システムをサーボのように正確に回転させましょう: マイクロサービスのスケーリングについて話します

初めてサーボを分解したとき、中に組み込まれた小さなモーターとギアに長い間呆然としたのを覚えています。このような小さなものが、どのようにして指定された位置に正確に回転し、さまざまな荷重に耐えることができるのでしょうか?その後、機械プロジェクトに取り組んでいたとき、私たちのソフトウェア システムがこのようになったらどんなに素晴らしいだろう、とよく考えました。指示を与えるだけで、すべての部分が調和して動作し、負荷が重い場合には自動的に調整され、常に安定していて信頼性が高くなります。

現実はどうでしょうか？多くのシステムは、最初はスムーズに動作しますが、ユーザーが増えるとすぐに停止します。さらに機能を追加するには、錆びた古い機械のように完全に改修する必要があります。何が間違っていたのでしょうか?

システムが「回転できない」のはなぜですか?

伝統的なモノコック構造は、昔ながらのモーター、つまり固定電力を備えた単一ユニットに似ています。ビジネスが単純な場合はこれで十分ですが、より多くのリクエストを処理し、新しい機能を追加する必要がある場合は、全体としてアップグレードされるか (コストが高い)、ほとんどサポートされない (エクスペリエンスが低い) ことになります。さらに厄介なのは、一か所に問題があるとシステム全体が停止してしまう可能性があることです。

このとき、「マイクロサービスを使え！」と言う人もいるでしょう。システムを細かく分割して独立させたら良いのではないでしょうか?

しかし、一度分解したら大丈夫でしょうか？必ずしもではありません。サービスは解体されたものの、経営はさらに混乱するという事例を私は数多く見てきました。小規模なサービスが多数あり、展開は複雑で、通信は混乱しており、監視は困難です。それは、高品質のサーボを大量に購入しても、それを柔軟なロボット アームに組み立てる方法を誰も知らないようなものです。

本当に拡張できるようにマイクロサービスを「構築」するにはどうすればよいでしょうか?

真のスケーラビリティとは、サービスを積み重ねることではなく、サービスを精密機械のように連携させることです。カチッとはまる重要なギアをいくつか紹介します。

まず、サービスの分割が合理的であるということです。コードの量に応じて分割されるのではなく、ビジネスの境界に応じて分割されます。機械設計と同様に、駆動部分、センシング部分、制御部分を明確に分離する必要があります。各マイクロサービスは独立したビジネス機能に対応し、独立して実行および反復できる必要があります。

次に、通信は高速かつ信頼性が高くなければなりません。サービス間で情報をやり取りするには「話す」だけではダメですよね？明確で効率的なプロトコルが必要です。サーボがPWM信号を受信するのと同様に、情報フォーマットが統一されており、正確な応答が得られます。サービス間の過度の依存は避けてください。そうしないと、遅延が連鎖反応を引き起こします。

第三に、各サービスはそれ自体を処理する必要があります。ヘルスチェック、障害回復、ログ追跡 - これらはすべてのサービスに備わっている必要があります。たとえば、各サーボにはフィードバック回路があるため、その位置が正しいかどうかを認識し、ロボット アーム全体が制御を失わないように問題があれば報告できます。

ある人は、「これを行うのは複雑すぎますか? メンテナンス費用が高くなりますか?」と尋ねました。最初に設計するのは手間がかかりますが、一度実装してしまえば、後から機能を追加したりスケールを調整したりする手間が大幅に省けます。モジュール式の機械プラットフォームを構築するのと同じように、機械全体を変更するよりも、部品の交換やモジュールの追加の方が簡単です。

「使える」から「使いやすい」へ: 実践経験の一部

以前、あるプロジェクトに取り組みました。初期段階のスケジュールに合わせるために、すべての機能を 1 つのアプリケーションに積み上げました。 3 か月後には新しい機能が追加され、1 回のテストに 2 日かかります。その後、マイクロサービスのアイデアを使用して再構築され、注文処理、在庫確認、支払い通知が独立したサービスに分割されました。さらにいくつかの展開スクリプトがあり、配信追跡モジュールは後で追加されますが、新しいサービスのみが作成され、古いサービスにはまったく触れません。

またあるときはパフォーマンスのボトルネックに遭遇し、調査の結果、ユーザーのクエリによってコア トランザクションが遅くなっていることが判明しました。大きな争いはありませんでしたが、クエリ機能が別のサービスに分離され、より多くのリソースが与えられ、コアのトランザクション リンクはすぐにスムーズになりました。これは機械システムと同様で、エネルギーを消費する補助モジュールに独立して電力が供給されれば、コア モーターはより主要なビジネスに集中できます。

もちろん、マイクロサービスは特効薬ではありません。ビジネスが非常に単純である場合、またはチームが非常に小さい場合は、すぐに解散する必要はないかもしれません。しかし、ビジネスが成長し、ニーズが変化することを予測し、サービスの境界を早期に計画しておけば、後で多くの悩みを抱えずに済みます。

: 自分のリズムを見つけよう

振り返ってみると、スケーラブルなマイクロサービスの構築は、実際には機械的なプロジェクトでの作業に非常に似ています。どちらも計画と柔軟性の間のバランスを見つける必要があり、どちらもコンポーネント間のインターフェイスを考慮する必要があり、どちらも将来の調整のための余地を残しておく必要があります。

これは一連の固定された公式ではなく、構築上のアイデアです。システムの各部分を十分に独立させ、明確な方法で連携させます。拡張機能を車輪の再発明ではなく、モジュールの追加または強化にしましょう。

のようにキロパワーサーボを組み合わせて絶えず変化する機械構造を形成するのと同じように、優れたマイクロサービス アーキテクチャは、変化中にもビジネス システムを安定させ、成長中にも機敏に保つことができます。

2005年に設立され、キロパワーは、中国広東省東莞に本社を置く、コンパクトモーションユニットの専門メーカーです。モジュラードライブテクノロジーのイノベーションを活用し、キロパワー高性能モーター、高精度減速機、マルチプロトコル制御システムを統合し、効率的でカスタマイズされたスマート ドライブ システム ソリューションを提供します。 Kpower は、スマート ホーム システム、自動エレクトロニクス、ロボティクス、精密農業、ドローン、産業オートメーションなどのさまざまな分野をカバーする製品で、世界中の 500 を超える企業クライアントにプロフェッショナルなドライブ システム ソリューションを提供してきました。