Uploaded byLei Xu
Design Pattern MicroServices Architecture in Japanese
Why What How - about MicroServices and BI Modal IT Service Discovery API Gateway
Design Pattern MicroServices Architecture in Japanese
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- 3. 「開発⽣産性の向上」が⽬的 • “ ”“DevOps” “ ” • DevOps 継続的デリバリ アジャイル開発 DevOps マイクロサービス 開発⽣産性の向上 開発効率の向上+開発期間の短縮
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- 5. PMO Dev QA Ops Biz Owner Product A ProductB Product C 組織的、カルチャー的な進化 伝統的な組織から業務機能中⼼の組織へ
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- 8. Presentation DAO Business Logic JavaEE (.war) Presentation DAO BusinessLogic EJB (.ear) Presentation Data Access Layer Business Logic Rails (Ruby) EJS Template Data Access Services Server Side Script EJS(Node.js) 密結合アーキテクチャ・アプリケーションの例 １．⼀⽬で分かること • テクノロジーの新旧とそれほど関係なく、アーキテクチャを決めたのはデザイン 新しいテクノロジーで「焼き直し」のやり⽅でシステム開発し、失敗する事例も少なくない • エンドユーザーが使うプレゼンテーション層を含め、すべてが該当システムソースの中にある ２．次は、アプリケーションのライフサイクルの観点で考える • 開発 • デプロイメント • スケーリング
- 9. 密結合アーキテクチャの課題 Quality CostDelivery 開発 アーキテクチャの複雑なMonolithicアプリを理解するのが困難であるため、 単体開発の段階でも生産性が低下 ◎ 設計によるMonolithicアプリ中のモジュール境界線が不明確で、 着実なモジュール化ができず、品質が低下 ◎ 巨大化のアプリに対し、開発環境IDEの操作性が低くなり、開発生産性低下 ◎ 巨大Web Containerの起動が遅いため、開発・テストの生産性低下 ◎ トラブルシューティング時、不具合のコンポーネントの特定・修正の周期が長い ◎ コンポーネント間の密結合のため、 （新機能のための）新たなテクノロジー採用困難による新アプリリリースの長い周期 ◎ Monolithicアプリの場合、新たなフレームワークへ移行するときの品質リスクと長い周期 ◎ ◎ 密結合のアプリのため、チーム間のコラボレーション頻度が高くなり、開発生産性低下 ◎ ◎ 開発メンバー増員のコストパフォーマンスが低い ◎ ◎ デプロイメント 巨大Monolithicアプリ（war、ear）のデプロイが時間かかる ◎ 巨大化のアプリのリリース周期に合わせるため、 頻繁なデリバリー需要のあるコンポーネントのタイムリーなリリースできない ◎ コンポーネント間の密結合のため、変更のないコンポーネントでも不具合発生→ アプリのデプロイが負担の高い作業になり、頻繁なデプロイ需要が抑えられる ◎ ◎ スケーリング 環境ごとの冗長化のため、スケーリングのコストパフォーマンスが低い＊Scale Cube ◎ 環境ごとの冗長化のため、スケーリングのスピードが低い＊Scale Cube ◎ 密結合アプリの課題
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- 11. MICROSERVICESのコンセプト MicroServicesの特徴： • Loose Coupling ー 個々のサービスが独⾃でプロセスできる •High Cohesion ー 業務上の機能に沿って構築され、該当業務機能に集中する • Technology Agnostic ー 特定の⾔語、ランタイムに拘らない MicroServicesのコンセプト・定義： • Autonomy ー 独⾃で動作し、ビジネスバリューを提供できる
- 12. Scale Cube：スケーリング⽅式でMicroServicesを理解する Z軸：データのパーティションニングによるス ケーリング • DataSharding X軸：環境の冗⻑化によるスケーリング ・Load Balancingによる冗⻑化 Y軸：機能分解によるスケーリング • MicroServicesアーキテクチャ • ライブラリ化
- 13. SOA MicroServices Architecture ServiceOriented SOAと同じですが、新しいアーキテクチャと⾔うより、デ ザインパターン Design Focus Reuse（サービスの再利⽤すること） Autonomy（業務的なバリューを表すこと） Cohesion Logical Cohesion（ロジカル的な粘着度、集約度） Functional Cohesion（業務機能的な粘着度、集約度） Coupling Tight Coupling（密結合化と依存性） Loose Coupling（疎結合化と独⽴性、他のサービスに依 存せず、独⾃で該当の業務機能を処理できる） Implementation Examples UI Layer Messaging Service Data Access Service Order Service Shipment Service MICROSERVICES VS SOA
- 14. MICROSERVICESアーキテクチャの粒度 粒度の荒すぎる場合 • 密結合のアーキテクチャと変わらない 粒度が細かすぎる場合 • ランタイムのオーバーヘッド •過剰なネットワーク・ホップ • システムの複雑度が⾼くなり、理解が • 各サービスの管理（Service DiscoveryやAPI Managementの需要） • オペレーションのオーバーヘッド MicroServicesアーキテクチャ粒度のデザインはスキルというよりアートかも？
- 15. MicroServicesの優位性 密結合アーキテクチャの課題 アプリの複雑度を下げる必要性 アーキテクチャの複雑なMonolithicアプリを理解するのが困難であるため、単体開発の段階でも⽣産性が低下 トラブルシューティング時、不具合のコンポーネントの特定・修正の周期が⻑い 設計によるMonolithicアプリ中のモジュール境界線が不明確で、着実なモジュール化ができず、品質が低下 快適な開発環境IDE 巨⼤化のアプリに対し、開発環境IDEの操作性が低くなり、開発⽣産性低下 WebContainerの軽量化 巨⼤Monolithicアプリ（war、ear）のデプロイが時間かかる 巨⼤Web Containerの起動が遅いため、開発・テストの⽣産性低下 継続的デリバリー（CD） 巨⼤化のアプリのリリース周期に合わせるため、頻繁なデリバリー需要のあるコンポーネントのタイムリーなリリースができない コンポーネント間の密結合のため、変更のないコンポーネントでも不具合発⽣→ アプリのデプロイが負担の⾼い作業になり、頻繁なデプロイ需要が抑えられる テクノロジー・ロックインから解放 Monolithicアプリの場合、新たなフレームワークへ移⾏するときの品質リスクと⻑い周期 コンポーネント間の密結合のため、（新機能のための）新たなテクノロジー採⽤困難による新アプリリリースの⻑い周期 アプリのスケーリング 環境ごとの冗⻑化のため、スケーリングのコストパフォーマンスが低い＊Scale Cube 環境ごとの冗⻑化のため、スケーリングのスピードが低い＊Scale Cube 開発体制の柔軟性 密結合のアプリのため、チーム間のコラボレーション頻度が⾼くなり、開発⽣産性低下 開発メンバー増員のコストパフォーマンスが低い 既存課題を解決するため、MicroServices
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- 17. All-In-One UI Recommendation Service ProductInfo Service 密結合Java WAR Review Service Order Service 全体密結合 密結合アプリケーションの疎結合化①
- 18. 密結合アプリケーションの疎結合化② All-In-One UI Presentation Layer WebServicesのMicroServices化 Product Info Service Recommendation Service Review Service Order Service
- 19. Browse Products UI PresentationLayerも疎結合化 Product Info Service Recommendation Service Review Service Order Service Checkout UI Order Management UI Account Management UI 密結合アプリケーションの疎結合化③
- 20. サービスとデータをスーケル・アウト（X，Z軸） Browse Products UIBrowseProducts UI Checkout UICheckout UI Order Management UIOrder Management UI Account Management UIAccount Management UI Review ServiceReview Service Recommendation ServiceRecommendation Service Product Info ServiceProduct Info Service Order ServiceOrder Service 密結合アプリケーションの疎結合化④
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- 22. API GATEWAY 複数のMicroServicesエントリポイントへのアクセス Review ServiceReviewService Recommendation ServiceRecommendation Service Product Info ServiceProduct Info Service Order ServiceOrder Service View Controller Model PC / ブラウザ ネイティブアプリ View Controller Model
- 23. 複数のMicroServicesエンドポイントへのアクセス View Controller Model PC /ブラウザ View Controller Model Product Info Service REST API Recommendation Service REST API Order Service REST API Review Service AMQP API ネイティブアプリ API GATEWAY
- 24. シングル・エンドポイントへのアクセス View Controller Model View Controller Model ProductInfo Service REST API Recommendation Service REST API Order Service REST API Review Service AMQP API API Gateway REST Proxy Event Pub/Sub REST API WS API ブラウザ ネイティブアプリ API GATEWAY
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- 28. API GATEWAY Server-side Discovery Client Webアプリ モバイルアプリ Recommendation Service Load Balancer API Gateway Service Registry Order Service ProductInfo Service 10.11.2.34:8000 -> entry/product 10.11.4.31:8080 -> entry/recommendation 10.12.88.52:88 -> entry/order ② ④ ① ③ ⑤ ①Services Registry ②Recommendation Service Request ③Load Balancing ④Service Discovery(Optional Caching) ⑤Request Forwarding
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- 30. CONTENT ROUTERによるDISCOVERY 複数のUIエントリポイントからどのように特定する（Discovery） Browser CheckoutUI Load Balancer Content Router Order Management UI Browse Products UI /products /checkout /orders ②① ③ ①Checkout UI Request ②Load Balancing ③UI Entry Point Discovery & Request Forwarding
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- 32. MICROSERVICES化された仮説アプリの姿 Webアプリ モバイルアプリ Load Balancer Service Registry Content Router API Gateway Checkout UI Order ManagementUI Browse Products UI Account Management UI Recommendation Service Review Service Product Info Service Order Service Load Balancer
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- 34. MicroServicesアプリ Data Access Layer DAMS REST API SESSION REST API IMDG MS REST API MSG MS AMQP API Presentation Layer Web App Web App Mobile App Business Logic Layer BL MS REST API BL MS REST API BL MS REST API 密結合アプリ Presentation DAO Business Logic JavaEE /EJB データ / メッセージ IMDG REST API JAVA API .Net API C++ API AMQP Message Service Bus JSON-RPC JAVA/JMS API AMQP MSG Broker API SQL/NoSQL/Hadoop REST API Native API BIMODAL IT：⼆種類DESIGN PATTERNの共存
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- 36. • Martin Fowler(2016)Microservices Resource Guide http://martinfowler.com/microservices/ • Martin L. Abbott & Michael T. Fisher(2015) The Art of Scalability(Book) http://theartofscalability.com/ • Sam NewMan(2015) Building Microservices(Book) http://samnewman.io/books/building_microservices/ REFERENCES
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