บทช่วยสอนไมโครเซอร์วิส: คืออะไร Archiการสอนและตัวอย่าง

ไมโครเซอร์วิส คืออะไร?

Microservices เป็นรูปแบบสถาปัตยกรรมที่เน้นบริการ โดยที่แอปพลิเคชันถูกสร้างขึ้นเป็นชุดของหน่วยบริการอิสระที่เล็กที่สุดต่างๆ วิศวกรรมซอฟต์แวร์ แนวทางที่มุ่งเน้นการแยกแอปพลิเคชันออกเป็นโมดูลฟังก์ชันเดียวที่มีอินเทอร์เฟซที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน โมดูลเหล่านี้สามารถนำไปใช้งานและดำเนินการได้อย่างอิสระโดยทีมงานขนาดเล็กที่เป็นเจ้าของวงจรชีวิตทั้งหมดของบริการ

คำว่า “ไมโคร” หมายถึงขนาดของไมโครเซอร์วิส ซึ่งต้องสามารถจัดการได้โดยทีมพัฒนาเพียงทีมเดียว (5 ถึง 10 คน) ในวิธีการนี้ แอปพลิเคชันขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นหน่วยย่อยที่เล็กที่สุดและทำงานได้อย่างอิสระ

เสาหินคืออะไร Archiเทคเจอร์?

อธิบายง่ายๆ ก็คือ สถาปัตยกรรมแบบโมโนลิธ (Monolithic architecture) เปรียบเสมือนภาชนะขนาดใหญ่ที่รวบรวมส่วนประกอบซอฟต์แวร์ทั้งหมดของแอปพลิเคชันไว้ในแพ็กเกจเดียว ลองมาพิจารณาตัวอย่างของร้านค้าออนไลน์ในบริบทของสถาปัตยกรรมแบบโมโนลิธกัน

เป็นเสาหิน Archiการสอนแอปพลิเคชันอีคอมเมิร์ซ

ในแอปพลิเคชันอีคอมเมิร์ซ มีคุณสมบัติมาตรฐานบางอย่าง เช่น การค้นหา Revการดูและให้คะแนน และการชำระเงิน คุณสมบัติเหล่านี้ลูกค้าสามารถเข้าถึงได้ผ่านเบราว์เซอร์หรือแอป เมื่อนักพัฒนาเว็บไซต์อีคอมเมิร์ซปรับใช้แอปพลิเคชัน มันจะเป็นหน่วยแบบโมโนลิธเดียว โค้ดสำหรับคุณสมบัติต่างๆ เช่น การค้นหา Revการดูและให้คะแนน รวมถึงการชำระเงิน อยู่บนเซิร์ฟเวอร์เดียวกัน หากต้องการขยายขนาดแอปพลิเคชัน คุณจำเป็นต้องเรียกใช้งานแอปพลิเคชันเหล่านี้หลายอินสแตนซ์ (หลายเซิร์ฟเวอร์)

ไมโครเซอร์วิสคืออะไร Archiเทคเจอร์?

ไมโครเซอร์วิส Archiเทคเจอร์ เป็นรูปแบบการพัฒนาสถาปัตยกรรมที่อนุญาตให้สร้างแอปพลิเคชันเป็นชุดของบริการอิสระขนาดเล็กที่พัฒนาขึ้นสำหรับโดเมนธุรกิจ เป็นรูปแบบหนึ่งของสถาปัตยกรรมรูปแบบโครงสร้างที่ช่วยจัดเรียงแอปพลิเคชันเป็นชุดบริการที่เชื่อมโยงกันอย่างหลวมๆ ไมโครเซอร์วิส Architecture ประกอบด้วยบริการที่ละเอียดและโปรโตคอลแบบน้ำหนักเบา

ลองพิจารณาตัวอย่างแอปพลิเคชันอีคอมเมิร์ซที่พัฒนาด้วยสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิส ในตัวอย่างสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิสนี้ ไมโครเซอร์วิสแต่ละตัวจะมุ่งเน้นไปที่ความสามารถทางธุรกิจเพียงอย่างเดียว เช่น การค้นหา การให้คะแนน และ... Revview และ payment ต่างก็มีอินสแตนซ์ (เซิร์ฟเวอร์) ของตนเอง และสื่อสารกัน

Microservices Archiเทคเจอร์

ในเสาหิน Archiในสถาปัตยกรรมแบบเดิม ส่วนประกอบทั้งหมดจะรวมกันเป็นโมดูลเดียว แต่ในสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิส Archiในโครงสร้างแบบไมโครเซอร์วิส ระบบจะกระจายออกเป็นโมดูลย่อย (ไมโครเซอร์วิส) ซึ่งสื่อสารกัน ดังแสดงในตัวอย่างไมโครเซอร์วิสข้างต้น

การสื่อสารระหว่างไมโครเซอร์วิสเป็นการสื่อสารไร้สัญชาติซึ่งคำขอและการตอบสนองแต่ละคู่มีความเป็นอิสระ ดังนั้นไมโครเซอร์วิสจึงสามารถสื่อสารได้อย่างง่ายดาย ในไมโครเซอร์วิส Archiโครงสร้างข้อมูลเป็นแบบกระจายศูนย์ โดยแต่ละไมโครเซอร์วิสจะมีแหล่งเก็บข้อมูลแยกต่างหาก

ไมโครเซอร์วิสกับเสาหิน Archiเทคเจอร์

Microservices	เป็นเสาหิน Archiเทคเจอร์
ทุกหน่วยของแอปพลิเคชันทั้งหมดควรมีขนาดเล็กที่สุด และควรจะสามารถบรรลุเป้าหมายทางธุรกิจที่เฉพาะเจาะจงได้	ใช้โค้ดฐานเดียวสำหรับทุกเป้าหมายทางธุรกิจ
การเริ่มต้นใช้งานบริการค่อนข้างรวดเร็ว	การเริ่มต้นใช้งานบริการใช้เวลานานขึ้น
การแยกปัญหาทำได้ง่าย แม้ว่าบริการหนึ่งจะหยุดทำงาน บริการอื่นๆ ก็ยังคงทำงานต่อไปได้	การแยกสาเหตุของปัญหานั้นทำได้ยาก หากฟังก์ชันใดฟังก์ชันหนึ่งทำงานผิดปกติ ระบบทั้งหมดก็จะล่มไปด้วย เพื่อแก้ไขปัญหานี้ แอปพลิเคชันจะต้องถูกสร้างใหม่ ทดสอบใหม่ และติดตั้งใช้งานใหม่
ไมโครเซอร์วิสทั้งหมดควรมีการเชื่อมโยงแบบหลวมๆ เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในไมโครเซอร์วิสหนึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อไมโครเซอร์วิสอื่นๆ	สถาปัตยกรรมแบบโมโนลิธิกนั้นมีการเชื่อมโยงกันอย่างแน่นหนา การเปลี่ยนแปลงในโมดูลหนึ่งของโค้ดจะส่งผลกระทบต่อโมดูลอื่นๆ
ธุรกิจต่างๆ สามารถจัดสรรทรัพยากรเพิ่มเติมให้กับบริการที่สร้างผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) ที่สูงกว่าได้	เนื่องจากบริการต่างๆ ไม่ได้แยกออกจากกัน การจัดสรรทรัพยากรเฉพาะรายบุคคลจึงเป็นไปไม่ได้
ควรจัดสรรทรัพยากรฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมให้กับบริการที่ใช้งานบ่อย ในตัวอย่างอีคอมเมิร์ซข้างต้น ผู้ใช้ตรวจสอบรายการสินค้าและค้นหามากกว่าการชำระเงิน ดังนั้นจึงควรจัดสรรทรัพยากรเพิ่มเติมให้กับไมโครเซอร์วิสสำหรับการค้นหาและแสดงรายการสินค้า	การปรับขนาดแอปพลิเคชันเป็นสิ่งที่ท้าทายและสิ้นเปลืองอีกด้วย
ไมโครเซอร์วิสจะมีความสม่ำเสมอและพร้อมใช้งานอยู่เสมอ	เครื่องมือพัฒนาซอฟต์แวร์จะทำงานหนักเกินไป เนื่องจากกระบวนการต้องเริ่มต้นใหม่ตั้งแต่ต้น
ข้อมูลถูกรวมศูนย์ ทำให้ไมโครเซอร์วิสแต่ละตัวสามารถเลือกใช้โมเดลข้อมูลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการของตนได้	ข้อมูลถูกรวมศูนย์
ทีมขนาดเล็กที่เน้นเฉพาะเรื่อง การพัฒนาแบบคู่ขนานและรวดเร็วยิ่งขึ้น	จำเป็นต้องมีทีมงานขนาดใหญ่และความพยายามในการบริหารจัดการทีมอย่างมาก
การเปลี่ยนแปลงโมเดลข้อมูลของไมโครเซอร์วิสหนึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อไมโครเซอร์วิสอื่นๆ	การเปลี่ยนแปลงรูปแบบข้อมูลส่งผลกระทบต่อฐานข้อมูลทั้งหมด
ทำงานร่วมกับไมโครเซอร์วิสอื่นๆ โดยใช้ส่วนต่อประสานที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน	ไม่สามารถใช้ได้.
ไมโครเซอร์วิสทำงานบนหลักการที่เน้นที่ผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่โครงการ	ให้ความสำคัญกับโครงการโดยรวม
ไม่มีการพึ่งพาข้ามระหว่างฐานโค้ด คุณสามารถใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันสำหรับไมโครเซอร์วิสที่แตกต่างกันได้	ฟังก์ชันหรือโปรแกรมหนึ่งขึ้นอยู่กับฟังก์ชันหรือโปรแกรมอื่น

ความท้าทายด้านไมโครเซอร์วิส

• ไมโครเซอร์วิสต้องพึ่งพาซึ่งกันและกัน และจะต้องสื่อสารกัน
• เมื่อเปรียบเทียบกับระบบเสาหิน มีบริการตรวจสอบที่พัฒนาขึ้นโดยใช้ระบบที่แตกต่างกัน การเขียนโปรแกรมภาษา.
• เนื่องจากเป็นระบบแบบกระจาย จึงเป็นโมเดลที่มีความซับซ้อนในตัว
• บริการต่างๆ จะมีกลไกการทำงานแยกกัน ส่งผลให้ต้องใช้หน่วยความจำจำนวนมากสำหรับข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง
• การบริหารจัดการที่มีประสิทธิภาพและการทำงานเป็นทีมเป็นสิ่งจำเป็นในการป้องกันปัญหาที่ลุกลามเป็นวงกว้าง
• การจำลองปัญหาจะเป็นเรื่องยาก เมื่อปัญหานั้นหายไปในเวอร์ชันหนึ่ง แต่กลับมาปรากฏในเวอร์ชันล่าสุด
• การใช้งานแบบแยกอิสระนั้นซับซ้อนขึ้นเมื่อใช้ไมโครเซอร์วิส
• สถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิสทำให้มีภาระการดำเนินงานมากมาย
• การจัดการแอปพลิเคชันจะทำได้ยากขึ้นเมื่อมีการเพิ่มบริการใหม่ ๆ เข้าสู่ระบบ
• จำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญที่มีทักษะหลากหลายสาขาเพื่อสนับสนุนไมโครเซอร์วิสที่กระจายตัวอย่างไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
• ไมโครเซอร์วิสมีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากคุณจำเป็นต้องรักษาพื้นที่เซิร์ฟเวอร์ที่แตกต่างกันสำหรับงานทางธุรกิจที่แตกต่างกัน

SOA กับไมโครเซอร์วิส

บริการ SOA จะถูกดูแลรักษาภายในองค์กรโดยรีจิสทรี ซึ่งทำหน้าที่เหมือนรายการในไดเร็กทอรี แอปพลิเคชันจำเป็นต้องค้นหาบริการในรีจิสทรีและเรียกใช้บริการ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ SOA ก็เหมือนกับวงออเคสตราที่ศิลปินแต่ละคนใช้เครื่องดนตรีของตนแสดง โดยมีผู้กำกับเพลงคอยให้คำแนะนำแก่ทุกคน

ในทางกลับกัน ไมโครเซอร์วิสเป็นรูปแบบหนึ่งของสถาปัตยกรรมเชิงบริการ (Service-Oriented Architecture หรือ SOA) โดยที่แอปพลิเคชันถูกสร้างขึ้นเป็นชุดของบริการขนาดเล็กต่างๆ แทนที่จะเป็นซอฟต์แวร์หรือแอปพลิเคชันเดียว ไมโครเซอร์วิสเปรียบเสมือนคณะนักเต้นที่แต่ละคนมีความเป็นอิสระและรู้ว่าตนเองต้องทำอะไร ดังนั้นหากพวกเขาทำผิดพลาดในบางท่า พวกเขาก็รู้วิธีที่จะกลับมาสู่ลำดับที่ถูกต้อง นี่คือการเปรียบเทียบโดยละเอียดระหว่าง SOA และไมโครเซอร์วิส

พารามิเตอร์	SOA	Microservices
ประเภทการออกแบบ	ใน SOA ส่วนประกอบซอฟต์แวร์จะถูกเปิดเผยสู่โลกภายนอกเพื่อใช้ในรูปแบบของบริการ	Micro Service เป็นส่วนหนึ่งของ SOA เป็นการดำเนินการตาม SOA
การอยู่ที่	หน่วยธุรกิจขึ้นอยู่กับ	พวกเขาเป็นอิสระจากกัน
ขนาดของซอฟต์แวร์	ขนาดไฟล์ซอฟต์แวร์ใหญ่กว่าซอฟต์แวร์ทั่วไปทุกชนิด	ขนาดของซอฟต์แวร์ในสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิสจะมีขนาดเล็กเสมอ
กองเทคโนโลยี	สแต็คเทคโนโลยีต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ Microservice	สแต็กเทคโนโลยีไมโครเซอร์วิสอาจมีขนาดใหญ่มาก
ลักษณะของแอปพลิเคชัน	มีลักษณะเป็นเนื้อเดียวกันทั้งก้อน	เป็นเทคโนโลยี Full Stack
อิสระและมุ่งเน้น	แอปพลิเคชัน SOA ถูกสร้างขึ้นเพื่อทำงานทางธุรกิจหลายอย่าง	พวกเขาถูกสร้างขึ้นเพื่อดำเนินงานทางธุรกิจเดียว
การใช้งาน	กระบวนการติดตั้งใช้งานนั้นใช้เวลานาน	การปรับใช้ทำได้ตรงไปตรงมาและใช้เวลาน้อยลง
ลดค่าใช้จ่าย	คุ้มค่ากว่า	Less คุ้มค่า
scalability	Less เมื่อเทียบกับไมโครเซอร์วิส	ปรับขนาดได้สูง
ตรรกะทางธุรกิจ	ส่วนประกอบตรรกะทางธุรกิจจะถูกจัดเก็บไว้ภายในโดเมนบริการเดียว โดยใช้โปรโตคอลการสื่อสารแบบง่าย (HTTP กับ XML หรือ JSON) และ API ที่ขับเคลื่อนด้วย SDK/ไคลเอ็นต์	ตรรกะทางธุรกิจสามารถกระจายอยู่ข้ามโดเมนได้ โดยมีเลเยอร์คล้าย Service Bus ระดับองค์กรคั่นระหว่างบริการต่างๆ (มิดเดิลแวร์)

เครื่องมือไมโครเซอร์วิส

1) Wiremock: การทดสอบไมโครเซอร์วิส

WireMock เป็นไลบรารีที่ยืดหยุ่นสำหรับการสร้าง stub และ mocking เว็บเซอร์วิส สามารถกำหนดค่าการตอบสนองที่ส่งคืนโดย HTTP API เมื่อได้รับคำขอเฉพาะ นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการทดสอบ Microservices อีกด้วย

ดาวน์โหลดลิงค์: http://wiremock.org/

2) นักเทียบท่า

Docker เป็นโครงการโอเพนซอร์สที่ช่วยให้เราสร้าง ปรับใช้ และเรียกใช้แอปพลิเคชันโดยใช้คอนเทนเนอร์ โดยการใช้คอนเทนเนอร์ นักพัฒนาสามารถเรียกใช้แอปพลิเคชันได้ในรูปแบบแพ็กเกจเดียว ทำให้คุณสามารถจัดส่งไลบรารีและส่วนประกอบอื่นๆ ที่จำเป็นในแพ็กเกจเดียวได้

ดาวน์โหลดลิงค์: https://www.docker.com/

3) ฮิสตริก

Hystrix เป็นระบบที่ทนต่อความผิดพลาด Java เครื่องมือนี้ออกแบบมาเพื่อแยกจุดเข้าถึงบริการ ระบบ และไลบรารีของบุคคลที่สามจากระยะไกลในสภาพแวดล้อมแบบกระจายศูนย์ เช่น ไมโครเซอร์วิส ช่วยปรับปรุงระบบโดยรวมโดยการแยกบริการที่ล้มเหลวและป้องกันผลกระทบต่อเนื่องจากการล้มเหลว

ดาวน์โหลดลิงค์: https://github.com/Netflix/Hystrix

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดของไมโครเซอร์วิส Archiเทคเจอร์

• แยกจัดเก็บข้อมูลสำหรับแต่ละไมโครเซอร์วิส
• รักษาระดับความสมบูรณ์ของโค้ดให้ใกล้เคียงกัน
• แยกการสร้างสำหรับแต่ละไมโครเซอร์วิส
• ควรปฏิบัติต่อเซิร์ฟเวอร์แต่ละตัวเสมือนว่าไม่มีสถานะ (stateless) เสมอ

คำถามที่พบบ่อย