社内のマイクロサービス勉強会で話した資料です

1. いまさら聞けない？
マイクロサービス
2020.6.10

2. 1. 単語すら聞いたことが無い。またはその同レベル
2. 座学レベルでなんとなく知っている
3. 趣味で作ったことがある / 仕事で経験したことがある
4. 私こそがマイクロサービスの専門家だ。お前はしゃべるな
内容に入る前に…
あなたは「マイクロサービス」についてどれくらい
知識がありますか？
いまさら聞けない？
マイクロサービス
1. はじめに
2. マイクロサービスとは
3. 技術的な要素
4. 落とし穴
5. 発表のサマリ

3. • マイクロサービスの概要や特徴の紹介
• よく使われる技術要素の話
本日お話しすること
• マイクロサービスをあまり知らない人（前ページの1や2で回答した人）
• 既に知ってるけど再学習したい人（3と回答した人の一部）
• 特定のクラウド（AWSやGCPなど）のサービスに特化した紹介
• 作ってみた系のお話し（本当は含めたかった…）
内容
対象者
内容に含まれないこと
いまさら聞けない？
マイクロサービス
1. はじめに
2. マイクロサービスとは
3. 技術的な要素
4. 落とし穴
5. 発表のサマリ

4. マイクロサービスとは

5. マイクロサービスとは
• アプリケーションが複数の小さなサービスによって構成される
• 各サービスは疎結合で、サービス間が通信をしてアプリ機能を提供する
• 対して、密結合なアプリケーションをモノリシック(Monolithic)と言う
Wikipediaでは…
概要
ソフトウェア開発の技法の1つであり、1つのアプリケーションを、ビジネス機能に
沿った複数の小さいサービスの疎に結合された集合体として構成するサービス指向
アーキテクチャ（service-oriented architecture; SOA）の1種である。
出展：https://ja.wikipedia.org/wiki/マイクロサービス
いまさら聞けない？
マイクロサービス
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2. マイクロサービスとは
3. 技術的な要素
4. 落とし穴
5. 発表のサマリ

6. Netflixの例
出展：https://www.slideshare.net/AmazonWebServices/pfc304-effective-interprocess-communications-in-the-cloud-the-pros-and-cons-of-microservices-
architectures-aws-reinvent-2014?from_action=save
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2. マイクロサービスとは
3. 技術的な要素
4. 落とし穴
5. 発表のサマリ

7. 従来のアーキテクチャ(モノリシック)の課題
• 組織やステークホルダーの多さからアプリケーションの開発やデプロイに時間がかかる
→ ビジネスのスピードが低下する
• システムが大きく、修正時に影響機能の見極めや調査が難しい
→ アプリケーション品質の低下を招く可能性
• システムの性能向上手段がスケールアップ（スペック増強など）しかない
→ ビジネスの拡大や負荷の上昇に弱い
モノリシックの特徴
課題
• 一つの大きなシステムでアプリケーション機能を提供する
• データの整合性の担保や処理性能で優れている
• 多くの人が関わって開発や運営を行う
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マイクロサービス
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3. 技術的な要素
4. 落とし穴
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8. マイクロサービスの特徴と実現できること
• 素早いリリースによりサービスの改善速度が向上する
• アプリケーション改修時の品質が向上する
• 各チームに明確な責任を持たせることができる
• マイクロサービス単位でのスケーリングによりビジネスが拡大しやすい（弾力性）
アプリケーション的な特徴
ビジネスや組織観点で実現できること
• それぞれのマイクロサービスは独立しており互いに疎結合
• サービスごとに開発・デプロイが可能で開発速度の向上が見込める
• 独立した小さなチームごとにサービスが管理される。仕様の把握も容易
• サービスごとに独自の言語やフレームワークを採用できる
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3. 技術的な要素
4. 落とし穴
5. 発表のサマリ

9. マイクロサービスの処理イメージ
Catalog
DB
User
DB
※Netflixの実際の処理は知らないので、あくまでイメージとして捉えてください
Account Service
Recommendation
Service
Catalog Service
• レコメンドする動画の決定は、Recommendation Serviceの中で完結
→ レコメンドのロジックを修正したい場合、Recommendation Serviceだけ修正すれば良い
• ユーザや動画カタログなど、必要な情報は他のマイクロサービスを経由して取得
→ 他のサービスのDBには直接アクセスしない ＝ 疎結合なアーキテクチャ
• ユーザの属性（性別
や年齢）からどうい
う動画が好みか推定
• 好みに一致する動画
を決定
ユーザ情報の取得
(REST APIなど)
動画カタログ情報の取得
(REST APIなど)
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3. 技術的な要素
4. 落とし穴
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10. マイクロサービスの技術的な要素

11. 1. コンテナ
コンテナの概要
マイクロサービスでの活用
• サーバやアプリを仮想化する技術の一種。ホストOSとカーネルを共有する
• 環境とアプリをまとめてコンテナ化するため独立したプロセスになる
• コンテナ自体が非常に軽量でデプロイも容易
• 代表例としてDocker
• コンテナでプロセスが独立することでマイクロサービスの実装が容易に
※必ずしも、1コンテナ＝1マイクロサービスというわけではない
• 素早いデプロイに活用できる
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3. 技術的な要素
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12. 1. コンテナ補足 – 従来の仮想化との違い
ハイパーバイザー
ハードウェア
ゲストOS
ライブラリ
アプリ
カーネル
ゲストOS
カーネル
仮想サーバ
ライブラリ
アプリ
仮想サーバ
ハードウェア
ホストOS
カーネル
軽量OS
コンテナ
ライブラリ
アプリ
軽量OS
ライブラリ
アプリ
コンテナ
コンテナエンジン
コンテナによる仮想化従来の仮想化
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13. 2. コンテナオーケストレーション
コンテナが増えた時の運用上の課題
• コンテナを複数のサーバへ安定的にデプロイしたい
• アプリケーションをスケーリングさせたい
• コンテナ間通信を楽に管理したい
• コンテナが死んだ時に自動再起動して欲しい
コンテナオーケストレーションツールの活用
• これら課題へ自動的に対応したり管理をするのがコンテナオーケストレーション
• 複数コンテナの統合的な管理ができる
• 代表例としてKubernetes (k8s)
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14. 2. コンテナオーケストレーション補足
出展：https://qiita.com/Kta-M/items/ce475c0063d3d3f36d5d
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15. 3. マイクロサービス間の通信
同期通信
非同期通信
• リクエストに対して相手の処理が終わってからレスポンスを受け取る方式
• 各マイクロサービスが公開するAPIに対して他のサービスがリクエストを行う
• よく使われる方式としてREST API(HTTP)やgRPCがある
• 相手サービスの応答を待たずに次の処理を行う。イベントドリブンと書かれることも
• メッセージを送信し、他のサービスがそれを受け取って処理を行う（メッセージング）
• 例としてApache Kafka
User
DB
Account Service
Recommendation
Service ユーザ情報の
request/response
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16. 4. サービスメッシュ
マイクロサービスの課題
• 通信しているサービスのホスト名が変わったら都度DNSなどの設定変更が必要になる
• あるサービスでの発生した障害が他のサービスに影響してしまう
• 複数のマイクロサービスが絡んだ処理の追跡（トレーシング）が難しい
• セキュリティの観点から、アクセス元のマイクロサービスを制限したい
サービスメッシュの活用
• マイクロサービス間の通信を全て「サイドカープロキシ」経由で行う
• サイドカーを経由することで上記の課題を解消することが可能に
• 例としてIstio
• Istioの場合、各サイドカーをデータプレーン、それらを管理するコントロールプレーンに
分かれる。データプレーンにはEnvoyを採用
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17. 4. サービスメッシュ補足 – Istioイメージ
出展：https://istio.io/docs/concepts/what-is-istio/
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18. 5. CI/CD
マイクロサービスのデプロイに求められること
• サービスごとに独立したリリース
• 素早いデプロイ / リリース
• デプロイの頻度が多い分、ミスのないこと
CI/CDの活用へ
• アプリの修正開発のテスト、ビルド、デプロイなどのプロセスを自動化する仕組み
• 毎回同じことが自動で行われるため、素早く安定したデプロイが可能となる
• 構築した自動化プロセスをビルドパイプラインとも呼ぶ
• 例としてJenkins, AWS Codeシリーズ
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19. 主要な技術要素まとめ
No 要素名 概要 例
1 コンテナ • 独立したプロセス Docker
2 コンテナ
オーケストレーション
• 複数コンテナの統合的な
管理
Kubernetes
3 サービス間通信 • 同期通信と非同期通信に
よるサービス間の連携
REST API, gRPC
Kafka
4 サービスメッシュ • 名前解決やトレーシング
の実現
Istio, Envoy
5 CI/CD • 素早く安定的なデプロイ
やリリースの実現
Jenkins,
Codeシリーズ
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20. マイクロサービスの落とし穴

21. マイクロサービスをやめることも
Istioはマイクロサービスからモノリシックへ
• Istio自体はマイクロサービスをやめることにした
• アップデート時のリリースも理論上は個別に可能だったが、実態としては全サービスまとめてリ
リースしていた
• アーキテクチャの特徴上、Istioのコントロールプレーンの開発を分散する価値がなかった
Istioの特性上、マイクロサービスに適していなかった
出展：https://blog.christianposta.com/microservices/istio-as-an-example-of-when-not-to-do-microservices/
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22. マイクロサービスのデメリット
アプリケーション観点
• トランザクション管理が難しい。サービス間でデータの整合性が取れないことがある
• 多数のサービスが絡むため、モノリシックに比べてパフォーマンスが良くない
• 適切に疎結合となる設計が非常に難しい。一部は「モノリシックなマイクロサービス」が
生まれてしまう
• 管理するサービスが複数になるため、運用が複雑化する
• 複数のサービスが絡んだ処理の場合、障害発生時に原因追求が難しくなる
ビジネス観点
• 高いスキルを持ったエンジニアを多数確保する必要がある
• サービスの品質が低下するおそれがある
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23. マイクロサービスを盲信する前に
検討すべきこと
• 当たり前だが、マイクロサービスで全てが上手くいくわけではない。
• マイクロサービス(モノリシック)の方が優れている(劣っている)という議論に意味はない。
向き不向きがある
• あなたのシステムや組織は本当にマイクロサービスに適しているか？
• ビジネスの課題やゴールはマイクロサービスで達成/解消されるか？
• 十分なスキルを持ったエンジニアがいるか？
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24. マイクロサービスのアンチパターン
アンチパターン例
• マイクロサービスにすること自体がゴールになる（Microservices as the goal）
• 技術要素にフォーカスする（Focusing on technology）
• いきなり高い目標設定をする（Trying to fly before you can walk）
出展：https://microservices.io/microservices/antipatterns/-/the/series/2019/06/18/microservices-adoption-antipatterns.html
いまさら聞けない？
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25. サマリ

26. サマリ
マイクロサービスは疎結合なアーキテクチャであり
ビジネスのスピードを向上させる
マイクロサービスの実現をサポートする
多くの技術要素がある
必ずしもすべてのアプリケーションやシステムに
マイクロサービスが向いているわけではない
ビジネス上のゴール達成や課題解消を目的とした
アーキテクチャを選択すべき
いまさら聞けない？
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