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コミュニケーションメカニズム
マイクロサービスパラダイムでは、アプリケーションのさまざまなコンポーネントがネットワーク経由で通信する必要があります。この一般的なアプローチには、REST ベース、GraphQL ベース、gRPC ベース、非同期メッセージングなどがあります。
REST ベースの通信
HTTP/S プロトコルは、マイクロサービス間の同期通信に広く使用され、RESTful APIs を介して動作することがよくあります。API Gateway は、トラフィック管理、認可、モニタリング、バージョン管理などのタスクを処理するバックエンドサービスへの一元化されたアクセスポイントとして機能する API を効率的に構築する方法を提供します。
GraphQL ベースの通信
同様に、GraphQL は同期通信のための広範な方法で、REST と同じプロトコルを使用しますが、単一のエンドポイントへの公開は制限されます。を使用すると AWS AppSync、 AWS サービスやデータストアと直接やり取りする GraphQL アプリケーションを作成して公開したり、ビジネスロジックに Lambda 関数を組み込むことができます。
gRPC ベースの通信
gRPC は、同期的で軽量、高性能、オープンソースの RPC 通信プロトコルです。gRPC は HTTP/2 を使用し、圧縮やストリームの優先順位付けなどのより多くの機能を有効にすることで、基盤となるプロトコルを改善します。バイナリエンコードされた Protobuf インターフェイス定義言語 (IDL) を使用するため、HTTP/2 バイナリフレーミングを利用します。
非同期メッセージングとイベントパス
非同期メッセージングを使用すると、キューを介してメッセージを送受信することで、 サービスが通信できます。これにより、サービスは疎結合のままになり、サービス検出が促進されます。
メッセージングは、次の 3 つのタイプで定義できます。
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メッセージキュー： メッセージキューは、メッセージの送信者 (プロデューサー) と受信者 (コンシューマー) を分離するバッファとして機能します。プロデューサーはメッセージをキューにキューに入れ、コンシューマーはメッセージをキューから取り出して処理します。このパターンは、非同期通信、負荷の平準化、トラフィックのバーストの処理に役立ちます。
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Publish-Subscribe: publish-subscribe パターンでは、メッセージがトピックに発行され、関心のある複数のサブスクライバーがメッセージを受信します。このパターンにより、イベントまたはメッセージを複数のコンシューマーに非同期的にブロードキャストできます。
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イベント駆動型メッセージング： イベント駆動型メッセージングでは、システムで発生するイベントをキャプチャして対応します。イベントはメッセージブローカーに発行され、関心のあるサービスは特定のイベントタイプにサブスクライブします。このパターンにより、疎結合が可能になり、サービスは直接的な依存関係なしにイベントに反応できます。
これらの各メッセージタイプを実装するために、 は Amazon SQS、Amazon SNS、Amazon EventBridge、Amazon MQ、Amazon MSK などのさまざまなマネージドサービス AWS を提供します。これらのサービスには、特定のニーズに合わせてカスタマイズされた独自の機能があります。
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Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS) と Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS): 図 8 に示すように、これら 2 つのサービスは相互に補完し合い、Amazon SQS はメッセージを保存するためのスペースを提供し、Amazon SNS は複数のサブスクライバーへのメッセージの配信を可能にします。同じメッセージを複数の宛先に配信する必要がある場合に有効です。
図 8: でのメッセージバスパターン AWS
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Amazon EventBridge: イベントを使用してアプリケーションコンポーネントを接続するサーバーレスサービス。スケーラブルなイベント駆動型アプリケーションを簡単に構築できます。これを使用して、自社開発のアプリケーション、 AWS サービス、サードパーティー製ソフトウェアなどのソースから組織全体のコンシューマーアプリケーションにイベントをルーティングします。EventBridge では、イベントの取り込み、フィルタリング、変換、配信をシンプルかつ一貫性のある方法で行うことができるため、新しいアプリケーションをすばやく構築できます。EventBridge イベントバスは、イベント駆動型サービス間のイベントの多対多のルーティングに適しています。
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Amazon MQ: JMS、AMQP などの標準プロトコルを使用する既存のメッセージングシステムがある場合に適しています。このマネージドサービスは、オペレーションを中断することなく、システムの代わりとなります。
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Amazon MSK (Managed Kafka): メッセージを保存および読み取るためのメッセージングシステム。メッセージを複数回処理する必要がある場合に役立ちます。また、リアルタイムのメッセージストリーミングもサポートしています。
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Amazon Kinesis: ストリーミングデータのリアルタイム処理と分析。これにより、リアルタイムアプリケーションの開発が可能になり、 AWS エコシステムとのシームレスな統合が可能になります。
最適なサービスは特定のニーズに依存するため、各サービスが提供する内容と要件との整合性を理解することが重要です。
オーケストレーションと状態管理
マイクロサービスオーケストレーションとは、オーケストレーターと呼ばれる中央コンポーネントがマイクロサービス間のインタラクションの管理と調整を担当する一元化されたアプローチを指します。複数のマイクロサービス間でワークフローをオーケストレーションするのは難しい場合があります。オーケストレーションコードを サービスに直接埋め込むことはお勧めしません。オーケストレーションコードは、結合が厳しくなり、個々のサービスの置き換えが妨げられるためです。
Step Functions は、エラー処理やシリアル化などのサービスオーケストレーションの複雑さを管理するワークフローエンジンを提供します。これにより、調整コードを追加することなく、アプリケーションのスケーリングと変更をすばやく行うことができます。Step Functions は AWS サーバーレスプラットフォームの一部であり、Lambda 関数、Amazon EC2、Amazon EKS、Amazon ECS、SageMaker AI AWS Glueなどをサポートしています。
図 9: によって呼び出される並列ステップとシーケンシャルステップを含むマイクロサービスワークフローの例 AWS Step Functions
Amazon Managed Workflows for Apache Airflow
