり、システムの統合性が向上し、通信エラーを最小限に抑えます。

• DevOps プラクティス：マイクロサービスの管理には、DevOps プラクティスが極めて重要です。継続的なデリバリーでは、開発、テスト、デプロイのプロセスを合理化します。DevOps は、タスクを自動化してアジリティと信頼性を高め、より迅速で信頼性の高いリリースを保証すると同時に、マイクロサービス・アーキテクチャの安定性と拡張性を維持します。

• すべての情報の一元化：マイクロサービスを構築し、分散型アーキテクチャの複雑さを管理する際は、Compass を利用します。この拡張可能な開発者エクスペリエンス・プラットフォームで、エンジニアリング成果とチーム・コラボレーションなどの分断された情報を一元化された検索可能な場所にまとめます。

Compass を使ってマイクロサービスを合理化する

マイクロサービス・アーキテクチャには回復力があります。アプリケーションの一部に障害が発生しても、システムの他の部分は動作し続けます。さらに、拡張性、コスト効率、生産性の向上、デプロイの迅速化を実現します。

ただし、マイクロサービス・アーキテクチャは複雑です。Compass は、コンポーネント・カタログでマイクロサービスのスプロール化を阻止します。このツールは、ベスト・プラクティスの作成に役立ち、スコアカードを通じてソフトウェアの状態を評価し、Atlassian Forge プラットフォームの拡張機能を利用して DevOps ツールチェーン全体でデータとインサイトを提供します。

マイクロサービスの利点：よくある質問

マイクロサービスを使用している企業の実例を挙げてください。

Amazon、Netflix、Uber のような将来を見据えたダイナミックな企業がマイクロサービスを採用しています。マイクロサービスを使用することにより、これらの企業は必要に応じてアプリをスケーリングし、サービスを追加し、市場に対応できます。これらの企業のシステムには回復力があります。システムがダウンすると、ダウンタイム 1 分あたり数千ドルものコストが発生する可能性があるため、コスト節約になっています。

プロジェクトにマイクロサービスを選ぶとき、どのような要素を考慮すべきでしょうか？

• プロジェクトの複雑さ：マイクロサービス・アーキテクチャは、複雑さを管理しやすいサービスに分解できるため、大規模で複雑なプロジェクトにとってメリットがあります。単純なプロジェクトは、マイクロサービス・アーキテクチャのオーバーヘッドに見合わないことがあります。

• スケーラビリティ要件：マイクロサービスは、アプリケーションがスケーラブルで柔軟なコンポーネントを必要とする場合に適しています。

• チームの専門知識：マイクロサービス・アーキテクチャには専門的なスキルが必要なため、開発チーム内の技術的専門知識を評価することが不可欠です。

• 組織の準備状況：マイクロサービス・アーキテクチャを実装するには、開発手法、コミュニケーション構造、運用プロセスの調整が必要です。組織がこれらの変化に備えていることを確認することが重要です。

マイクロサービスは、なぜ保守と更新を管理しやすいのですか？

• マイクロサービス・アーキテクチャを使用することで、アプリケーション全体を中断することなく、特定のサービスに的を絞った変更が可能になります。1 か所でも変更するとシステムの再デプロイが必要になるモノリシック・アーキテクチャとは異なり、マイクロサービスはモジュール構造をしているため、局所的な変更が可能です。

• 各サービスは、明確に定義された境界と機能で独立して動作します。この自律性により、開発者は変更の影響を最小限に抑え、更新や保守を必要とするサービスに集中できます。

• このような細分化されたアプローチにより、開発プロセスが合理化され、変更が特定のサービスに限定されるため、更新に関連するリスクが軽減されます。他のサービスから切り離されているマイクロサービスでは、管理しやすく効率的な保守プロセスが保証されています。これにより、アプリケーションの安定性を損なうことなく、俊敏性が向上し、迅速な更新が可能になります。