そのシステムはマイクロサービス化すべきか？

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2020/11/13 そのシステムはマイクロサービス化すべきか︖ その判断基準をお伝えします

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2 l ⾃⼰紹介 l マイクロサービスとは︖ l デメリットは無いの︖ l このようなケースに向いている l このようなケースは向かない l マイクロサービスを使った事例 l まとめ本⽇の内容

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3 ITアーキテクトとして、多数のプロジェクトの要件定義から設計、実装まで幅広く担当。 AWS認定のソリューションアーキテクトとして、 AWSインフラ設計・構築を得意としている。⾃⼰紹介⼭本⻯⼆ Ryuji Yamamoto

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マイクロサービスとは︖ l

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5 マイクロサービスとは︖ 個々に開発された複数の⼩さなサービスを連携させるアーキテクチャそれぞれのサービスは、ネットワークを介して利⽤する既存のマイクロサービス(⾃社、他社)を組み合わせる事で開発コストの低減が期待できる

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6 マイクロサービスとは︖ 引⽤︓https://aws.amazon.com/jp/microservices/ AWSのHPより抜粋

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7 モノリシックとマイクロサービス

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8 モノリシックとマイクロサービス MONOLITHIC モノリシック MICROSERVICES マイクロサービス認証課⾦投稿認証課⾦投稿全ての機能が1つのサーバ上で動いている機能をサービス単位で分け、それぞれが別サーバ（コンテナ）で動いている。

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9 マイクロサービスの特徴疎結合開発サイクルが早い柔軟なスケーリング再利⽤しやすい

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マイクロサービスの特徴 ① 疎結合

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11 ✓ それぞれのサービスは独⽴していて互いに⼲渉しない ✓ 各サービスの独⽴性を⾼める事で他のサービスに影響を与えずに機能拡張が⾏える ✓ 各サービスに特化した設計・実装が⾏える ✓ 変更に対する影響範囲が限定される • 従来のモノリシック(⼀枚岩)の巨⼤なシステムでは、古い技術や既存機能の影響が⾜枷となり、市場変化のスピードについていけない特徴① 疎結合密結合疎結合認証課⾦投稿認証課⾦投稿

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マイクロサービスの特徴 ② 再利⽤しやすい

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13 ✓ 同じ機能を必要とする他のシステムで再利⽤が容易 ✓ 認証や課⾦などは共通基盤として再利⽤しやすい特徴② 再利⽤しやすい MONOLITHIC モノリシック MICROSERVICES マイクロサービス認証課⾦投稿認証課⾦課⾦例えば、1つの機能に500万円かかるとして・・ 3機能 ✕ 500万円＝1500万円＋全体調整 500万円＝2000万円動画配信 SNSアプリ動画配信アプリ投稿動画配信 SNSアプリ動画配信アプリ 1機能 ✕ 500万円＋全体調整 500万円＝1000万円認証

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マイクロサービスの特徴 ③ 開発サイクルが早い

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15 ✓ 他のサービスを⽌めずに、⼩さな単位でリリースができる ✓ 強化したい機能(サービス)に注⼒することができる ✓ 並⾏開発がしやすい特徴③ 開発サイクルが早いサービスを⽌めずに開発やリリース可能ニュース動画配信追加機能追加機能認証課⾦投稿

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16 ✓ 他社が提供するクラウドサービスを利⽤できる特徴③ 開発サイクルが早い認証課⾦投稿コアの部分のみ⾃社開発する Amazon Cognito

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マイクロサービスの特徴 ④ 柔軟なスケーリング

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18 ✓ 負荷の⾼い特定のサービスに絞って、マシンの性能を上げられる l 全体のコストを上げずに済む l サーバレスアーキテクチャを使えば、⾃動スケーリングも可能 ✓ キャンペーンや、SNSでバズった時の急激なアクセス上昇に対応しやすい特徴④ 柔軟なスケーリング MONOLITHIC モノリシック MICROSERVICES マイクロサービス認証課⾦投稿認証課⾦投稿認証課⾦投稿投稿

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デメリットは無いの︖

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20 マイクロサービスのデメリット運⽤管理が複雑になる処理速度が下がるデータの整合性担保が難しい

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21 マイクロサービスのデメリット運⽤管理が複雑になる管理対象となるサービスが増えるので運⽤オペレーションの負担が増する

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22 l リリース作業を⾃動化する（DevOps）。 l システム全体を俯瞰的に監視できるシステムを構築する。マイクロサービスのデメリット運⽤管理が複雑になる管理対象となるサービスが増えるので運⽤オペレーションの負担が増する

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23 マイクロサービスのデメリット処理速度が下がるサービス呼び出しの度にネットワークを介すので、処理速度は低下する

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24 l 昨今のネットワーク環境であれば問題にならない事が多い。 l マイクロサービス化する機能に対する⾮機能要件を検討して対象を選別するマイクロサービスのデメリット処理速度が下がるサービス呼び出しの度にネットワークを介すので、処理速度は低下する

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25 マイクロサービスのデメリットデータの整合性担保が難しい複数サービスを跨った更新処理の途中で、ネットワーク障害等が発⽣した時、すでに処理したデータを元に戻す仕組みを⽤意する必要がある

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26 l サービス設計がとても重要となる。 l モノリシックなシステムでは考慮しなくても良かった問題が発⽣する。 l ネットワーク障害時の対応策を検討 l 適切な⾮同期処理の検討マイクロサービスのデメリットデータの整合性担保が難しい複数サービスを跨った更新処理の途中で、ネットワーク障害等が発⽣した時、すでに処理したデータを元に戻す仕組みを⽤意する必要がある

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27 例えば, 5,000円の⽀払いを「ポイントから1,000円」「残り4,000円をクレジットカード」で決済したいデータの整合性担保が難しいマイクロサービスのデメリットポイントから 1,000円分⽀払う決済完了! 決済開始残り4,000円をクレジットカードで⽀払うポイント決済サービスカード決済サービス

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28 例えば, 5,000円の⽀払いを「ポイントから1,000円」「残り4,000円をクレジットカード」で決済したいデータの整合性担保が難しいマイクロサービスのデメリットポイントから 1,000円分⽀払う決済失敗決済開始残り4,000円をクレジットカードで⽀払うポイント決済サービスカード決済サービス障害「戻し」処理をしないとポイントが引かれたままに︕

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こんなケースに向いている

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30 l 機能に応じて必要な開発⾔語、環境を⽤意でき、アーキテクチャの縛りが少ない l 標準的なインタフェースを使うことで、（使う側は）実装の差を意識しなくて良いこんなケースに向いているバックエンドフロントエンド様々な技術を使っている（使って組み合わせたい） JavaScript 過去資産の流⽤開発⾔語の統⼀機械学習（AI、データ分析） Java Python JavaScript https、 JSONなどの共通インタフェース

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31 l 他機能の影響を考慮せず、独⽴して機能改修が可能こんなケースに向いているライフサイクルの異なる機能が複数存在する認証課⾦投稿改修しない改修頻度︓少ない（数年おきに改修）改修頻度︓多い（頻繁に改修）

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32 l 可⽤性やセキュリティを分けて考える事で、運⽤コストの削減が期待できるこんなケースに向いているサービスレベルの異なる機能が複数存在する認証課⾦投稿 365⽇・24時間稼働が必要セキュリティ対策をしっかりどんなにアクセスがきても⼤丈夫

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33 l サーバレスアーキテクチャと組み合わせることで、アクセス量に合わせて⾃動的にスケーリングが⾏える (ピークに合わせてハードウェアを調達する必要が無い) こんなケースに向いている時間帯・時期によりアクセス量が変化する MONOLITHIC モノリシック MICROSERVICES＋Serverless マイクロサービス＋サーバレス朝昼夜朝昼夜

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こんなケースは向かない

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35 l リアルタイム性が重視される株の売買や、ゲームなどこんなケースは向かないパフォーマンスが重要なシステムマイクロサービスマイクロサービスマイクロサービス

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36 l 将来的な拡張予定がない l 他のシステムでも使い回せる機能が無い l コストを掛けてマイクロサービス化するメリットが無いこんなケースは向かない⼩規模システム

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マイクロサービスを使った事例

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38 システム概要 l デジタル化した漢字・計算ドリルを、タブレットを⽤いて⼿書き回答、採点する l ⼿書き認識する機能は今後、他の教材でも再利⽤したい懸念事項⼿書き認識は、それなりに⾼いリアルタイム性が必要⼩学⽣向け学習アプリ

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39 VPC ※⼀部簡略化しています AWSを利⽤したマイクロサービスアーキテクチャ Client ロードバランサーコンテナ Dockerコンテナを利⽤コンテナ⼿書き⽂字認識マイクロサービス化⼩学⽣向け学習メイン機能⼩学⽣向け学習アプリ

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40 VPC ※⼀部簡略化しています AWSを利⽤したマイクロサービスアーキテクチャロードバランサーコンテナ Dockerコンテナを利⽤コンテナ Client ロードバランサーコンテナ Client ⼩学⽣向け学習アプリ中学⽣向け学習アプリ⼩学⽣向け学習メイン機能中学⽣向け学習メイン機能⼿書き⽂字認識

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41 AWSを利⽤したマイクロサービスアーキテクチャ VPC ロードバランサーコンテナコンテナコンテナ Dockerコンテナを利⽤ ※⼀部簡略化していますコンテナ Client ロードバランサーコンテナ Client ⼩学⽣向け学習アプリ中学⽣向け学習アプリ⼩学⽣向け学習メイン機能中学⽣向け学習メイン機能⼿書き⽂字認識⼿書き⽂字認識⼿書き⽂字認識

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42 システム概要 l カード型の画像を登録、閲覧するアプリ l 認証やメール送信はAWSのサービスを利⽤する l どんどん機能追加をしたい懸念事項 l 認証、メール送信機能はビジネス要件を満たしているか︖ カード型画像共有アプリ

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43 AWSを利⽤したマイクロサービスアーキテクチャ Cognito API Gateway Lambda SES Lambda DynamoDB Lambda AWSのサービスを組み合わせる Client マイクロサービスの単位認証業務ロジックメール

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まとめ

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45 まとめマイクロサービス導⼊の判断基準様々な技術が混在する環境ですか︖ ライフサイクルの異なる機能が複数存在しますか︖ サービスレベルの異なる機能が複数存在しますか︖ 他のシステムからの再利⽤が想定される機能が複数存在しますか︖ 時間帯・時期によりアクセス量が変化しますか︖ 数ミリ〜数⼗ミリ秒単位のリアルタイム性は犠牲にできますか︖ 運⽤管理が複雑になる事を上回るメリットがありますか︖ 既存の⽅式と異なるマイクロサービスの設計、実装、運⽤に対応できますか︖

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MAKE DESIGN EASY Q&A SIer/情シスのデザインパートナー

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MAKE DESIGN EASY ありがとうございました︕ アンケート記⼊のお願い SIer/情シスのデザインパートナー