[技術解説]

2018年2月23日(金)工藤 淳（フリーランスライター）

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「マイクロサービス」の正体はさまざまなシステムの集合体

　新しいIT用語の中でもクラウドの分野には、「パッと見て具体的に想像できない」ものが少なくない。とりわけクラウドサービスは、ネットワークを通じてさまざまなITサービスがつなぎ合わされ、それらの複雑で高度な連係プレーによって1つの「サービス＝機能」を提供している。それを一言で表現するのも、イメージするのも容易ではない。

　そもそもITで言うところの「サービス」とは、どんなものか。例えばAmazon.comや楽天のようなネット通販を思い浮かべてみよう。この「ネットで買い物」という一つのまとまった機能の背後には、商品データベースやクレジット決済、購入履歴をもとにおすすめ商品を提案するデータ分析など複数のシステムが動いており、ユーザーの挙動に合わせてリアルタイムで連携している。今回採り上げる「マイクロサービス」も、まさにそうした多種多様なシステムの機能の集合体を指すキーワードだ。

サービスをモジュール単位で構成するので開発も変更も簡単

　ではなぜ、現代のサービスがマイクロサービスに向かっているのか。アプリケーション開発の面から見てみよう。ネット通販に限らず、いまどきのアプリケーションは、市場やユーザーの要望に応じて常に改良や変更が加えられ、変化していくことが求められている。当然アプリケーションの構造も、頻繁な変更や機能追加にすばやく対応できるものでなくてはならない。

　そこで注目されるのが、アジャイル型開発だ。これはプログラムの開発→利用→問題点のフィードバック→改良を繰り返しながら、システムを練り上げていく。つまりアプリケーション開発におけるPDCAサイクルを高速に回しながら、改良を進めていく手法であり、市場の変化が激しい時代のビジネスドリブンな開発手法として急速に拡がっている。

　アジャイル型開発では、アプリケーションをモジュール型構造にする必要がある。というのも、巨大なひと固まりのプログラムでは、開発→利用→問題点のフィードバック→改良の各ステップに時間がかかり、ビジネスの変化に即応できないからだ。プログラムを機能ごとのモジュールとして完結させ、それらを独立したプロセスとして動かし、APIでつなぎ合わせて連携させる。そうして、一つの大きなサービスを構成する手法がマイクロサービスである。

　マイクロサービスには、サービスを堅牢でセキュアにしやすいというメリットもある。単機能なモジュールは、構造がシンプルになり、バグが入り込みにくい。また、独立したプロセスとして動かすので、あるモジュールに不具合があっても、それが他に影響しにくく、対処が容易である。一部の機能を変更する場合にもそこだけを変えれば済む。APIさえ変えなければ、モジュール内の実装がどうなっていても構わない。

　例えばネット通販ならば、決済の手続き方法が変更になった場合も、決済機能のモジュールだけを入れ替えれば、他の商品検索や購入履歴などのモジュールには手を加える必要がない。また、商品検索に時間がかかり、ユーザー満足度に影響が出ている場合、商品検索モジュールだけで問題を解決すればよい。コードを最適化することもできるし、それに時間がかかるならプロセスを増やして負荷分散してもよいだろう。

構造がシンプルで優れた処理性能を可能にする実装技術「コンテナ」

　ちなみにマイクロサービスは、開発の手法の呼び名であって、どんな実装技術を使うかは問われない。小さなモジュールで構成されたメンテナンス性の高いサービスが開発できれば、言語やプラットフォームは何を使っても構わないのだ。

　とはいえ、クラウド環境上で稼働するマイクロサービスの基盤技術として、現在は「コンテナ」が主流になりつつある。コンテナとは、OS上に個々のアプリケーションごとの専用区画を作り出す技術であり、仮想化技術の1つである。コンテナに関する技術自体は古くからあり、FreeBSDの「Jail」やSolarisの「Zone」などが知られているが、現在はLinux由来のDockerが主流になっている。

　コンテナ・ベースのマイクロサービスでは、個々のモジュール（プロセス）ごとにコンテナを用意し、プロセス間の連携はAPIを介して行う。お互いのコンテナ内部に直接アクセスしたり中身を変更したりできないので運用上も安心だ。もちろん機能変更の際は、コンテナ単位で迅速に入れ替えできる。

　同じようなことは仮想マシンでも行えるが、仮想化マシンではホストOSとアプリケーションの間に、ゲストOSやハイパーバイザーなどが介在するるため、オーバーヘッドが大きく、環境構築にも手間がかかる。目的はアプリケーションを動かすことなのに、仮想化マシンを利用する場合は、ゲストOSやミドルウェアのセットアップが必ずついて回る。マイクロサービス化でプロセスが増えるので、その手間がますます増える。コンテナなら、アプリケーションとそれが依存するライブラリなど、必要最小限のものを入れるだけでよいので、マイクロサービスには非常に都合がよろしい。