Microservices là gì? Những điều cần biết về kiến trúc Microservices
Trong thế giới công nghệ hiện đại, việc sử dụng kiến trúc Microservices đang trở thành một xu hướng hấp dẫn đối với các doanh nghiệp và nhà phát triển. Bài viết này sẽ khám phá sâu hơn về Microservices, từ khám phá khái niệm cơ bản đến những lợi ích và nguyên tắc quan trọng trong việc thiết kế kiến trúc này.
I. Microservices là gì?
Microservices là một kiến trúc phát triển ứng dụng phần mềm mà các thành phần chức năng của ứng dụng được chia thành các dịch vụ nhỏ hơn, được thiết kế để hoạt động và phát triển độc lập. Thay vì xây dựng một ứng dụng lớn monolithic (kiến trúc đơn monolithic), Microservices tách chúng thành các phần nhỏ hơn, mỗi phần thực hiện một nhiệm vụ cụ thể trong hệ thống.
Một điểm quan trọng cần hiểu về Microservices là sự độc lập giữa các dịch vụ. Các dịch vụ này không chỉ độc lập về mã nguồn mà còn về dữ liệu, cơ sở dữ liệu, quyết định kỹ thuật, và quản lý triển khai. Điều này có nghĩa là mỗi dịch vụ có khả năng phát triển, triển khai và mở rộng mà không phụ thuộc vào các phần còn lại của hệ thống.
II. Lợi ích của phương pháp Microservices
1. Mã nguồn tinh gọn
Việc chia nhỏ ứng dụng thành các dịch vụ nhỏ có nhiều lợi ích, nhất là về quản lý mã nguồn. Khi mỗi dịch vụ chịu trách nhiệm cho một phần cụ thể của ứng dụng, mã nguồn trở nên tinh gọn hơn. Điều này đồng nghĩa với việc dễ dàng theo dõi, bảo trì và cải tiến mã nguồn.
Khả năng tách biệt mã nguồn giữa các dịch vụ cũng mang lại sự độc lập trong việc phát triển và triển khai. Điều này cho phép các đội phát triển tập trung vào phần của hệ thống mà họ quản lý mà không cần phải lo lắng về sự can thiệp từ các đội khác.
2. Bảo mật mã nguồn được tối ưu hóa
Microservices cung cấp một mức độ kiểm soát tốt hơn đối với bảo mật. Mỗi dịch vụ có thể được cấu hình để có quyền truy cập và xác thực riêng biệt. Điều này đặc biệt hữu ích khi ứng dụng chứa thông tin nhạy cảm hoặc đòi hỏi mức độ bảo mật cao.
Mỗi dịch vụ có thể có các tùy chọn bảo mật riêng, bao gồm cách quản lý truy cập, mã hóa dữ liệu và quản lý chứng chỉ. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc đảm bảo tính bảo mật của toàn bộ hệ thống.
3. Tồn tại độc lập
Sự độc lập của các dịch vụ microservices là một lợi ích quan trọng. Nó đảm bảo rằng mỗi dịch vụ có thể hoạt động mà không bị ảnh hưởng bởi các sự cố trong các dịch vụ khác. Một lỗi trong một dịch vụ không lan sang toàn bộ ứng dụng, điều này giúp giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc toàn bộ hệ thống và tối ưu hóa sự ổn định.
4. Khả năng mở rộng độc lập
Việc mở rộng và tối ưu hóa các dịch vụ microservices là một quá trình độc lập. Điều này có nghĩa là khi nhu cầu mở rộng xuất hiện, bạn chỉ cần tập trung vào dịch vụ cụ thể mà bạn muốn mở rộng mà không cần phải can thiệp vào toàn bộ hệ thống. Điều này tiết kiệm thời gian và tài nguyên, giúp tối ưu hóa hiệu suất của ứng dụng một cách hiệu quả.
III. So sánh Microservices và Monolith Application
1. Monolith Application là gì?
Trước khi đi vào so sánh giữa Microservices và Monolith Application, hãy hiểu rõ về Monolith Application là gì. Monolith Application, hay kiến trúc monolithic, là một kiểu kiến trúc phát triển ứng dụng phần mềm mà toàn bộ ứng dụng được xây dựng và triển khai như một đơn vị duy nhất. Trong một ứng dụng monolithic, tất cả các thành phần, từ giao diện người dùng, xử lý logic, đến cơ sở dữ liệu, đều được tích hợp trong một ứng dụng duy nhất.
2. Những khác biệt chính của Microservices và Monolith Application
a) Độ phức tạp và quy mô:
- Monolith Application: Được xây dựng dưới dạng một ứng dụng lớn, với tất cả các tính năng và chức năng được tích hợp trong nó. Điều này có thể làm cho mã nguồn và quản lý dự án trở nên phức tạp khi ứng dụng phát triển.
- Microservices: Chia thành nhiều dịch vụ nhỏ hơn, mỗi dịch vụ chịu trách nhiệm cho một phần cụ thể của ứng dụng. Điều này giúp giảm độ phức tạp tổng thể của hệ thống và tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý và mở rộng các dịch vụ riêng lẻ.
b) Tính độc lập và triển khai:
- Monolith Application: Yêu cầu triển khai toàn bộ ứng dụng khi có thay đổi hoặc cập nhật. Điều này có thể dẫn đến thời gian chờ đợi và rủi ro khi triển khai.
- Microservices: Cho phép triển khai các dịch vụ độc lập. Khi có sự thay đổi trong một dịch vụ, chỉ cần triển khai lại dịch vụ đó mà không ảnh hưởng đến các phần còn lại của hệ thống. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro và thời gian chờ đợi khi triển khai.
c) Quản lý mã nguồn và phát triển:
- Monolith Application: Mã nguồn tập trung trong một nơi, có thể dẫn đến sự phức tạp trong việc quản lý và phát triển mã nguồn. Điều này đặc biệt đáng chú ý khi có một đội phát triển lớn.
- Microservices: Mã nguồn được chia thành nhiều dịch vụ nhỏ, giúp quản lý và phát triển mã nguồn trở nên dễ dàng hơn. Đội ngũ phát triển có thể tập trung vào phần cụ thể mà họ chịu trách nhiệm, làm cho quá trình phát triển trở nên hiệu quả hơn.
Nhìn chung, sự lựa chọn giữa Microservices và Monolith Application phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án và mục tiêu kỹ thuật. Microservices thường phù hợp cho các ứng dụng lớn, đòi hỏi tính mở rộng và quản lý phức tạp, trong khi Monolith Application có thể phù hợp cho các dự án nhỏ hơn hoặc yêu cầu đơn giản hóa quản lý mã nguồn.
IV. 6 điều cần tuân thủ khi thiết kế kiến trúc Microservices
- Single Responsibility Principle (SRP)
Nguyên tắc này đòi hỏi rằng mỗi dịch vụ Microservices nên tập trung vào một nhiệm vụ cụ thể và có phạm vi giới hạn. Khi một dịch vụ chỉ phải thực hiện một nhiệm vụ duy nhất, quá trình phát triển và triển khai trở nên nhanh chóng và dễ quản lý hơn. Tích hợp SRP giúp ngăn chặn sự kết hợp quá mức của các chức năng trong một dịch vụ, giúp duy trì mã nguồn dễ dàng hơn và làm cho dịch vụ trở nên dễ kiểm tra và bảo trì.
- Xác định và giới hạn các services theo chức năng nghiệp vụ thực tế
Khi thiết kế dịch vụ Microservices, quan trọng để xác định rõ các chức năng nghiệp vụ thực tế mà dịch vụ đó phục vụ. Điều này đảm bảo rằng mỗi dịch vụ có một mục tiêu rõ ràng và không bị lạc hướng. Việc xác định chức năng nghiệp vụ giúp đảm bảo rằng dịch vụ được thiết kế để đáp ứng nhu cầu thực sự của hệ thống và người dùng.
- Đảm bảo microservices có thể phát triển và triển khai độc lập thành từng module
Một trong những ưu điểm lớn của kiến trúc Microservices là khả năng phát triển và triển khai độc lập từng dịch vụ. Điều này đòi hỏi cần có sự tách biệt giữa các dịch vụ và phụ thuộc ít đến các dịch vụ khác. Việc này giúp tăng tính linh hoạt và giảm thiểu rủi ro trong quá trình phát triển và triển khai.
- Mục tiêu của thiết kế của microservices sẽ phục vụ một nghiệp vụ chứ không chỉ đơn giản làm các dịch vụ nhỏ hơn
Thiết kế của Microservices nên được định hướng bởi mục tiêu phục vụ một nghiệp vụ cụ thể trong hệ thống. Điều này đảm bảo rằng mỗi dịch vụ mang giá trị cụ thể và không trở thành một dự án “rải nhỏ” các chức năng.
- Kích thước hợp lý của một service là kích thước đủ để đáp ứng yêu cầu của một chức năng trong hệ thống
Kích thước của một dịch vụ Microservices cần phải hợp lý. Nó không nên quá nhỏ để tránh tạo ra quá nhiều dịch vụ không cần thiết, nhưng cũng không nên quá lớn để tránh tích hợp quá nhiều chức năng không liên quan vào một dịch vụ.
- Một microservice không nên có quá nhiều hàm hay chức năng hỗ trợ xung quanh và định dạng thông báo/ messaging đơn giản
Để duy trì tính độc lập và dễ quản lý của một dịch vụ Microservices, nên tránh đưa quá nhiều hàm hay chức năng hỗ trợ xung quanh dịch vụ đó. Điều này giúp giữ cho dịch vụ tập trung vào nhiệm vụ cụ thể mà nó chịu trách nhiệm. Định dạng thông báo và messaging cũng nên được thiết kế đơn giản để giảm thiểu sự phức tạp và tăng tính tin cậy của dịch vụ.
V. Nhược điểm của Microservices
1. Quản lý phức tạp hơn
Một trong những thách thức lớn của kiến trúc Microservices là việc quản lý nhiều dịch vụ nhỏ và phân tán. Các dịch vụ này có thể có sự phụ thuộc lẫn nhau và đòi hỏi các công cụ và quy trình quản lý hệ thống phức tạp hơn. Việc theo dõi và duy trì toàn bộ hệ thống đòi hỏi sự chú tâm đặc biệt để đảm bảo tính ổn định và hiệu suất.
2. Sự đầu tư lớn về quản lý hệ thống và giám sát
Để đảm bảo tính ổn định của kiến trúc Microservices, cần phải đầu tư lớn vào quản lý hệ thống và giám sát. Hệ thống giám sát phải có khả năng theo dõi hoạt động của từng dịch vụ riêng lẻ, xác định các vấn đề và sự cố, cũng như cung cấp thông tin cần thiết để phản ứng nhanh chóng khi có sự cố xảy ra. Điều này đòi hỏi sự đầu tư về công cụ giám sát và cơ sở hạ tầng.
3. Khả năng xử lý các lỗi phức tạp
Trong môi trường Microservices, việc xử lý các lỗi và sự cố có thể phức tạp hơn do sự phân tán của hệ thống. Mỗi dịch vụ có thể gặp phải các vấn đề riêng biệt và việc theo dõi và chẩn đoán sự cố đòi hỏi kiến thức sâu rộng và chiến lược xử lý lỗi chặt chẽ. Điều này đặt ra thách thức cho đội ngũ quản lý hệ thống và kỹ thuật.
Tìm hiểu các giải pháp của IOTVN tại đây: https://iotvn.vn/
Đăng ký demo: https://iotvn.vn/thong-tin-lien-he-viot/
Liên hệ tư vấn – SĐT/ Zalo: 0933 364 435
Công Ty TNHH Giải Pháp IoT Việt – IOTVN
