マイクロサービスアーキテクチャ：クラウドネイティブ時代のシステム設計 その２
前回は、「マイクロサービスアーキテクチャ：クラウドネイティブ時代のシステム設計」と題して、マイクロサービスの基本から設計時の鉄則、マイクロサービス分割戦略などについてご紹介しました。今回は、”マイクロサービスでよく使われるデータ管理”や”CI/CDパイプライン”についてご紹介します。
5.マイクロサービスのデータ管理
マイクロサービスでは、各サービスが独立したデータベースを持つことが基本です。 これは、各サービスが自律的に開発・運用できるようにするためですが、一方でデータの整合性を保つのが難しくなるという課題も生まれます。
データベース分割のコツは、ビジネス機能やドメインに沿って分割すること。 例えば、ECサイトであれば、「商品情報」「顧客情報」「注文情報」のように、関連性の高いデータをまとめて一つのデータベースに格納します。 こうすることで、各サービスが必要なデータにだけアクセスできるようになり、データの整合性も保ちやすくなります。
Sagaパターンとイベントソーシングでデータ整合性もバッチリ！
複数のサービスにまたがるトランザクション処理は、マイクロサービスにおける大きな課題の一つです。
- Sagaパターン：複数のサービスにまたがるトランザクションを、小さなローカルなトランザクションの組み合わせで実現するパターン。
- イベントソーシング：状態の変化をイベントとして記録し、それを元に各サービスが状態を更新するパターン。
これらのパターンを組み合わせることで、データの整合性を保ちつつ、柔軟なトランザクション処理を実現できます。
CQRSパターンでパフォーマンス向上！
CQRS（Command Query Responsibility Segregation）パターンは、データの読み込み（Query）と書き込み（Command）を分離するパターンです。
- 読み込み処理：パフォーマンスを重視した専用のデータストアやキャッシュを利用する。
- 書き込み処理：データの整合性を重視したデータベースに書き込む。
これにより、特に読み込み処理の多いシステムにおいて、パフォーマンスを大幅に向上させることができます。
6.マイクロサービスのデプロイと運用
コンテナとKubernetesで自動化、楽々運用！
マイクロサービスは、たくさんの小さなサービスが集まってできています。 それぞれを個別に手動でデプロイ・管理するのは、想像するだけで大変ですよね？ そこで登場するのが、コンテナとKubernetesです。
- コンテナ：アプリケーションとその実行に必要な環境をまるごとパッケージ化したもの。
- Kubernetes：コンテナを自動でデプロイ・管理してくれるオーケストレーションツール。
コンテナを使えば、開発環境と本番環境の違いを気にせず、スムーズにデプロイできます。 Kubernetesを使えば、複数のコンテナをまとめて管理し、負荷に応じて自動でスケールさせたり、障害発生時に自動で復旧させたりすることも可能です。
CI/CDパイプラインでさらに効率UP！
CI/CD（継続的インテグレーション/継続的デリバリー）パイプラインとは、コードの変更からデプロイまでを自動化する仕組みです。
- 継続的インテグレーション（CI）：コードの変更を頻繁にメインブランチに統合し、自動でテストを実行する。
- 継続的デリバリー（CD）：テストが成功した変更を、自動で本番環境にデプロイする。
CI/CDパイプラインを構築することで、開発者はコードを書くことに集中でき、リリース作業の手間を大幅に削減できます。 結果として、開発スピードが向上し、より頻繁に新機能をリリースできるようになります。
モニタリングでシステムの状態を常に把握！
マイクロサービスは、多数のサービスが連携して動作するため、システム全体の状態を把握することが重要です。 そこで必要となるのがモニタリングです。
モニタリングツールを使って、各サービスの稼働状況、パフォーマンス、ログなどを監視することで、問題の早期発見・対応が可能になります。 また、パフォーマンスデータなどを分析することで、システムのボトルネックを特定し、改善につなげることもできます。
7.マイクロサービスのメリット・デメリット
ここではマイクロサービスのメリットとデメリットの両方をご紹介します。メリットデメリットを良く理解して、マイクロサービスのたくさんの魅力を有効活用していきましょう。
開発スピードUP！スケーラブル！障害に強い！
- 開発スピードUP！：サービスごとに独立して開発できるから、大人数での開発もスムーズに進みます。 例えば、機能追加や修正も影響範囲が限定されるので、迅速に対応できます。
- スケーラブル！：負荷の高いサービスだけを増強できるから、無駄なコストをかけずにシステムを拡張できます。 例えば、年末年始のセールでアクセスが集中するECサイトでも、必要な部分だけスケールアップすればOK！
- 障害に強い！：一つのサービスに問題が発生しても、システム全体が停止することはありません。 例えば、決済サービスに障害が発生しても、商品検索やカート機能は問題なく利用できます。
複雑性、運用コスト、分散トランザクション…課題もあるよ
メリットがたくさんあるマイクロサービスですが、もちろんデメリットも存在します。
- 複雑性：サービスの数が増えると、システム全体の把握が難しくなります。
- 運用コスト：各サービスのデプロイや監視など、運用コストが増加する可能性があります。
- 分散トランザクション：複数のサービスにまたがるデータの整合性を保つのが難しくなります。
これらの課題を解決するためには、適切な設計やツール選定、そしてチーム内でのコミュニケーションが重要になります。
関連サービス：リファクタリング・リアーキテクチャ
まとめ
ここまで読んで、「マイクロサービスって、なんか難しそう…」と感じた人もいるかもしれません。でも、安心してください！この記事で解説したように、マイクロサービスには、
- 開発スピードUP！
- スケーラブル！
- 障害に強い！
といった、たくさんのメリットがあります。
もちろん、複雑さや運用コストといった課題もありますが、適切な設計とツール、そしてチームワークで必ず乗り越えることができます。
クラウドネイティブな時代、システム開発の現場は常に変化しています。マイクロサービスアーキテクチャは、そんな変化に柔軟に対応できる、まさに「これからのシステム開発に必須」の設計手法です。
この記事が、あなたのマイクロサービス理解の一助となり、未来のシステム開発をリードする一歩を踏み出すきっかけになれば幸いです。
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この記事を書いた人
株式会社APPSWINGBY マーケティング
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情報・通信、医療、製造、金融（銀行・証券・保険・決済）、メディア、流通・EC・運輸 など多数
監修
株式会社APPSWINGBY
CTO 川嶋秀一
動画系スタートアップ、東証プライム R&D部門を経験した後に2019年5月に株式会社APPSWINGBY 取締役兼CTOに就任。
Webシステム開発からアプリ開発、AI、リアーキテクチャ、リファクタリングプロジェクトを担当。C,C++,C#,JavaScript,TypeScript,Go,Python,PHP,Vue.js,React,Angular,Flutter,Ember,Backboneを中心に開発。お気に入りはGo。
