マイクロサービスの設計パターンとは何ですか

マイクロサービスが乱雑になっているのでしょうか?デザインパターンが混乱を解く方法を紹介します。

あなたはその気持ちを知っています。整然としたマイクロサービス アーキテクチャからスタートしました。すべてがモジュール式で独立しており、スケーラビリティの約束はすぐそこまで来ていました。その後、現実が襲いかかりました。サービス間で多くの通信が必要になりました。データが散在してしまいました。 1 つの小さなコンポーネントに障害が発生すると、奇妙な連鎖エラーが発生し始め、デバッグに永遠に時間がかかりました。あなたのエレガントな体系は、幼児の昼食後のスパゲッティ皿のように感じられ始めました。

これはアイデアの失敗ではありません。マイクロサービスは依然として素晴らしいです。多くの場合、問題は、それらを接続し、管理し、回復力を維持する方法にあります。ここで、マイクロサービスの設計パターンの概念が登場します。マイクロサービスを厳密な青写真としてではなく、現在直面している一般的な問題を解決するための実証済みのレシピ、戦いでテストされた方法として考えてください。

なぜこれらのパターンを気にするのでしょうか?実際の結果について話しましょう。

いくつかの指針がなければ、各サービスの対話はカスタム ジョブになってしまいます。それは、各家が水と電力に接続するための異なる独自の方法を備えた都市を構築するようなものです。メンテナンスが悪夢に変わります。パターンは、共通の言語と予測可能な構造をもたらします。

最大の勝利は？回復力。 1 つのサービスの調子が悪いからといって崩壊することのないシステム。さらに、データがどのように流れるべきか、サービスがどのように相互に検出されるか、大量のリクエストを溺れることなく処理する方法を正確に理解することが明確になります。それは、事後的な消火活動から、予防的で安定した設計への移行です。

わかりました、納得です。しかし、実際に重要なのはどのパターンでしょうか?

パターンの世界は広大に見えるかもしれません。雑音を無視して、最も一般的な痛みに対処するいくつかの項目に焦点を当てましょう。

• API ゲートウェイ パターン: ユーザー プロファイル、注文、在庫、レコメンデーションなど、Web アプリ用に多数のマイクロサービスがあると想像してください。フロントエンド アプリがすべてのアドレスとプロトコルを追跡しながら、それぞれを直接呼び出したいと思っていますか?それはフロントエンド開発者の悪い夢です。 API ゲートウェイはフロント ドアとして機能します。リクエストをルーティングし、複数のサービスからのデータを合成し、認証などを処理する単一のエントリ ポイント。これにより、クライアントにとってすべてが簡素化され、ルールを適用するための中心的な場所が提供されます。

• サーキット ブレーカー パターン: これは安定性に関してはまさに天才的です。サービスがダウンしているか非常に遅い場合、そのサービスを継続的に呼び出すとバック​​アップが行われ、システム全体がクラッシュするだけです。これを遮断するのがサーキットブレーカーです。電気のブレーカーのようなものだと考えてください。障害がしきい値に達すると、「トリップ」します。それ以降の呼び出しはすべて即座に失敗し、問題が発生しているサービスに回復する時間が与えられます。タイムアウトを待つ必要はもうありません。しばらくすると、テスト リクエストの通過が許可されます。うまくいけばリセットされる。これにより、1 つの障害によってネットワーク全体が停止するのを防ぎます。

• トランザクションのパターン: これが典型的な頭痛の種です。モノリスでは、データベース トランザクションによって「全か無か」が保証されます。マイクロサービスでは、データはさまざまな場所に存在します。それらの間で従来のトランザクションを行うことはできません。 Saga パターンは、大きなトランザクションを一連のローカル ステップに分割し、それぞれに補償アクション (支払いは成功したが在庫チェックが失敗した場合の返金など) を行うことで、この問題を解決します。プロセスを管理し、最終的な整合性を確保します。手間はかかりますが、複数サービスの操作を処理するための信頼できる方法です。

• サービスの検出: サービスがスピンアップ、スケール、または移動できる動的な環境では、サービスはどのようにして互いを見つけるのでしょうか?アドレスのハードコーディングは行き止まりです。 Service Discovery は、多くの場合、中央レジストリまたはクライアント側パターンを使用して、場所ではなく名前でサービスを検索し、相互に通信できるようにします。これはマイクロサービス エコシステムの電話帳です。

実現: ハードウェアはコードとどこで一致するのでしょうか?

This might sound like pure software talk. But here’s a twist.これらのパターンを効果的に実装するには、特にオートメーション、ロボット工学、スマート デバイスなど、物理世界と対話するシステムに特有の要求が生じます。 saga パターンの信頼性やサービス検出の速度は、サーバーと制御システムの基礎となるパフォーマンスに影響される可能性があります。

ここで、基本的なハードウェアが登場します。必要な精度と応答性について考えてみましょう。 It’s not just about running code;ソフトウェア パターンによって指示されたコマンドがタイミングと信頼性をもって確実に実行されるようにすることが重要です。の安定性サーボ機械アーム内のモーターは、マイクロサービスからの指示に従い、チェーン全体が堅牢であるかどうかに依存します。モーション コントロールや電力供給に特化したコンポーネントなど、コア コンポーネントの選択は、優れたソフトウェア アーキテクチャを優れた現実世界のシステムに変える縁の下の力持ちとなる可能性があります。

それはコンサートホールを建てるのと少し似ています。楽譜 (ソフトウェアのパターン) は不可欠です。しかし、ホールの音響と楽器 (基礎的なハードウェア) の品質によって、聴衆が完璧な交響曲を聞くか、それとも混濁したノイズが聞こえるかが決まります。

リボンを使わずにまとめる

これらのパターンを採用することは、それ自体のために複雑さを追加することではありません。それはその逆です。それは、分散システムが本質的に複雑であることを認め、その複雑さを乗り越えるために賢明でよく踏まれた道を選択することです。まず、最大の問題点を特定することから始めます。それは混沌としたフロントエンドの統合ですか?脆い失敗？乱雑なデータ トランザクションはありますか? - 当てはまるパターンを選択してください。

目標は、混沌とした網のようなものではなく、各セクションが自分のパートを理解し、それを導く指揮者 (パターン) があり、演奏する楽器の品質を信頼している、よくリハーサルされたオーケストラのようなシステムです。それは、ラップトップ上で動作するだけでなく、現実の予測不可能な世界で成功する何かを構築することです。

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、精密減速機、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。キロパワーは、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。