میکروسرویس (Microservice) چیست؟ آشنایی با مزایا و معایب میکروسرویس

میکروسرویس یک الگوی معماری نرم‌افزاری است که در آن برنامه‌ها به شکل سرویس‌های کوچک و مستقل طراحی می‌شوند. هر سرویس به صورت مستقل اجرا می‌شود و می‌تواند به طور مستقل بروزرسانی شود و از طریق شبکه‌های مختلف در دسترس باشد. این سرویس‌ها می‌توانند از زبان‌ها و فریم‌ورک‌های مختلف پیاده‌سازی شوند.

این الگوی معماری توسط تیم‌های توسعه نرم‌افزار برای تجزیه و تحلیل برنامه به اجزای کوچک‌تر و مدیریت آن‌ها به عنوان سرویس‌های جداگانه استفاده می‌شود. میکروسرویس این اجازه را می‌دهد تا هر بخش از برنامه به صورت مستقل، توسعه، تست و راه‌اندازی شود. در این مقاله قصد داریم به مزایا و معایب استفاده از میکروسرویس‌ها بپردازیم، تا پایان همراه ما باشید.

در ادامه می‌خوانید:

• میکروسرویس چیست؟
• مزایا و معایب میکروسرویس چیست؟
• جمع‌بندی
• سوالات متداول

میکروسرویس چیست؟

میکروسرویس‌ها یک سبک معماری مدرن برای توسعه نرم‌افزارهای مقیاس‌پذیر و ماژولار هستند که به‌جای یک اپلیکیشن یکپارچه (Monolith)، از مجموعه‌ای از سرویس‌های کوچک و مستقل تشکیل شده‌اند. هر سرویس در این معماری، به‌صورت loosely coupled (کم‌وابسته) طراحی می‌شود و مسئول مدیریت بخش مشخصی از منطق تجاری (Business Logic) سیستم است.

هر میکروسرویس معمولاً دارای دیتابیس مستقل، مدل داده اختصاصی، و چرخه توسعه جداگانه است. این سرویس‌ها از طریق پروتکل‌های سبک‌وزن مانند RESTful API یا سیستم‌های Event-Driven (مثل Kafka یا RabbitMQ) با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

نکته مهم در معماری میکروسرویس این است که هر سرویس مانند یک Black Box عمل می‌کند؛ یعنی جزییات پیاده‌سازی داخلی آن برای سایر بخش‌ها پنهان است و تنها از طریق رابط‌های مشخص API در دسترس قرار می‌گیرد. این ویژگی باعث می‌شود تا تیم‌های توسعه بتوانند به‌صورت مستقل روی سرویس‌ها کار کنند، آن‌ها را به‌راحتی مقیاس‌پذیر کنند، یا حتی با تکنولوژی‌های مختلف پیاده‌سازی‌شان کنند.

برای آشنایی با میکرواپ (Microapp) و مزایا و معایب میکرواپلیکیشن (MicroApplication)، مقاله زیر را بخوانید.
میکرواپ (Microapp) چیست؟ 

مزایا و معایب میکروسرویس چیست؟

دیوید هاینمایر هانسن (David Heinemeier Hansson)، معروف به DHH، یکی از بنیان‌گذاران شرکت Basecamp و همچنین توسعه‌دهنده اصلی فریم‌ورک Ruby on Rails است. او که یکی از شخصیت‌های مشهور در جامعه توسعه‌دهندگان نرم‌افزار است؛ نظرات متنوعی در مورد میکروسرویس‌ها دارد. او بیان کرده که میکروسرویس‌ها ممکن است برای برخی موارد مناسب باشند، اما برای بسیاری از تیم‌ها و پروژه‌ها ممکن است این الگوی معماری چالش‌برانگیز باشد.

DHH در برخی از گفتگوها و مقالاتش، به موارد زیر اشاره کرده است:

1. پیچیدگی اضافی: او معتقد است که میکروسرویس‌ها می‌توانند به عنوان یک راه‌حل، پیچیدگی را افزایش دهند. ادغام و مدیریت چندین سرویس ممکن است برای تیم‌ها یا توسعه‌دهندگانی که با این الگو آشنا نیستند، مشکل باشد.
2. انتخاب درست: او تاکید دارد که انتخاب بین میکروسرویس‌ها و معماری مونولیتی باید بر اساس نیازها و شرایط خاص پروژه انجام شود. به نظر او، هر دو الگو معماری می‌توانند موثر باشند و باید با دقت بررسی شوند.
3. مزایا و معایب: DHH با توجه به نوع پروژه و تیم، برخی از مزایا و معایب میکروسرویس‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهد و تصمیم به استفاده یا عدم استفاده از آن‌ها را بر اساس شرایط موجود می‌گیرد.

با این‌حال، این الگوی معماری، طرفدارن زیادی نیز دارد که معتقدند موارد زیر، از جمله مزایای این الگو، به حساب میایند:

• مشارکت و توسعه مستقل: چون هر میکروسرویس به صورت مستقل است، تیم‌ها می‌توانند به صورت مستقل بر روی آن کار کنند و توسعه و بهبود آن را انجام دهند.
• انعطاف‌پذیری بیشتر: هر میکروسرویس به صورت مستقل توسعه و به‌روزرسانی می‌شود. این امر به تیم‌های توسعه امکان می‌دهد تا سریع‌تر به ویژگی‌های جدید پاسخ دهند و اشکالات را برطرف کنند.
• توسعه و نگهداری آسان‌تر: هر میکروسرویس به صورت مستقل اداره می‌شود و به تیم‌های مختص به آن اجازه می‌دهد تا به صورت مستقل از بقیه بخش‌های برنامه بر روی آن کار کنند.
• سادگی در توسعه چندزبانه: هر سرویس می‌تواند با زبان‌ها و فریم‌ورک‌های مختلف پیاده‌سازی شود. این امر به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا از بهترین فناوری‌ها برای هر بخش از برنامه استفاده کنند.

در کنار این‌ها، برخی معایبی برای این الگوی معماری محبوب نیز وجود دارد که این معایب، قابل انکار نیستند:

• پیچیدگی بیشتر در مدیریت: اگرچه میکروسرویس‌ها از یک سو باعث افزایش انعطاف‌پذیری می‌شوند، اما از سوی دیگر پیچیدگی مدیریت و مانیتورینگ آن‌ها نیز افزایش می‌یابد. هر سرویس نیاز به یک مانیتورینگ جداگانه دارد و تیم‌های IT باید بر روی مدیریت مجموعه‌ای از سرویس‌ها که به طور موازی کار می‌کنند تمرکز کنند.
• پیچیدگی در مدیریت تراکنش‌ها: اگر برنامه‌ای نیاز به تراکنش‌های بزرگ یا موازی داشته باشد، مدیریت آن در محیط میکروسرویس‌ها ممکن است مشکلاتی را ایجاد کند. تضمین تراکنش‌های همگانی و کنترل همزمانی ممکن است چالش‌برانگیز باشد.
• مشکلات در انتقال و ارتباط بین سرویس‌ها: به دلیل استفاده از شبکه برای ارتباط بین میکروسرویس‌ها، ممکن است مشکلات مرتبط با شبکه و دیگر ارتباطات وجود داشته باشد. همین امر به ظاهر ساده، ممکن است باعث افزایش زمان پاسخ سرویس‌ها شود.
• معماری چندپلتفرمی: هر سرویس می‌تواند با زبان‌ها و فریم‌ورک‌های مختلف پیاده‌سازی شود که می‌تواند به یک پیچیدگی اضافی منجر شود. توسعه‌دهندگان باید با چندین فناوری و زبان برنامه‌نویسی آشنا باشند که همین موضوع، باعث افزایش هزینه‌ها و نیروی کار می‌شود.

در کل، میکروسرویس‌ها دارای مزایا و فواید زیادی هستند، اما همچنین ممکن است به دلیل پیچیدگی‌ها و چالش‌های مدیریتی خاص خود، در برخی موارد مناسب نباشند. برای انتخاب مناسب بودن این الگو برای یک پروژه خاص، لازم است مزایا و معایب آن با دقت بررسی شوند.

جمع‌بندی

معماری میکروسرویس، با ارائه مدلی ماژولار و مستقل برای توسعه نرم‌افزار، امکان ساخت سیستم‌هایی انعطاف‌پذیر، مقیاس‌پذیر و قابل نگهداری را فراهم می‌کند. در این رویکرد، هر سرویس به‌عنوان یک واحد مستقل از نظر توسعه، استقرار و منابع عمل می‌کند و می‌تواند با فناوری‌های مختلف پیاده‌سازی شود. این استقلال باعث افزایش سرعت توسعه و امکان به‌روزرسانی بخش‌های مختلف سیستم بدون ایجاد اختلال در کل ساختار می‌شود. با این حال، این مزایا با چالش‌هایی همچون افزایش پیچیدگی در مانیتورینگ، مدیریت تراکنش‌ها و هماهنگی بین سرویس‌ها همراه است. بنابراین، انتخاب معماری میکروسرویس باید با در نظر گرفتن اندازه پروژه، توانمندی تیم توسعه و نیازمندی‌های فنی انجام گیرد تا به جای افزودن پیچیدگی، موجب ارتقای کیفیت و بهره‌وری سیستم شود.

سوالات متداول

آیا میکروسرویس برای همه نوع پروژه مناسب است؟

خیر. معماری میکروسرویس بیشتر برای پروژه‌های بزرگ، مقیاس‌پذیر و تیم‌های توسعه چندبخشی مناسب است. برای پروژه‌های کوچک یا MVPها، معماری مونولیت ساده‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

تفاوت اصلی بین میکروسرویس و مونولیت چیست؟

در معماری مونولیت، تمام اجزای نرم‌افزار در یک ساختار واحد اجرا می‌شوند، اما در میکروسرویس، برنامه به چند سرویس مستقل تقسیم می‌شود که هرکدام قابلیت توسعه، استقرار و نگهداری جداگانه دارند.

آیا می‌توان هر میکروسرویس را با زبان متفاوتی توسعه داد؟

بله. یکی از مزایای اصلی میکروسرویس‌ها این است که می‌توان هر سرویس را با زبان برنامه‌نویسی یا فریم‌ورک متفاوتی پیاده‌سازی کرد، به شرط آن‌که از طریق API با دیگر سرویس‌ها ارتباط برقرار کند.

چالش‌های اصلی استفاده از میکروسرویس چیست؟

پیچیدگی در مدیریت تراکنش‌های توزیع‌شده، نیاز به زیرساخت‌های پیشرفته برای استقرار و مانیتورینگ، و دشواری در هماهنگی بین سرویس‌ها از چالش‌های رایج هستند.

برای پیاده‌سازی میکروسرویس از چه ابزارهایی استفاده می‌شود؟

ابزارهایی مانند Docker برای کانتینرسازی، Kubernetes برای ارکستراسیون، Kafka یا RabbitMQ برای ارتباط سرویس‌ها، و ابزارهای مانیتورینگ مثل Prometheus و Grafana در پیاده‌سازی این معماری بسیار کاربرد دارند.

منابع: DDH , Microservices.io