初心者向けのマイクロサービス: どこから始めるべきか

IT業界は変化のスピードが非常に速く、専門家が常に新しいトレンドを追い続けるのも当然です。こうした変化に対応する方法の一つが、アプリケーションのモダナイゼーションです。そのため、マイクロサービスを基盤にしたクラウドネイティブなソリューションを採用する組織が増えています。 

それが現代の開発者にとってなぜ重要なのかを見ていきましょう。

マイクロサービスアーキテクチャとは

ECソフトウェアの開発を例に、マイクロサービスアーキテクチャを考えてみましょう。ユーザー認証、選択した商品のショッピングカート、決済・請求システムなど、個別のコンポーネントに分けて考えられます。

このようなシステムをマイクロサービスアーキテクチャで開発する場合、各領域は個別のマイクロサービスが担当します。たとえばショッピングカートには専用のマイクロサービスがあり、会社の規模が十分に大きければ、専任の開発者やチームがそれを開発できます。ショッピングカートには、独自のリリーススケジュールとデプロイ計画を設定できます。つまり、他のマイクロサービスに影響を与えず、必要に応じて全面的に書き直せる独立したソフトウェア単位になります。さらに、ショッピングカートの開発では、プラットフォーム上の他のマイクロサービスとは異なる技術スタックを使うこともできます。

Amazonを使ったことがあれば、商品検索から注文処理まで、さまざまな処理が行われていることに気づくはずです。Amazonは、すべてを一つの大きなシステムで管理するのではなく、マイクロサービスアーキテクチャを採用しています。つまり、商品カタログの管理、注文処理、支払い処理、配送追跡といった各機能が、独立したサービスとして動作します。各サービスは、他のサービスを止めることなく拡張や更新が可能です。そのためピーク時でも、Amazonは大量のトラフィックを処理できます。

マイクロサービスの利点

マイクロサービスを試す主な理由は次のとおりです。

• 信頼性と柔軟性: 1つのマイクロサービスで障害が発生したり変更が必要になったりしても、影響はその機能に限定され、システムの他の部分には及びません。
• モジュール性と拡張性: アプリケーションのさまざまな部分が特定の操作を処理します。新しいモジュールはいつでも追加または削除できます。
• テストしやすさと品質への集中: 新機能は本番環境に近い条件でテストできます。各マイクロサービスは特定のビジネスタスクを担当します。各チームは担当サービスの品質に責任を持つため、より良い成果を目指しやすくなります。
• 独立したチーム運営: マイクロサービスに取り組むチームは他のチームから独立して動けるため、新機能の実装と提供をより速く進められます。

マイクロサービスの欠点

• インフラストラクチャコストの増加: マイクロサービスが増えるたびに、テストスイート、デプロイ手順、ホスティングインフラ、監視ツールなどのコストも増えます。
• 追加の通信層: 更新作業やインターフェースを効果的に調整するには、マイクロサービスアーキテクチャに関わるチーム間で追加の連携が必要となり、組織的な負担が増えます。
• 複雑な開発環境: プロジェクトを多数のマイクロサービスに分割すると、ローカル開発環境で分散アーキテクチャを再現するという、新たな複雑さも生じます。

モノリスからマイクロサービスへ移行すべきか？

モノリスは過去のものに見えるかもしれませんが、そのシンプルさには今でも利点があります。モノリシックアーキテクチャでは、ユーザーインターフェース、ビジネスロジック、データアクセスといったアプリケーションのすべての機能を一つのコードベースにまとめます。すべてのコンポーネントが一緒に動作するため、開発、デプロイ、更新は分かりやすくなります。ただし、モノリスには柔軟性、拡張性、保守性の面で課題があります。

一方、マイクロサービスはアプリケーションを独立したサービスに分割します。並行開発、容易なスケーリング、より高い耐障害性を実現できます。一つのサービスに障害が発生しても、他のサービスは動作を続けます。各サービスが独自のデータベースを使うこともできます。ただし、マイクロサービスでは通信、ネットワーク、バージョン管理の扱いが複雑になります。

マイクロサービス アーキテクチャは、柔軟性、独立した開発、障害に対する回復力が重要な要件となる、より複雑で大規模なプロジェクト向けのソリューションです。ただし、実装を成功させるには、チームとサービス間のコミュニケーションを注意深く管理する必要があります。

モノリシックアーキテクチャとマイクロサービスアーキテクチャ

次の比較表で、モノリシックアーキテクチャとマイクロサービスアーキテクチャの主な違いを確認しましょう。

開発者が利用できるツール

開発者は日々のワークフローにさまざまなツールを組み込みます。これらのツールは通常、監視ツールとテストツールの二つに分けられます。

• 監視ツールは、マイクロサービスアーキテクチャの稼働状況を把握するために使用します。アプリケーションログ、メトリクス、インフラコンポーネントのデータを分析します。これらのツールは、潜在的な問題をすばやく特定して対処するのに役立ちます。 

たとえば、 Prometheus はイベントの監視とメトリクスの収集に使用されます。 Grafana はデータを対話型ダッシュボードで可視化します。 ELK Stack はログの管理、問題の検出、解決に役立ちます。

• 一方、テストツールは、各マイクロサービスがさまざまなシナリオで期待どおりに動作するかを確認するのに役立ちます。これらのツールは、マイクロサービスを単体でもシステム全体の一部としても検証します。 

たとえば、 Postman や Cypress はAPIのテストに使用されます。 Apache JMeter は負荷をシミュレートし、高負荷時のマイクロサービスの動作を測定できます。 WireMock は、完全に統合する前にマイクロサービスをモックし、単体でテストする際に役立ちます。

プロキシ

プロキシツールは、マイクロサービス間の安全な通信にも欠かせません。 

プロキシは、クライアントとサービスの間に立つ仲介役です。セキュリティの向上、負荷分散、キャッシュなど、多くの利点があります。リクエストを適切なサービスへルーティングし、直接アクセスを防ぎ、トラフィックのバランスを取るのに役立ちます。

こう考えるかもしれません。 「無料のプロキシを使えばよいのでは？」  しかし実際には、無料プロキシには多くの潜在的なセキュリティリスクがあります。また、性能も期待を下回ることが少なくありません。

プロキシが主にトラフィックの保護と分散を担うのに対し、APIゲートウェイはさまざまな管理タスクを担います。どちらのツールもマイクロサービス環境では不可欠です。 

DataImpulse のプロキシを使えば、開発者は信頼性の低い接続、セキュリティ脆弱性、パフォーマンス問題への対応から解放されます。お客様とチームのニーズに合わせたカスタムソリューションをご用意しています。

開発者がマイクロサービスを学ぶべき理由

IT分野で価値を高め、求められる人材であり続けるには、このアーキテクチャに関するスキルを身につけることが不可欠です。そのためには、個々のコンポーネントをスケーリングする方法を考える必要があります。そのため、トラフィックの急増への対応、パフォーマンスの改善、ダウンタイムの削減がしやすくなります。 

現在、マイクロサービスの需要は非常に高いため、その運用方法と管理方法を知ることが重要です。複雑なプロジェクトにも柔軟に対応し、回復力のあるシステムを構築する助けにもなります。チーム開発では、DevOpsチームとの連携方法も学べます。 

更新作業もこれまでより容易になります。アプリケーション全体に影響を与えることなく、個々のサービスを個別に更新できます。また、テストとデバッグに費やす時間も短縮されます。 

開発者の仕事は、ときに難しく感じられることがあります。動く部分が多いほど、物事は複雑になり、遅延やエラーが起こりやすくなります。プロキシはマイクロサービスの統合と管理を簡素化し、重要な作業に集中しやすくします。 

結論

要約すると、「モノリス」とは、すべてのモジュールとコンポーネントが密接につながった単一の構造です。このようなアプリケーションは開発とデプロイが簡単ですが、スケーリングは困難です。「マイクロサービス」は、柔軟性と更新・改善のしやすさが求められる大規模プロジェクトに適したアーキテクチャです。ただし、開発、管理、デプロイの複雑さは、モノリシックアーキテクチャより高くなる傾向があります。この場合、プロキシはマイクロサービス間の通信を管理し、安全に保つ助けになります。プロキシを統合すると、システムはよりスケーラブルで安全になります。

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