Microservices là gì? Bạn có thật sự cần đến nó?

Kiến trúc microservices đã trở thành một xu hướng cốt lỗi trong phát triển phần mềm hiện đại, cho phép các đội ngũ lớn xây dựng các ứng dụng có tính mô đun cao, được cấu thành từ nhiều dịch vụ độc lập. Bài viết này sẽ khám phá các khía cạnh chính của kiến trúc microservices, bao gồm các thành phần, ưu điểm, nhược điểm và khi nào nên áp dụng. Hãy cùng bắt đầu.

Microservices là gì?

Về cấu trúc, microservices bao gồm việc chia một ứng dụng thành các dịch vụ nhỏ, độc lập, mỗi dịch vụ đảm nhận một chức năng cụ thể trong hệ thống lớn hơn. Các ví dụ về các chức năng này, thường gọi là các miền (domain), bao gồm:

Giỏ hàng
Thanh toán
Quản lý hồ sơ người dùng
Gửi thông báo

Mỗi microservice giao tiếp với nhau thông qua các giao diện được xác định rõ ràng và có phạm vi hẹp, nhầm giảm thiểu tầm ảnh hưởng khi xảy ra lỗi.

Phương thức giao tiếp trong microservices

Microservices dựa vào nhiều phương pháp giao tiếp khác nhau:

Remote Procedure Calls (RPC): Các giao thức như gRPC cung cấp thời gian phản hồi nhanh nhưng có thể tăng tầm ảnh hưởng khi một dịch vụ ngừng hoạt động.
Event Streaming: Cung cấp tính độc lập tốt hơn giữa các dịch vụ nhưng xử lý chậm hơn.
Message Brokers: Cho phép giao tiếp phi đồng bộ, phù hợp cho các hệ thống ít phụ thuộc.

Đặc điểm chính của microservices

1. Triển khai độc lập

Mỗi microservice có thể được triển khai độc lập, giúp các đội ngũ tự tin thực hiện các bản cập nhật mà không ảnh hưởng tới toàn bộ ứng dụng. Sự độc lập này thúc đẩy quá trình phát triển nhanh chóng và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

2. Tính mô đun cao

Microservices cho phép tăng cường các thành phần cụ thể dựa trên nhu cầu. Ví dụ, dịch vụ giỏ hàng có lượng truy cập cao có thể được tăng cường độc lập từ dịch vụ quản lý hồ sơ người dùng, giúp tối ưu hóa tài nguyên.

3. Bảo mật thông tin

Bảo mật thông tin tốt thường liên quan đến việc tách một cơ sở dữ liệu nguyên khối thành các thành phần logic, mỗi thành phần được quản lý bởi microservice tương ứng. Việc tách này có thể bao gồm:

Sử dụng các schema riêng trong cùng cụm cơ sở dữ liệu
Các cơ sở dữ liệu vật lý hoàn toàn tách biệt

Tuy nhiên, việc tách cơ sở dữ liệu dẫn đến thách thức trong việc duy trì tính toàn vẹn dữ liệu, yêu cầu nhiều nỗ lực hơn trong lớp ứng dụng.

Các thành phần cần thiết trong kiến trúc microservices

Kiến trúc microservices bao gồm nhiều thành phần quan trọng:

API Gateway

Hoạt động như một điểm truy cập duy nhất cho các yêu cầu từ phía khách hàng.
Xử lý xác thực và phân quyền thông qua dịch vụ cung cấp danh tính.
Điều hướng yêu cầu đến các microservice tương ứng.

Service Registry và Discovery

Duy trì danh mục các microservice hiện có.
Cho phép các microservice tìm kiếm và giao tiếp với nhau một cách linh hoạt.

Giám sát và cảnh báo

Theo dõi tình trạng hệ thống và các thông số hiệu suất.
Cung cấp cảnh báo thời gian thực khi xảy ra lỗi.

Công cụ DevOps

Tối ưu hóa quy trình triển khai và khắc phục sự cố.
Hỗ trợ kiểm thử tự động, CI/CD và quản lý phiên bản.

Khi nào nên sử dụng microservices?

Kiến trúc microservices không phù hợp với tất cả các tình huống. Nó thích hợp nhất cho:

Các đội ngũ lớn: Cho phép các đội ngũ phụ trách máy riêng lẻ làm việc độc lập, tăng tính hiệu quả.
Ứng dụng phức tạp: Giúp thiết kế theo tính mô đun, dễ quản lý và tăng cường.

Tuy nhiên, chi phí triển khai và duy trì microservices khiến nó không phù hợp với các startup nhỏ. Đối với các startup, kiến trúc nguyên khối với các giao diện được xác định rõ ràng có thể là lựa chọn thực tế. Cách tiếp cận này giản đơn hóa quá trình phát triển ban đầu, đồng thời chuẩn bị cho việc chuyển đổ sang microservices khi doanh nghiệp phát triển.

Thử Thách khi ứng dụng microservices

Chi phí:
- Microservices đòi hỏi đầu tư đáng kể vào cơ sở hạ tầng, công cụ và chuyên môn. Lợi ích thường chỉ vượt quá chi phí đối với các tổ chức có đội ngũ lớn và ứng dụng phức tạp.
Tín Integrity Dữ liệu:
- Phân tách cơ sở dữ liệu đơn khối có thể dẫn đến những thách thức trong việc thực thi tính toàn vẹn tham chiếu, yêu cầu nỗ lực bổ sung trong lớp ứng dụng để đảm bảo tính nhất quán dữ liệu.
Độ phức tạp vận hành:
- Quản lý nhiều dịch vụ, mỗi dịch vụ có đường dẫn triển khai và yêu cầu giám sát riêng, làm tăng độ phức tạp cho hoạt động.

Kết luận

Kiến trúc Microservices cho phép các nhóm lớn xây dựng các ứng dụng có khả năng mở rộng, độc lập và mô-đun. Mặc dù mang lại những lợi thế đáng kể về khả năng mở rộng và độc lập của nhóm, nhưng nó đi kèm với những sự đánh đổi về chi phí và độ phức tạp. Đối với các nhóm nhỏ hoặc các công ty khởi nghiệp, bắt đầu với kiến trúc đơn khối và chuyển sang microservices khi tổ chức phát triển có thể là một chiến lược thận trọng.