大規模な電子商取引プロジェクトにはモノリシックとマイクロサービスのどちらのアーキテクチャが適していますか?

公開: 2024-01-02

Web サイトを構造化するには、モノリシックとマイクロサービスの 2 つの異なる方法があります。あなたが開発者またはオンラインストアの作成担当者であれば、この記事はあなたのためのものです。 Simtech Development の CTO である Andrew が、各アプローチの特徴、利点、欠点について説明します。この記事は、自分のビジネスに最適なアプローチを決定するのにも役立ちます。

アプリケーションの構築方法は家の基礎のようなものです。これは、すべてがどのように連携し、システムのさまざまな部分がどのように連携して機能するかを決定するため、非常に重要です。アプリケーションの構築方法の選択は、アプリケーションのパフォーマンス、信頼性、および成長の程度に大きな影響を与えます。

モノリシックアーキテクチャとマイクロサービスの違い

アーキテクチャについて話すとき、私たちはアプリケーションがどのように構築されるかを指します。モノリシックアーキテクチャでは、すべてのデータベース、ビジネスロジック、およびユーザーインターフェイスが 1 つのコードベースに結合されます。一方、マイクロサービスモデルでは、各コンポーネントは、独自のファイル、ライブラリ、構成、リソース、そしてもちろんコードのセットを持つ個別のアプリケーションとして独立しています。

これらのそれぞれのアプローチを見てみましょう。

モノリシックアプリケーションアーキテクチャ

以前は、モノリシックアーキテクチャが広く使用されていました。新しいシステムを設計および構築するための洞察を得るには、その長所と短所を調べることが重要です。マイクロサービスの出現に伴い、モノリシックアーキテクチャの違いと、モノリシックアーキテクチャがシステムの設計や開発の意思決定にどのような影響を与えるかを理解することが重要です。

モノリシックアーキテクチャとは何ですか?

モノリシックアーキテクチャとは、アプリケーションが 1 つのコードベースを備えた単一のユニットとして構築されるものです。 API または Web インターフェイスを使用してサービスと対話できます。電子商取引に関しては、ほとんどのオンラインストアがこの方法で構築されています。このタイプのアーキテクチャは 1990 年から 2010 年にかけて存在しており、多くの起業家が長い間 Web サイトにそれを使用してきました。

モノリシックアーキテクチャの利点

モノサービスとしても知られるモノリシックアーキテクチャは、Web サイトのデザインにおいて時代遅れであるとして無視されるべきではありません。 Shopify がこのアプローチを使用することを選択したことは、その継続的な関連性を示しています。この方法の利点は何ですか?

開発の容易さと技術サポート

モノリシックアーキテクチャを使用すると、プロジェクトを迅速に開始し、後で必要な機能を簡単に追加できます。すべてが 1 つのリポジトリ内に含まれているため、開発者はシステムの異なる部分間の通信について心配する必要はありません。

導入の簡素化

ソフトウェアは 1 台のサーバーまたは仮想マシンにインストールされて操作されるため、リリース、インストール、アクティブ化が簡単かつ迅速に行えます。

シンプルなコミュニケーション

モノリシックアーキテクチャでは、コンポーネントはリモートプロシージャコール (RPC) やプロセス間通信 (IPC) を使用せずに、相互に直接通信します。この高速なインタラクション速度により、サイトのパフォーマンスが高いレベルで保証されます。

スケーリングの変動性

モノリシックアーキテクチャを使用すると、2 つの方法でアプリケーションをより大きく、より優れたものにすることができます。まず、リソースをさらに追加できます。これは、水平方向のスケーリングと呼ばれます。 2 番目に、サーバーとアプリケーション自体のパフォーマンスを向上させることができます。これは垂直方向のスケーリングと呼ばれます。

簡単なアップデート

プログラムのアップグレードに関しては、マイクロサービスアーキテクチャと比較してモノリシックアーキテクチャの方が簡単な場合があります。これは、前者の場合は 1 つのコードベースのみを更新する必要があるのに対し、後者の場合は個々のマイクロサービスのベースを更新する必要があるためです。

チームの高い専門知識

開発チームがモノリシックなテクノロジスタックを使用し、1 つのプログラミング言語のみを使用すると、日々スキルが向上し、真のプロフェッショナルになります。チームにさまざまなスキルレベルの従業員がいても、経験豊富なシニアスペシャリストがミドルスペシャリストの向上をサポートし、その知識や経験を後輩に継承するため、問題はありません。これは、ビジネスオーナーがさまざまなレベルの従業員を含むチームを雇用できることを意味します。

モノリシックアーキテクチャの欠点

モノリシックアーキテクチャにより Web サイトはユーザーフレンドリーになりますが、欠点もあります。このタイプのアーキテクチャの制限と困難を認識すると、システムのスケーラビリティ、メンテナンス、将来の開発の取り組みに関して十分な情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。では、デメリットについて詳しく見ていきましょう！

プロジェクト構造の段階的な複雑化

プロジェクトが時間の経過とともに成長し、進化するにつれて、コードのどの部分が特定の機能を担当するかを判断することが難しくなります。これにより、新しい機能を開発するためにさまざまな機能ブロックを変更する必要がある状況が生じます。

高い脆弱性

モノリシックアーキテクチャでは、基本的に分離はありません。アドオンの 1 つで問題やエラーが発生すると、プログラム全体の速度が低下したり、実行が完全に停止したりする可能性があります。これらのインシデントはサービスの中断につながる可能性があり、現在アクティブなすべてのユーザーに影響を与える可能性があります。

限られたスケーラビリティ

モノリシックシステムでは、個々のコンポーネントを個別に拡張することはできません。たとえば、トラフィックの増加によりアプリケーションの通信機能が遅くなった場合、モノリス全体に追加のリソースを割り当てる必要があります。これは容量を利用する最も効率的な方法ではないかもしれませんが、他に利用できるオプションはありません。

メンテナンスが難しい

モノリシックアプリケーションは、コードベースが膨大であるため、非常に扱いが難しく、扱いが難しい場合があります。新しい開発者がプロジェクトに参加し、新しい機能を追加する任務を与えられるシナリオを想像してみてください。ただし、データベース内の 1 万行ものコードをナビゲートするという困難な作業に直面しています。この開発者が単純なタスクに見える作業を実装するのにどれくらいの時間を費やす必要があるかを見積もるのは困難です。

技術的な選択肢の欠如

モノリシックアプリケーションの機能は、アプリケーションの開発および展開中に使用されるテクノロジスタックによって制限されます。 Web サイトが 1 つのプログラミング言語またはフレームワークに基づいている場合、他の言語またはフレームワークを使用することは困難または不可能になります。

したがって、モノリシックアーキテクチャでは、すべてのアドオンと機能が相互接続されます。アプリケーションは単一のユニットとして構築されており、コンポーネントは閉じたチェーンのリンクに似ています。それらの間のつながりは非常に強力であるため、わずかな変更がアプリケーション全体の動作に影響を与えます。

Monolith は、アプリケーションを迅速かつ比較的簡単に開発する必要がある人に最適です。企業に IT 部門がある場合、または e コマース開発に重点を置いている IT 企業にこのタスクを委託できる場合、このタスクは大幅に簡素化されます。

マイクロサービスアプリケーションアーキテクチャ

次に、アプリケーションを設計する別の方法を検討してみましょう。ここで言うマイクロサービスとは、モノリシックアーキテクチャとは正反対のものです。

マイクロサービスとは何ですか?

マイクロサービスアーキテクチャは、個別の独立したコンポーネントまたはサービスで構成されるアプリケーションの一種です。各コンポーネントには独自のロジック、データベース、コード言語があり、特定のプロトコルに固有ではないテクノロジーを使用してネットワークを通じて相互に通信します。

マイクロサービスの利点

約 10 年前、モノリシックシステムの代替としてマイクロサービスアーキテクチャが登場しました。開発者は、各サービスが特定のタスクに焦点を当てており、専門家の別々のグループがそれらのタスクに取り組むことができるため、マイクロサービスが魅力的であると感じています。 Netflix、Uber、Airbnb、Amazon などの人気企業は、Web サイトにこのアプローチを採用しています。次に、マイクロサービスが開発者に提供する利点を見てみましょう。

新しい機能の開発と実装の高速化

マイクロサービスを使用すると、開発者は他のサービスに依存することなく、個々のサービスに独立して作業できるようになります。アプリケーションに慣れるまでのプロセスは簡単で、数日しかかかりません。スペシャリストはタスクを受け取り、すぐにそれに取り組み、製品のバージョンを作成し、徹底的にテストしてリリースします。

テクノロジースタックに制限なし

マイクロサービスには、さまざまなテクノロジーやプログラミング言語を組み込む機能があります。たとえば、あるマイクロサービスを Java で記述し、別のマイクロサービスを Python で記述することができます。

高い拡張性

マイクロサービスアーキテクチャでは、アプリケーションを、個別の機能を持つ小さな自己完結型の部分に分割します。これにより、個々のコンポーネントのリソースを簡単に拡張および管理できるようになります。

高いアプリケーションパフォーマンス

より多くの人がアプリケーションを使用したり、リクエストを行ったりする場合は、より多くのサーバーにマイクロサービスを配置して、マイクロサービスを追加できます。これにより、ワークロードの処理とトラフィックの分散が容易になります。

従業員の雇用を節約する

マイクロサービスには、一部のタスクを外部ソースに委任できるという利点があります。これにより、テクノロジーと専門知識の面で柔軟性が高まります。では、これは企業にとって何を意味するのでしょうか? つまり、人材の採用や契約に関連するコストを削減できるということです。

マイクロサービスの欠点

マイクロサービスを使用するかどうかを決定する場合、欠点を理解することが重要です。これは、アーキテクトや開発者が、このアーキテクチャがプロジェクトの特定の要件や制限に適しているかどうかを評価するのに役立ちます。これらの課題を認識することで、組織はそれらに対処するための事前の措置を講じ、システムの開発と運用に影響を与える可能性のある潜在的なリスクを最小限に抑えることができます。この知識は、必要なスキル、ツール、インフラストラクチャをより適切に計画するのにも役立ちます。ここで、マイクロサービスのマイナス面を掘り下げてみましょう。

高い開発コスト

マイクロサービスの作成、開発、サポートには、かなりの量の資金が必要です。サーバーのレンタルやクラウドコンピューティングの使用、ソフトウェアライセンスの取得、多数の統合のセットアップ、サービス間の通信の構成にかかる費用を考慮する必要があります。

開発と保守の複雑さ

マイクロサービスアーキテクチャの開発は、特に電子商取引の分野では、モノリシックアプリケーションを構築するよりも技術的に複雑です。これには、データの調整、調和、各サービスの運用の個別および全体の監視が含まれます。これにより、より多くの脆弱性が発生し、各コンポーネントのテストとデバッグに多大な時間が必要になる可能性があります。 1 つのマイクロサービスが故障したというシナリオを考えてみましょう。 IT スペシャリストはすぐに次のような多くの質問に直面します。

他のサービスとデータを交換するにはどうすればよいですか?
失われた情報を回復するにはどうすればよいですか?
他のコンポーネントのデータが障害が発生したサービスに依存している場合、他のコンポーネントはどのように機能しますか?

このような状況に対処するには、ビジネスオーナーは、各マイクロサービスの背後にあるロジックを深く理解している、高度なスキルを持つ DevOps エンジニアからなる経験豊富なチームを必要とします。

インフラストラクチャへの負荷の増加

アーキテクチャ内の各サービスが独自のリソースを必要とする場合、システムに大きな負担がかかる可能性があります。これにより、Web サイトの速度が低下し、リクエストの処理に時間がかかり、さらにはサービスの可用性の問題が発生する可能性があります。

データ損失の脅威

IP プロトコルを使用してあるマイクロサービスから別のマイクロサービスにデータを送信すると、一部の情報が失われる可能性があります。あるマシンのログを別のマシンのリクエストログと結合するには、DevOps エンジニアのチームが時間と労力を費やす必要があります。サービス間の接続が適切に構成されていることを確認し、データの転送を監視して情報が安全かつ無傷であることを確認する必要があります。

高い開発コスト

マイクロサービスを作成するには、さまざまなプログラミング言語に精通し、アーキテクチャの開発と保守に必要なテクノロジとツールに関する知識を持つ、熟練した専門家チームが必要です。基本的に、マイクロサービスアーキテクチャでは、アプリケーションをコンポーネントに分割し、それぞれが独自の特定の機能と独立して動作する機能を備えます。これらのサービスは API を介して相互に通信し、個別に開発、デプロイ、およびスケーリングできます。マイクロサービスは、国内または国際レベルで大規模なプロジェクトの実装を検討しているオンラインビジネスに特に適しています。多様なテクノロジーの専門知識と能力を備えた IT スペシャリストのチームを編成することが不可欠です。あるいは、チームをアウトソーシングすることも選択肢です。

ハイブリッドアーキテクチャ

電子商取引プロジェクトでよく見られるハイブリッドアーキテクチャは、マイクロサービスとモノリスの両方を組み合わせています。 2 つの異なるバージョンがあります。

ハイブリッドモノリス

アプリケーションの主要部分は単一のユニットとして構築されますが、アプリケーションの特定のセクションは別のサービスとして開発されます。たとえば、Web サイトは 1 つのユニットとして作成でき、モバイルアプリは別個のサービスとして設計できます。このアプローチは、開発の簡素化とアプリケーションの特定部分を拡張する機能を組み合わせたものです。

マイクロサービスモジュール

モノリシックアプリケーションとは、大規模なアプリケーションがマイクロサービスと呼ばれる小さな機能コンポーネントに分割されたものです。ただし、一部の機能またはサービスはメインアプリケーション内に残ります。一方、ハイブリッドアーキテクチャは、モノリシックアプローチとマイクロサービスアプローチの両方の利点を組み合わせたものです。これは、モノリシックアーキテクチャからマイクロサービスアーキテクチャに徐々に移行するためによく使用されます。たとえば、私たちは現在、眼鏡店の連邦ネットワークと協力しています。このオンラインストアは 10 年以上前にモノリシックアーキテクチャに基づいて構築されました。

最近、店舗と倉庫の会計システム間の通信に問題が発生し、Web サイトがクラッシュしました。この問題に対処するために、事業主は Simtech Development にアプローチし、マイクロサービスアーキテクチャへの切り替えの可能性について話し合いました。彼らは、この最新のソリューションが直面している問題の解決に役立つと信じていました。ミーティングでは、クライアントの事業展開の計画についても話し合いました。彼らは、今後数年以内に、やはりマイクロサービスを使用して構築されるマーケットプレイスを立ち上げたいという願望を表明しました。

さあ、すべてを整理する時が来ました

マイクロサービスは大きな注目を集めているかもしれませんが、それがすべての状況に対するソリューションであるという意味ではありません。アーキテクチャを再設計するだけでは、すべての問題が自動的に解決されるわけではないことに留意することが重要です。あるプラットフォームから別のプラットフォームに移行するという労働集約的で費用のかかるプロセスを経る代わりに、モノリスと一緒に小さなマイクロサービスを構築することを検討してみてはいかがでしょうか。このようにして、すべてをあまり複雑にすることなく、データの一部をマイクロサービスに出力し、コンポーネント間の通信を確立できます。

たとえば、カタログに 20,000 個の製品が含まれるマーケットプレイスを立ち上げたいと考えているクライアントを考えてみましょう。この場合、マイクロサービスの使用は現実的ではないか、必要ではない可能性があります。このサイトには、それほど強力なパフォーマンスや DevOps エンジニアを含む大規模な開発チームは必要ありません。では、なぜ本当に必要のないものに高いお金を払うのでしょうか？

モノリシックマーケットプレイスの構築には 6 か月から 1 年かかる場合がありますが、マイクロサービスを使用して Web サイトを構築するには 2 倍の時間がかかります。市場での厳しい競争に直面する重大なリスクがあります。

ウェブサイトを立ち上げるときは、最小限の実行可能な製品から始めることをお勧めします。この基本バージョンでは、プロジェクトが実行可能かどうかをテストし、クライアントからのフィードバックを収集できます。反対意見に対処し、戦略を調整することで、サイトに適切に適応し、徐々に機能を追加することができます。

あなたにとって何が一番効果的ですか?

プロジェクトのアーキテクチャを決定するときは、トラフィック、会計システムとの統合、およびスケーラビリティの観点からの期待を考慮することが重要です。考慮すべき要素がいくつかあります。シンプルで一元化された構造を持ち、プロジェクトを単一サーバーに展開し、開発と技術サポートの容易さを優先するオンラインストアやマーケットプレイスには、モノリシックアプリケーションアーキテクチャが適しています。これは、複雑な統合や複数のサービスを使用せずに、実用最小限の製品 (MVP) を迅速にリリースしたい場合に特に当てはまります。

一方、大量のトラフィックと注文が予想され、コンポーネントにさまざまなテクノロジーが混在しており、サードパーティサービスとの標準的な統合だけでなく、返品や交換システムなどのより複雑な統合も必要な場合は、ソーシャルメディア管理、広告キャンペーン、ロイヤルティプログラムの場合は、マイクロサービスアーキテクチャの方が適しています。これは、Airbnb の規模のプロジェクトに特に当てはまります。

結論

大規模な e コマースプロジェクトに取り組んでいる場合、Web サイトをどのようにデザインするかを考えることが重要です。マイクロサービスまたはモノリシックアーキテクチャのどちらかを選択できますが、それぞれに独自の長所と短所があります。マイクロサービスは、スケーラビリティ、柔軟性、およびさまざまなテクノロジーを使用する機能を提供します。ただし、開発者は、異なるコンポーネント間で通信してシステムを保守することが難しいと感じる場合があります。一方、モノリスは開発がより簡単で効率的です。これらは、実用最小限の製品 (MVP) を作成するのに最適です。ただし、スケーラビリティと展開に問題がある可能性があることを考慮する必要があります。

モノリシックアーキテクチャとマイクロサービスアーキテクチャのどちらを選択するかは、ユーザーが決めることです。会社の予算、プロジェクトの規模と複雑さ、可用性と拡張性の必要性、IT チームの専門知識、開発作業の一部またはすべてを外部委託するかどうかなどの要素を考慮してください。サポートが必要な場合は、Simtech Development の専門家にお気軽にお問い合わせください。オンラインビジネスに最適なアーキテクチャに関するガイダンスを提供し、業界のベストプラクティスに従ったオンラインストアやマーケットプレイスの構築を支援します。