「マイクロサービスって何？」「モノリスと何が違うの？」
システム設計やアーキテクチャの話で出てくるマイクロサービス。大規模なWebサービスでよく採用されている設計手法です。
この記事では、マイクロサービスとは何か、従来のモノリスとどう違うのか、どんなメリット・デメリットがあるのかを、初心者の方にもわかりやすく解説します。
マイクロサービスとは？
マイクロサービスとは、1つのアプリケーションを複数の小さなサービスに分割して構築する設計手法（アーキテクチャ）です。
それぞれのサービスは独立して動作し、API（主にHTTP/REST）を通じて連携します。
ECサイトを例に考える
ECサイトをマイクロサービスで構築する場合、以下のように機能ごとにサービスを分割します。
- ユーザーサービス：会員登録、ログイン、プロフィール管理
- 商品サービス：商品情報の管理、検索
- カートサービス：ショッピングカートの管理
- 注文サービス：注文処理、履歴管理
- 決済サービス：支払い処理
- 通知サービス：メール、プッシュ通知
各サービスはそれぞれ独立したデータベースを持ち、独立してデプロイできます。
モノリス（モノリシック）とは？
マイクロサービスを理解するには、まず従来のモノリス（モノリシックアーキテクチャ）を知っておく必要があります。
モノリスとは、すべての機能を1つのアプリケーションとしてまとめて構築する設計手法です。
モノリスの特徴
- すべての機能が1つのコードベースに含まれる
- 1つのデータベースを全機能で共有
- デプロイはアプリケーション全体を一度に行う
多くのWebアプリケーションは、最初はモノリスとして開発されます。シンプルで開発しやすいためです。
マイクロサービスとモノリスの比較
| 項目 | モノリス | マイクロサービス |
|---|---|---|
| 構造 | 1つの大きなアプリ | 複数の小さなサービス |
| データベース | 1つを共有 | サービスごとに独立 |
| デプロイ | 全体を一度に | サービス単位で独立 |
| 技術スタック | 統一 | サービスごとに選択可能 |
| スケール | 全体をスケール | 必要な部分だけスケール |
| 開発チーム | 1チームで開発 | サービスごとに分担可能 |
| 複雑さ | シンプル | 複雑（運用・監視） |
マイクロサービスのメリット
1. 独立したデプロイ
各サービスを独立してデプロイできるため、1つの機能を修正してもアプリケーション全体を再デプロイする必要がありません。これにより、リリース頻度を上げやすくなります。
2. 障害の影響範囲を限定
1つのサービスに障害が発生しても、他のサービスは動き続けることができます。例えば、通知サービスがダウンしても、商品の購入自体は可能です。
3. 柔軟なスケーリング
負荷が高いサービスだけをピンポイントでスケールアウトできます。例えば、セール時に商品サービスと決済サービスだけを増強するといったことが可能です。
4. 技術選択の自由
サービスごとに最適な技術スタックを選択できます。例えば、機械学習を使うサービスはPython、リアルタイム処理はGoといった使い分けが可能です。
5. チームの独立性
サービスごとに別々のチームが開発できるため、大規模な組織での開発に適しています。各チームが自律的に意思決定し、開発を進められます。
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カジュアル面談を予約するマイクロサービスのデメリット
マイクロサービスには多くのメリットがありますが、同時に複雑さが増すというデメリットもあります。
1. 運用の複雑さ
サービスの数が増えると、監視・ログ管理・デプロイの管理が複雑になります。適切なツールとプロセスが必要です。
2. サービス間通信のオーバーヘッド
サービス間はネットワーク経由で通信するため、レイテンシ（遅延）が発生します。また、ネットワーク障害への対策も必要です。
3. データの整合性管理
各サービスが独立したデータベースを持つため、データの整合性を保つのが難しくなります。分散トランザクションの設計が必要な場合もあります。
4. テストの複雑さ
サービス間の連携をテストする統合テストが複雑になります。ローカル環境での開発も、モノリスに比べて手間がかかります。
5. 組織・スキルの要件
マイクロサービスを適切に運用するには、DevOpsの文化や高いスキルが求められます。小規模なチームには向かない場合があります。
マイクロサービスを支える技術
マイクロサービスを実現・運用するために、以下のような技術が使われます。
| カテゴリ | 技術例 | 役割 |
|---|---|---|
| コンテナ | Docker | サービスのパッケージング |
| オーケストレーション | Kubernetes | コンテナの管理・運用 |
| API Gateway | Kong、AWS API Gateway | 外部リクエストの振り分け |
| サービスメッシュ | Istio、Linkerd | サービス間通信の管理 |
| メッセージキュー | RabbitMQ、Kafka | 非同期通信 |
| 監視 | Prometheus、Grafana | メトリクス収集・可視化 |
| ログ | ELK Stack、Datadog | ログの集約・分析 |
どちらを選ぶべきか？
モノリスとマイクロサービス、どちらを選ぶべきかは状況によって異なります。
モノリスが向いているケース
- スタートアップや新規プロジェクトの初期段階
- チームが小規模（数人〜十数人）
- ビジネス要件がまだ固まっていない
- シンプルな構造で素早く開発したい
マイクロサービスが向いているケース
- 大規模なサービスで、チームも多い
- 機能ごとに異なるスケール要件がある
- 頻繁なリリースが必要
- DevOpsの文化と運用体制が整っている
多くの専門家は、「まずはモノリスで始めて、必要に応じてマイクロサービスに分割する」アプローチを推奨しています。
まとめ
この記事で解説した内容をまとめます。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| マイクロサービスとは | アプリを複数の小さなサービスに分割する設計手法 |
| モノリスとの違い | 独立したデプロイ、データベース、技術選択が可能 |
| メリット | 独立デプロイ、障害の限定、柔軟なスケール |
| デメリット | 運用の複雑さ、通信オーバーヘッド、データ整合性 |
| 関連技術 | Docker、Kubernetes、API Gateway等 |
マイクロサービスは強力な設計手法ですが、万能ではありません。メリット・デメリットを理解した上で、プロジェクトに適した選択をすることが大切です。
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