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【翻訳+意訳・要約】マイクロサービス完全ガイド

※本記事は、ChatGPTによる意訳+翻訳を活用し、レイアウト調整したものです。
※感想は、オリジナルです。

原文

The Complete Microservices Guide

意訳+要約

マイクロサービス完全ガイド

  1. マイクロサービスの基本原則:
    マイクロサービスはアプリケーションを小さなサービスに分割するアーキテクチャで、それぞれが独自の役割を果たします。これにより柔軟性とスケーラビリティが向上し、開発プロセスが効率的になります。

  2. メリット:
    マイクロサービスの採用には多くのメリットがあります。疎結合性と独立性により、各サービスは個別に開発、テスト、デプロイが可能。これによって全体のシステムの保守性と拡張性が向上します。

  3. 課題と解決策:
    マイクロサービスには課題も存在しますが、これらは適切なツールやベストプラクティスを導入することで克服できます。例えば、デプロイメントの自動化やモデル駆動型の開発が挙げられます。

  4. アプリケーションのモデリング:
    アプリケーションのモデリングは成功の鍵です。モデル駆動型の開発を採用することで、ビジネス要件を正確に反映し、柔軟なアーキテクチャを構築できます。

  5. デプロイメント:
    デプロイメントは慎重に計画する必要があります。コンテナ化やオーケストレーションツールを使用することで、柔軟で迅速なデプロイが可能になります。

  6. API管理:
    マイクロサービスはAPIに依存しています。APIゲートウェイを活用することで、APIの一元管理やセキュリティの向上が期待できます。

  7. 監視とトレーシング:
    マイクロサービスの監視とトレーシングはトラブルシューティングとパフォーマンス最適化に不可欠です。適切なツールを導入して、システム全体を効果的にモニタリングしましょう。

  8. セキュリティ:
    マイクロサービスのセキュリティ対策は重要です。各サービスの認証や認可、通信の暗号化などを実施して、データの保護を確保しましょう。

  9. チームの組織構造:
    マイクロサービスを成功させるためには、適切な組織構造が不可欠です。各サービスを担当する小さなチームを形成し、コミュニケーションを重視しましょう。

  10. 継続的な改善:
    マイクロサービスは継続的な改善が求められます。フィードバックを収集し、アプリケーションを進化させることで、変化する要件に対応できます。

ChatGPTさんに聞いてみた

Q:モノリシックと対比した際のメリデメを教えてください

モノリシック(Monolithic)アーキテクチャ

メリット:
  1. シンプルな開発とデプロイ:
    一つのアプリケーションとして構築されているため、開発やデプロイが比較的単純である。

  2. 共通のデータベース:
    全ての機能が同じデータベースを使用するため、データの整合性が簡単に維持できる。

  3. デバッグとテストが容易:
    単一のコードベースであるため、デバッグやテストが相対的に容易。

デメリット:
  1. スケーラビリティの課題:
    全体を一つの単位としてスケーリングするため、特定の機能のみをスケーリングすることが難しい。

  2. 柔軟性の制限:
    大規模な変更やアップグレードが難しく、特定の機能の変更が他の機能に影響を及ぼす可能性がある。

  3. 開発者の連携と競合:
    大規模な開発チームで同時に作業する場合、コードの競合や連携が難しいことがある。

マイクロサービス(Microservices)アーキテクチャ

メリット:
  1. スケーラビリティ:
    各サービスを独立してスケーリングでき、必要な機能だけをスケーリングできる。

  2. 柔軟性と独立性:
    各サービスが独立しているため、特定のサービスの変更が他のサービスに影響を与えにくい。

  3. 新技術の導入が容易:
    新しい技術やツールを導入しやすく、各サービスが異なる技術スタックを使用できる。

デメリット:
  1. 複雑なデプロイメントと管理:
    複数のサービスを管理する必要があり、デプロイメントや監視が複雑になることがある。

  2. 分散システムの課題:
    サービス間の通信や一貫性の確保など、分散システムに伴う新たな課題が発生する可能性がある。

  3. データ整合性の課題:
    サービスごとに独自のデータベースを持つため、データ整合性の確保が難しくなることがある。

Q:マイクロサービスのエンジニアに必要なスキルは、何ですか?

マイクロサービスのエンジニアに必要なスキル

  1. 分散システムの理解:
    マイクロサービスは分散システムであり、エンジニアはこの分散環境における通信、一貫性、障害耐性などの概念を理解している必要があります。

  2. コンテナ化とオーケストレーション:
    マイクロサービスはコンテナ技術(Dockerなど)を活用することが一般的です。エンジニアはコンテナ化やオーケストレーションツール(Kubernetesなど)の使い方を熟知している必要があります。

  3. API設計と管理:
    マイクロサービスはAPIに依存しています。エンジニアは効果的なAPI設計と管理ができるスキルを持つ必要があります。

  4. 分散データベースの取り扱い:
    各サービスが独自のデータベースを持つため、分散データベースの設計や操作に精通している必要があります。

  5. 監視とデバッグ:
    マイクロサービス環境では、各サービスの監視とデバッグが重要です。エンジニアは分散トレーシングやログ分析などのツールを利用できるようになるべきです。

  6. セキュリティ意識:
    サービス間の通信やデータのやりとりにおいてセキュリティが重要です。エンジニアはセキュアなコーディングと認証・認可の実装に対する知識が必要です。

  7. CI/CDの導入:
    マイクロサービス環境では頻繁なデプロイメントが一般的です。エンジニアはCI/CD(継続的インテグレーション/継続的デリバリー)の導入や管理に慣れているべきです。

  8. コラボレーションとコミュニケーション:
    マイクロサービスの開発では、複数の小規模なチームが協力して作業します。エンジニアはコミュニケーションと協力が得意なことが求められます。

Q:マイクロサービスの設計手法について教えてください

マイクロサービスの設計は慎重に行う必要があり、いくつかの基本的な手法が存在します。以下は、マイクロサービスの設計手法に関するいくつかのポイントです。

  1. ドメイン駆動設計(DDD):
    マイクロサービスの設計において、ビジネスドメインの理解が鍵となります。ドメイン駆動設計はビジネス領域をモデル化し、それに基づいてサービスを設計する手法です。各サービスは特定のビジネス機能を担当し、その境界はドメインに基づいて定義されます。

  2. サービスの分割:
    モノリシックなアプリケーションをマイクロサービスに変換する際、機能や責務ごとにサービスを分割することが重要です。各サービスは疎結合で、独立して開発・デプロイ・拡張できるように設計されます。

  3. APIファーストアプローチ:
    サービス同士のコミュニケーションはAPIを介して行われます。APIは慎重に設計され、変更に強い形で提供されるべきです。OpenAPIなどの仕様を使用して、APIのドキュメントも整備します。

  4. 分散データ管理:
    各サービスが独自のデータベースを持つため、データの整合性が課題となります。分散データ管理の手法や、イベントソーシング、CQRS(Command Query Responsibility Segregation)などのパターンを活用して、適切なデータの取り決めを行います。

  5. イベント駆動アーキテクチャ:
    サービス同士の連携においては、イベント駆動アーキテクチャを導入することがあります。各サービスはイベントを発行し、他のサービスはこれに応じて反応します。これにより疎結合性が向上し、柔軟な連携が可能になります。

  6. サーキットブレーカー:
    マイクロサービス環境では、サービス間の通信が発生します。通信の際にはサーキットブレーカーパターンを導入して、障害時にサービスがクラッシュするのを防ぎます。

  7. デプロイと運用の自動化:
    マイクロサービスは頻繁なデプロイが可能な環境を求められます。CI/CDの導入やコンテナ技術(Docker)、オーケストレーションツール(Kubernetes)などを利用して、デプロイと運用を自動化します。

これらの手法を組み合わせながら、ビジネス要件やプロジェクトの特性に応じて最適なマイクロサービスの設計を進めることが重要です。また、実践的な経験を通して設計を洗練させていくことも大切です。

Q:マイクロサービスを実現するうえで、便利なツールがあれば紹介してください

マイクロサービスを実現するためには、さまざまなツールが利用されます。以下は、便利なツールのいくつかです。ただし、ツールの選定はプロジェクトや状況によって異なるため、使用する前に慎重に評価することが重要です。

  1. Docker:
    コンテナ仮想化技術を提供し、開発環境やアプリケーションをコンテナ化して簡単にデプロイできます。複数のサービスを独立して実行するために重要なツールです。

  2. Kubernetes:
    コンテナオーケストレーションツールで、複数のコンテナ化されたアプリケーションを管理、デプロイ、スケールするのに役立ちます。マイクロサービスアプリケーションのデプロイと運用を容易にします。

  3. Istio:
    サービスメッシュを提供するツールで、マイクロサービス間の通信、セキュリティ、監視、トレーシングを効果的に管理します。

  4. Spring Cloud:
    Java開発者向けのフレームワークで、分散システムやマイクロサービスアーキテクチャの実装をサポートします。Eureka(サービスディスカバリ)、Zuul(APIゲートウェイ)などが含まれます。

  5. Consul:
    サービスディスカバリとセキュアなサービス間通信を提供するツールで、分散システムでのサービスの見つけ方や連携が容易になります。

  6. Prometheus:
    監視ツールで、マイクロサービスのパフォーマンスや可用性の監視、アラートの設定ができます。

  7. Zipkin / Jaeger:
    マイクロサービスアプリケーションのトレーシングを提供するツール。サービス間のリクエストの流れやレスポンス時間の解析が可能です。

  8. Jenkins / GitLab CI / Travis CI:
    CI/CD(継続的インテグレーション/継続的デリバリー)ツール。自動的なビルド、テスト、デプロイメントを実現し、マイクロサービスの頻繁なデプロイメントを支援します。

  9. Hystrix:
    Netflixが提供するフォールトトレランスライブラリで、マイクロサービスが外部サービスとの通信障害に対処するのに役立ちます。

これらのツールは、マイクロサービスアーキテクチャを採用するプロジェクトで使用される一部の代表的なものです。ただし、プロジェクトのニーズや要件によっては、他にも適切なツールが存在しますので、慎重に選定することが大切です。

【ジョーク質問】Q:マイクロサービスの実現は、今の人類に早すぎると思いませんか?

マイクロサービスアーキテクチャは、柔軟性やスケーラビリティの向上など多くの利点を提供する一方で、その導入にはいくつかの課題も存在します。現在の技術や組織の文化、エンジニアリングのスキルセットによっては、マイクロサービスの実現が難しい場合もあります。以下に、マイクロサービスの導入に対するいくつかの視点を挙げてみましょう。

  1. 複雑性の増加:
    マイクロサービスアーキテクチャは分散システムであり、これに伴う複雑性が増加します。通信、データ整合性、トランザクションの管理など、新たな課題が発生します。

  2. 組織文化の変化:
    マイクロサービスを採用すると、従来のモノリシックな開発とは異なる組織文化が求められます。各サービスを担当する小さなチームが協力し、柔軟なコミュニケーションが必要です。

  3. 技術的な課題:
    マイクロサービスは新しい技術やツールの導入を必要とします。これにより、既存のエンジニアリングチームが新しいスキルを学び、適応する必要があります。

  4. データ整合性と一貫性:
    各サービスが独自のデータベースを持つため、データ整合性や一貫性の確保が難しくなります。これを解決するための手法やツールの導入が求められます。

  5. 適切な設計の難しさ:
    マイクロサービスの適切な設計は難しい課題です。適切なサービスの境界、APIの設計、サービス間の通信など、慎重な設計が必要です。

  6. 運用の難しさ:
    マイクロサービス環境では、複数のサービスを同時に運用する必要があり、それに伴う監視やデバッグが複雑化します。

これらの課題がある一方で、マイクロサービスは適切に導入されると、ビジネスの柔軟性や開発速度の向上、スケーラビリティの向上など多くの利点をもたらすことがあります。導入を検討する際には、組織の状況や目標、技術的なスキルなどを十分に考慮して、慎重に進めることが重要です。

Q:モノリシックは悪の風潮がありますが、本当に問題なんでしょうか?

課題がある一方、モノリシックなアーキテクチャは単純で理解しやすい、開発やデプロイが比較的容易などの利点も持っています。問題があるかどうかは、具体的なプロジェクトや要件によります。最適なアーキテクチャの選択は、プロジェクトの規模や性質、将来の拡張性などを考慮して行うべきです。

感想+雑記

壁打ち繰り返して思ったけど、やっぱり人類にマイクロサービスは早すぎる印象。
実現させるために、結構な労力が必要な一方、大規模な開発の分業がやりやすいってのがメリットだろう。

風通しのよい開発現場である必要もある気がしている。
ただ、人間の問題は、結構ハードル高そう。。。
日本ならやりやすいのかと思うが、組織の力が強いから、それがネックになる気がしなくもない。
まぁ、どこの国出身なのかに関わらず、プライド高い開発者は、マイクロサービス開発で足引っ張るだろうな。。。
謙虚で献身的な開発者が、マイクロサービスに必要なのかも知れない。
あと、当事者意識があるってのも重要な気がする。
でも、そういう人間って、かなりの希少種な気がする。たいがいの人間は、何かしら問題を抱えているからな。。。
どこの現場にも、あからさまに舐め腐ってるだろうって思われるやつが必ずいる。
自分がそうじゃないと言い切れないが、自分より下のやつは、ハッキリ分かるからな。
下は見やすいってのは、真理かも知れない。
物理的なものだけでなく、人間性も見抜ける気がする。

マイクロサービスに興味がないわけじゃないけど、マイクロ化した結果、これはどう作ったんだっけ?ってことが頻発しそうな気がしてる。
もの覚えがいい方ではないからな。ドキュメント起こせばいいじゃんって思うかも知れないが、めんどくさいんだよね。。。
だって、にんげんだもの。手を抜きたいときだってある。