ソフトウェア開発手法「マイクロサービスアーキテクチャ」について解説

マイクロサービスアーキテクチャというソフトウェア開発手法について、

「どんなメリットがあるのか？」
「モノリシックやSOA（サービス指向アーキテクチャ）と何が違う？」

といった疑問をお持ちの方もいるのではないでしょうか。

本記事では、マイクロサービスアーキテクチャの概要や他の開発方法との違い、導入する際の注意点、活用事例などについて解説します。

マイクロサービスアーキテクチャ（マイクロサービス）とは

マイクロサービスアーキテクチャとは、異なる機能を持った複数の小さなアプリケーションを作成し、それらを組み合わせて大規模なサービスを構築する手法です。

マイクロサービスアーキテクチャで設計・開発される各アプリケーションは、それぞれ独立して動作します。アプリケーションの実行に必要なプログラムや、設定ファイルなどをひとまとめにするコンテナという技術を用いて開発を進めることが一般的です。

　

マイクロサービスが必要とされる理由

近年、マイクロサービスアーキテクチャによる開発が求められる理由として、ビジネスの変化に合わせて設計できる柔軟性の高さが挙げられます。変化の早い市場トレンドやユーザーニーズ、事業の成長に合わせて新機能の追加や更新を迅速に進めることが可能です。

また、短期間で計画や実装、テストを繰り返すアジャイル開発に向いていることもマイクロサービスアーキテクチャが必要とされる理由です。アプリケーションの企画や設計、テスト、リリースを機能ごとに行えるためプロジェクトを効率的に進行できます。

　

マイクロサービスのメリット

アプリケーション開発にマイクロサービスアーキテクチャを導入すると、開発の効率化や柔軟な拡張など複数のメリットが得られます。

ここではマイクロサービスアーキテクチャでサービスを開発するメリットとして、以下の項目を解説します。

• 開発・改修期間を短縮できる
• ニーズに応じた柔軟な変更や拡張ができる
• サービスごとにデプロイやロールバックができる
• 開発言語やフレームワークを幅広く活用できる
• システム障害が波及しにくい

開発・改修期間を短縮できる

一般的にシステムやアプリケーションの開発には、運用開始後の利用状況に応じた継続的な改修が必要です。

マイクロサービスアーキテクチャでは、サービスの各機能を細分化して独立させているため、連携する各部に影響を与えずに一部分だけを改修できます。これにより開発やテスト、改修を効率的に進め期間を短縮することが可能です。

ニーズに応じた柔軟な変更や拡張ができる

各サービスを開発する際に、それぞれに適するプログラミング言語等を選べる柔軟性の高さも、マイクロサービスアーキテクチャのメリットです。

特定のアプリケーションにユーザーのニーズが集中した場合にも、その部分の機能やリソースだけを増強し迅速に最適化できます。

サービスごとにデプロイやロールバックができる

マイクロサービスアーキテクチャでは複数のアプリケーション間での影響を気にせずに、複数の作業の同時進行が可能です。例えば各アプリケーションを個別にデプロイしたり、ロールバックしたりできます。

システムの全体リリースに先行し必要に応じて各アプリケーションのデプロイや更新ができることもメリットです。

開発言語やフレームワークを幅広く活用できる

アプリ同士が独立していることで、開発言語や技術の選択肢が広がり必要に応じて最新のツールやフレームワークを活用できます。特定の仕様に縛られず柔軟かつスピーディな開発が可能です。

また、一部のアプリケーションだけを最新技術で再構築することもできます。技術面で古くなってしまった部分を刷新したり、将来的な拡張に備えたりしやすいことがマイクロサービスアーキテクチャのメリットです。

システム障害が波及しにくい

各アプリケーションが独立しているマイクロサービスでは、発生した障害が全体へ広がりにくくなっています。障害の原因となっている部分のみを分離して、他の機能を止めることなく修正が可能です。

システム全体のダウンを回避し、安定的にサービスを提供できるため、信頼性が高まります。

マイクロサービスと他の開発方法の違い

マイクロサービスアーキテクチャと、従来のモノリシックアーキテクチャやサービス指向アーキテクチャには構造や特徴に違いがあります。ここでは、それぞれの開発方法を比較して解説します。

モノリシックアーキテクチャとの違い

モノリシックアーキテクチャは、サービスに含まれるすべての機能を1つのプログラムにまとめて設計する開発手法です。一方でマイクロサービスアーキテクチャでは、細分化された複数のアプリケーション同士をAPIで統合します。

モノリシックアーキテクチャでは、すべてのサービスが統合されているため、全体のテストやデバッグがしやすい点が特徴です。ただし、サービスの一部で問題が生じた場合に全体の修復が必要となります。

サービス指向アーキテクチャ（SOA）との違い

サービス指向アーキテクチャ（Service-Oriented Architecture）は、マイクロサービスアーキテクチャと同様に、複数のサービスに分割してシステムを開発する手法です。ただし、SOAではシステムの中心にESB（Enterprise Service Bus）と呼ばれるハブが置かれます。ESBがシステム全体を統合する役割を担い、アプリケーション同士のスムーズな連携が可能です。

SOAではESBに問題が生じるとシステム全体が停止してしまいます。しかしマイクロサービスアーキテクチャには中心となるハブが存在しないため、サービス内の各機能に管理や運用、障害発生時の復旧が可能です。

　

マイクロサービスを導入する際の注意点

マイクロサービスアーキテクチャには多くのメリットがあるものの、注意すべき特徴もあります。マイクロサービスアーキテクチャで開発を進める際の主な注意点は以下の通りです。

• システム全体の設計や管理が難しい
• データの整合性を保つのが難しい
• サービスごとのテストやデバッグに時間がかかる
• サービスが増えると性能が悪くなる場合がある

システム全体の設計や管理が難しい

マイクロサービスアーキテクチャでは、機能の分割やアプリケーション同士の連結が発生するため、システム設計の難易度が高くなる傾向があります。

開発の自由度が高い反面、システムの設計や管理に求められる技術力が高くなることが、マイクロサービスアーキテクチャを導入する際の注意点です。

データの整合性を保つのが難しい

マイクロサービスアーキテクチャで開発される個々のアプリケーションは、それぞれ異なるデータベースを持っています。複数のアプリケーションにまたがった処理を行う際に、どこかの部分でエラーが発生した場合、ロールバックなどの処理が必要です。

そのためリアルタイムでのデータ同期や、データの一貫性の確保が難しくなる傾向があります。情報の不一致や更新遅れが発生しやすくなるため、適切な対応が求められます。

サービスごとのテストやデバッグに時間がかかる

システムの開発やテストを行う際は、各アプリケーションが適切に連携し、システム全体が正しく動作するかの確認が必要です。エラーが発生した場合、各アプリケーションが独立していることでチェックすべき箇所が増えしまい、原因の特定に時間がかかるケースがあります。

アプリケーションの数が増えるほど、環境の構築やデバッグがより複雑になることが、マイクロサービスアーキテクチャの注意点です。

サービスが増えると性能が悪くなる場合がある

マイクロサービスアーキテクチャでは、複数のアプリケーションがAPIを介して相互に連携しているため、アプリケーションの数が増えると性能が悪くなることがあります。

また、アプリケーション間の通信が頻繁に行われて通信量が多くなり、ネット遅延が発生することもパフォーマンスが下がる要因です。

　

マイクロサービスの活用事例

マイクロサービスアーキテクチャは、様々な業界のサービスで活用されています。ここでは、主な活用事例として以下の4つを紹介します。

• ECサイト
• 動画配信サービス
• SNS認証
• ライドシェアサービス

ECサイト

ECサイトは商品検索や買い物かご、注文、決済、会員情報の管理といった複数の機能から成り立っています。

マイクロサービスアーキテクチャでECサイトを開発すれば、各機能を独立して運用することが可能です。例えば注文処理の部分だけを改善したり、利用量が増えるタイミングで部分的にリソースを増やしたりできます。

顧客体験を保ちながらシステムの拡張も柔軟に行えることが、マイクロサービスアーキテクチャでECサイトを開発するメリットです。

動画配信サービス

大規模な動画配信サービスでは動画のエンコードや配信、レコメンドなどの機能をマイクロサービスとして個別に構築しています。

個々の機能で最適化やスケーリングを行うことで、膨大な視聴者数に対して安定したサービスの提供が可能です。また、新たな機能の追加も柔軟に行えます。

SNS認証

外部アカウントを使ってSNSにログインする認証機能は、マイクロサービスとして独立して開発されています。

ログインや認証を行うための機能を切り出すことで、セキュリティの強化や、さまざまなアプリやサービスでの再利用が可能です。

ライドシェアサービス

ライドシェアサービスのシステムには、ドライバーとのマッチングや配車状況のリアルタイム追跡、支払い処理など多数の機能が含まれます。

これらの機能をマイクロサービス化することで柔軟性や拡張性が高まり、グローバルな利用拡大が可能になりました。支払い処理など一部の機能に障害が発生しても、配車や接続サービスなどには影響しないため、安定して運用できます。

　

マイクロサービス導入で高品質なサービスを設計しよう

マイクロサービスアーキテクチャは、複数の独立したアプリケーションを組み合わせて、より大きなサービスを構築する開発手法です。モノリシックやSOAと異なり、変更や拡張を柔軟にできることや、システム障害が全体に波及しにくいことなどのメリットがあります。

マイクロサービスアーキテクチャを導入して、高品質なサービスを開発しましょう！

マイクロサービスの設計や実装、モノリシックからの移行方法について詳しく学びたい方には、以下の講座がおすすめです。

◆マイクロサービスアーキテクチャ

レビューの一部をご紹介

評価：★★★★★
全体像を把握するのにとても良かったです。教材を作成いただきありがとうございました。

評価：★★★★★
一つ一つの用語に対して図を用いて丁寧な説明があり、初見でも理解できました。また、各手法の比較図も紹介されるため、全体像をとらえた理解ができます。単元ごとに小テストも配置され、間違えた内容に対する説明もあるため、理解が定着しやすいです。

マイクロサービスアーキテクチャを導入して、より高品質なサービスの提供を実現しましょう！