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違いは何ですか?

モノリシックアプリケーションは通常、クライアント側の UI、データベース、およびサーバー側のアプリケーションで構成されます。デベロッパーはこれらすべてのモジュールを単一のコードベースで構築します。

一方、分散型アーキテクチャでは、各マイクロサービスは単一の機能またはビジネスロジックを実現するように機能します。マイクロサービスは、同じコードベース内でデータを交換する代わりに、API と通信します。

次に、両者の違いについて詳しく説明します。

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開発プロセス

モノリシックアプリケーションは、事前の計画があまり必要ないため、簡単に始めることができます。まず始めて、必要に応じてコードモジュールを追加し続けることができます。ただし、アプリケーションは複雑になり、時間が経つにつれて更新や変更が困難になる可能性があります。

マイクロサービスアーキテクチャは、開始前により多くの計画と設計が必要です。デベロッパーは、独立して動作するさまざまな機能を特定し、一貫性のある API を計画する必要があります。ただし、最初に調整を行うことで、コードのメンテナンスがはるかに効率的になります。変更を加えることでバグをすばやく見つけることができます。コードの再利用性も時間とともに向上します。

デプロイ

モノリシックアプリケーションのデプロイは、マイクロサービスのデプロイよりも簡単です。デベロッパーは、アプリケーションのコードベースと依存関係全体を単一の環境にインストールします。 

対照的に、各マイクロサービスは独立してデプロイ可能なソフトウェアパッケージであるため、マイクロサービスベースのアプリケーションのデプロイはより複雑です。デベロッパーは通常、マイクロサービスをデプロイする前にコンテナ化します。コンテナは、プラットフォームに依存しないように、マイクロサービスのコードと関連する依存関係をパッケージ化します。

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デバッグ

デバッグは、アプリケーションの動作が不安定になる原因となるコーディングエラーを特定するソフトウェアプロセスです。モノリスアーキテクチャをデバッグする場合、デベロッパーは同じプログラミング環境内でデータの動きをトレースしたり、コードの動作を調べたりできます。一方、マイクロサービスアーキテクチャにおけるコーディングの問題を特定するには、疎結合の複数の個々のサービスを調べる必要があります。 

複数のデベロッパーが多数のマイクロサービスを担当する可能性があるため、マイクロサービスアプリケーションのデバッグはより難しい場合があります。たとえば、デバッグには、チームメンバー間でテスト、ディスカッション、フィードバックを調整する必要があり、より多くの時間とリソースが必要になることがあります。 

修正

モノリシックアプリケーションの一部に小さな変更を加えると、コーディングが緊密に結合されるため、複数のソフトウェア機能に影響します。さらに、デベロッパーがモノリシックアプリケーションに新しく変更を加える場合、システム全体を再テストしてサーバー上に再デプロイする必要があります。

これとは対照的に、マイクロサービスアプローチには柔軟性があります。より簡単にアプリケーションの変更ができます。すべてのサービスを変更する代わりに、デベロッパーは特定の機能のみを変更します。また、特定のサービスを個別にデプロイすることもできます。このようなアプローチは、デベロッパーがシステムの安定性に影響を与えることなく、頻繁に小さな変更を加える継続的なデプロイのワークフローに役立ちます。 

スケーリング

モノリシックアプリケーションは、規模が大きくなるにつれていくつかの課題に直面します。モノリシックアーキテクチャにはすべての機能が単一のコードベースに含まれているため、要件の変化に応じてアプリケーション全体をスケーリングする必要があります。たとえば、通信機能のトラフィックが急増してアプリケーションのパフォーマンスが低下した場合、モノリシックアプリケーション全体に対応するためにコンピューティングリソースを増やす必要があります。その結果、アプリケーションのすべての部分がピーク容量に達しているわけではないため、リソースの浪費につながります。

一方、マイクロサービスアーキテクチャは分散システムをサポートします。各ソフトウェアコンポーネントは、分散システムで独自のコンピューティングリソースを受け取ります。これらのリソースは、現在の容量と予測される需要に基づいて個別にスケーリングできます。そのため、たとえば、システム全体ではなく、地理的位置情報サービスにより多くのリソースを割り当てることができます。

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はどちらも、デベロッパーがさまざまなアプローチでアプリケーションを構築するのに役立ちます。マイクロサービスによって、アプリケーションの複雑さが軽減されるわけではないことを理解することが重要です。その代わり、マイクロサービス構造は根底にある複雑さを明らかにし、デベロッパーは大規模なアプリケーションをより効率的に構築、管理、スケーリングできるようになります。

マイクロサービスとモノリシックアーキテクチャのどちらを開発するかを決める際には、以下の要素を考慮してください。

アプリケーションサイズ

モノリシックアプローチは、シンプルなアプリケーションやプロトタイプを設計する場合に適しています。モノリシックアプリケーションは単一のコードベースとフレームワークを使用するため、デベロッパーは複数のサービスを統合せずにソフトウェアを構築できます。マイクロサービスアプリケーションは、かなりの時間と設計の労力を必要とする場合があり、非常に小さなプロジェクトのコストと利益を正当化することはできません。 

一方、マイクロサービスアーキテクチャは、複雑なシステムを構築する場合に適しています。チームに堅牢なプログラミング基盤を提供し、より多くの機能を柔軟に追加できるようサポートします。たとえば、Netflix は AWS Lambda を使用してストリーミングインフラストラクチャをスケーリングし、開発時間を節約しています。

Netflix がどのように Lambda を使用しているかをご覧ください »

チームコンピテンシー

その柔軟性にもかかわらず、マイクロサービスによる開発には、これまでと異なる知識セットと設計思考が必要です。モノリシックアプリケーションとは異なり、マイクロサービス開発には、クラウドアーキテクチャ、API、コンテナ化、および最新のクラウドアプリケーションに特有のその他の専門知識についての理解が必要です。さらに、マイクロサービスのトラブルシューティングは、分散アーキテクチャに不慣れなデベロッパーにとっては難しい可能性があります。 

インフラストラクチャ

モノリシックアプリケーションは 1 台のサーバー上で実行されますが、マイクロサービスアプリケーションはクラウド環境のメリットがより大きくなります。マイクロサービスを単一サーバーから実行することも可能ですが、デベロッパーは通常、スケーラビリティ、耐障害性、および高可用性を確保するために、クラウドサービスプロバイダーにマイクロサービスをホストします。

マイクロサービスを始めるには、適切なインフラストラクチャが整っている必要があります。マイクロサービス用のツールとワークフローを設定するにはより多くの労力が必要ですが、複雑でスケーラブルなアプリケーションを構築するためには望ましいことです。

カテゴリ	モノリシックアーキテクチャ	マイクロサービスアーキテクチャ
設計	複数の相互依存関数を持つ単一のコードベース。	API を使用して相互に通信する自律機能を備えた独立したソフトウェアコンポーネント。
開発	初期は少ない計画で済みますが、理解およびメンテナンスが徐々に複雑になります。	初期に多くの計画とインフラストラクチャを必要としますが、時間の経過とともに管理およびメンテナンスが容易になります。
デプロイ	アプリケーション全体が単一のエンティティとしてデプロイされます。	すべてのマイクロサービスは独立したソフトウェアエンティティであり、個別のコンテナ化されたデプロイが必要です。
デバッグ	同一の環境でコードパスをトレースします。	複数のマイクロサービス間のデータ交換をトレースするため、高度なデバッグツールが必要です。
修正	小さな変更がコードベース全体に影響を与えるため、より大きなリスクが発生します。	アプリケーション全体に影響を与えることなく、個々のマイクロサービスを変更できます。
拡張性	特定の機能分野でのみ需要が増加したとしても、アプリケーション全体をスケーリングする必要があります。	必要に応じて個々のマイクロサービスをスケーリングできるため、全体的なスケーリングコストを節約できます。
投資	初期投資が少ない分、継続的なメンテナンスの手間が増加します。	時間とコストを追加で投資して、必要なインフラストラクチャを設定し、チームコンピテンシーを高める必要があります。ただし、長期的なコスト削減、メンテナンスが可能で、適応性があります。