DevOps チーム向けのマイクロサービスの設計パターン

CQRS

CQRS（コマンド・クエリ責務分離）とは、データベース操作をコマンド（データの変更）とクエリ（データの読み取り）に分割することです。

この分離では、読み取りと書き込みのワークロードを個別にスケーリングすることによって、データ・ストレージとパフォーマンスを最適化します。これは、読み取りと書き込みの性質と量が大きく異なるシステムにはメリットがあります。

Saga

Saga パターンでは、複数のマイクロサービス全体で複雑なトランザクションを、小さく管理しやすい操作に分割して対処します。それぞれのサービスが、トランザクションを部分ごとに処理します。ステップが失敗すると、Saga が補正アクションを実行し、それまでの操作への失敗による影響が緩和されます。

この方法では、それぞれのマイクロサービスの自律性を維持しながら分散型トランザクションが可能になるため、密結合でなくてもデータの一貫性が保たれます。

バルクヘッド

船の仕切りにちなんで名付けられたバルクヘッド・パターンは、障害を単一サービス、またはサービスの 1 グループに限定します。アプリの各部が分離されるため、ある部分に過負荷が生じても他の部分は機能し続けます。この分離により、システムのフォールト・トレランスとレジリエンスが向上します。

サービスごとのデータベース

サービスごとのデータベースでは、マイクロサービスにそれぞれ専用のデータベースがあり、あるサービスからのデータベース呼び出しが他のサービスに影響しないようになっています。そのため、疎結合と高凝集が保証され、サービスの変化に対するレジリエンスが高まり、拡張と保守が容易になります。

DevOps チームのマイクロサービスの設計パターンにはどのようなトレンドがありますか？

新たなトレンドとしては、マイクロサービスとサーバーレス・コンピューティングの統合、コンテナー化、エッジ・コンピューティングの影響などがあります。このようなトレンドに合わせていけば、DevOps プロジェクトにアジャイル・プラクティスを取り入れ、費用対効果を高め、将来の課題に備えることができるでしょう。

マイクロサービスの設計パターンを実装する際の一般的な課題には何がありますか？

設計パターンを実装する際の一般的な課題には、分散型システムにおける複雑さ、テストの難しさ、一貫性の維持などがありますが、いくつかの戦略を採り入れれば、大きな効果が得られます。

• プロセスを、小さく管理しやすいパーツに分割します。マイクロサービス開発を簡素化するツールとフレームワークを使用し、一度に 1 つのパターンに集中して、徐々にアーキテクチャを構築していきます。
• 自動テストを実装して、各マイクロサービスが想定どおりに機能することを確認します。

• 分散型システム全体で標準化されたプロトコルとツールを使用します。

DevOps チームはどのようにしてマイクロサービスの設計パターンを CI/CD パイプラインに統合できますか？

マイクロサービス・アーキテクチャ設計パターンの CI/CD パイプラインへの統合は、DevOps チームの戦略の 1 つです。これはマイクロサービスの本質である、頻繁かつ段階的な更新をスムーズに処理するための自動デプロイから始まります。

徹底的なテストでは、各マイクロサービスの機能を個別に確認し、統合時にはすべてが連携して機能することを確認します。各マイクロサービスの健全性とパフォーマンスを慎重に観察するには、監視と可観測性が不可欠です。

統合プロセスでは、DevOps プラクティスとマイクロサービス・アーキテクチャを緊密に連携させる必要があります。これらの要素が連携すれば、より効率的でレジリエンスに優れ、応答性の高い開発とデプロイのワークフローが完成します。