Tìm hiểu về Microservice: Khám phá cách hoạt động và lợi ích của nền tảng kiến trúc Microservice

Những trang web nổi tiếng và quen thuộc với tất cả chúng ta như Netflix, Amazon,… đều sử dụng kiến trúc Microservices để xây dựng, phát triển và hoàn thiện ứng dụng của mình. Nếu bạn muốn thiết kế một ứng dụng nhưng chưa biết phương pháp Microservices là gì thì hãy đọc ngay bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ hướng dẫn đầy đủ và chi tiết nhất.

Microservices là gì?

Microservice (dịch vụ nhỏ) là một kiến trúc phát triển phần mềm hiện đại, trong đó ứng dụng được xây dựng thành các thành phần nhỏ độc lập, được gọi là microservices, có khả năng thực hiện chức năng cụ thể. Kiến trúc Microservice cho phép các microservices hoạt động độc lập nhưng cùng tương tác với nhau thông qua các giao thức chuẩn để tạo thành một hệ thống phức tạp hoàn chỉnh.

Cách hoạt động của Microservice

Trước khi khám phá về cách hoạt động của Microservice, hãy xem xét kiến trúc truyền thống Monolithic. Trong kiến trúc Monolithic, toàn bộ ứng dụng được xây dựng thành một đơn vị duy nhất, trong đó tất cả các chức năng, dịch vụ và cơ sở dữ liệu được kết hợp lại. Điều này tạo ra một hệ thống rất lớn và phức tạp.

Ngược lại, kiến trúc Microservice tách biệt ứng dụng thành các thành phần nhỏ độc lập, được gọi là microservices. Mỗi microservice có khả năng thực hiện một chức năng cụ thể, như xử lý thanh toán, quản lý khách hàng hoặc tìm kiếm sản phẩm. Các microservices có thể được triển khai, mở rộng và quản lý một cách độc lập.

Thành phần của một hệ thống Microservice

Một hệ thống Microservice bao gồm các thành phần sau:

• Dịch vụ (Service): Mỗi microservice đại diện cho một dịch vụ cụ thể, như quản lý đăng nhập, xử lý thanh toán hoặc gửi email. Mỗi dịch vụ được triển khai và hoạt động độc lập với các dịch vụ khác.
• Cơ sở dữ liệu (Database): Mỗi microservice có thể có cơ sở dữ liệu riêng để lưu trữ dữ liệu liên quan đến chức năng của nó. Sử dụng cơ sở dữ liệu riêng biệt giúp tách biệt dữ liệu và đảm bảo tính riêng tư cho mỗi dịch vụ.
• Giao tiếp và cân nhắc (Communication and Coordination): Các microservices cần giao tiếlịnh và tương tác với nhau để hoạt động như một hệ thống. Điều này thường được thực hiện thông qua các giao thức chuẩn như RESTful API, giao thức message queue hoặc giao thức gRPC.

Các bước triển khai kiến trúc Microservices

Bước 1: Phân tách ứng dụng thành các domain nhỏ

Để triển khai kiến trúc Microservices, ta cần phân tách ứng dụng thành các domain nhỏ hơn và phù hợp với logic kinh doanh của ứng dụng. Mỗi domain sẽ trở thành một microservice độc lập.

Bước 2: Xác định các boundary giữa các microservice

Sau khi phân tách ứng dụng thành các domain nhỏ, ta cần xác định các boundary (ranh giới) giữa các microservice. Việc này giúp định rõ trách nhiệm và phạm vi của mỗi microservice, đồng thời giảm thiểu sự phụ thuộc giữa chúng.

Bước 3: Chọn công nghệ phù hợp cho từng microservice

Mỗi microservice có thể được phát triển bằng ngôn ngữ và công nghệ phù hợp với nhiệm vụ của nó. Chọn công nghệ phù hợp sẽ giúp tối ưu hiệu suất và khả năng mở rộng của từng microservice.

Bước 4: Xây dựng và triển khai các microservice

Tiếp theo, ta xây dựng và triển khai từng microservice theo công nghệ đã chọn. Việc này yêu cầu kiến thức về phát triển phần mềm và quản lý hệ thống.

Bước 5: Tích hợp và kiểm thử

Sau khi triển khai các microservice, ta tiến hành tích hợp chúng lại với nhau thông qua các giao thức chuẩn như REST hoặc gRPC. Sau đó, kiểm thử toàn bộ hệ thống để đảm bảo tính ổn định và tương thích.

Lợi ích của kiến trúc Microservices

1. Linh hoạt và dễ dàng mở rộng

Với kiến trúc Microservices, mỗi microservice có thể được phát triển độc lập và sử dụng công nghệ phù hợp cho nhiệm vụ của nó. Điều này giúp tăng tính linh hoạt và dễ dàng mở rộng hệ thống khi cần thiết. Bằng cách chỉ triển khai lại các microservice cần thiết, ta có thể tập trung tài nguyên vào việc mở rộng một phần cụ thể của hệ thống mà không ảnh hưởng đến toàn bộ ứng dụng.

2. Độc lập và quản lý dễ dàng

Mỗi microservice trong kiến trúc Microservices độc lập với các microservice khác. Điều này cho phép độc lập trong việc triển khai, cập nhật và quản lý từng phần của ứng dụng. Nếu có sự cố xảy ra trong một microservice, chỉ cần tập trung vào việc sửa lỗi trong phạm vi của microservice đó mà không ảnh hưởng đến các phần khác của ứng dụng.

3. Tăng khả năng mở rộng và mô-đun hóa

Kiến trúc Microservices hỗ trợ mô-đun hóa ứng dụng thành các thành phần nhỏ hơn, dễ quản lý. Việc này giúp tăng khả năng mở rộng và phát triển ứng dụng theo thời gian. Bằng cách chỉ triển khai lại các microservice cần thiết, ta có thể mở rộng một phần cụ thể của ứng dụng mà không phải triển khai lại toàn bộ hệ thống.

4. Tích hợp dễ dàng và độc lập ngôn ngữ

Kiến trúc Microservices cho phép các microservice được phát triển bằng các ngôn ngữ và công nghệ khác nhau. Điều này mang lại sự đa dạng và linh hoạt trong việc chọn ngôn ngữ và công nghệ phù hợp với từng microservice. Việc tích hợp các microservice với nhau cũng dễ dàng hơn thông qua các giao thức chuẩn như REST hoặc gRPC.

SOA so với Microservices

Nhiều người thường cho rằng SOA giống với Microservices nhưng trên thực tế không phải vậy. Chẳng hạn như mô hình SOA điển hình thường có nhiều ESB phụ thuộc hơn, với những dịch vụ vi mô có cơ chế nhắn tin nhanh.

SOA tập trung vào lập trình mệnh lệnh thì microservices chủ yếu quan tâm vào phong cách lập trình tác nhân đáp ứng hơn. Ngoài ra, các mô hình SOA thường có cơ sở dữ liệu quan hệ vượt mức, trong khi đó, các dịch vụ nhỏ hay ưu dùng các cơ sở dữ liệu NoSQL hoặc micro-SQL (cho phép kết nối với cơ sở dữ liệu thông thường). Nhưng điểm khác nhau giữa SOA và Microservices thực sự ở đây là các phương pháp kiến ​​trúc để xây dựng nên một tổ hợp các dịch vụ tích hợp từ ban đầu.

Ví dụ về Microservices

Một ví dụ điển hình có thể thấy chính là Netflix. Netflix đã phát triển kiến trúc nguyên khối sang SOA. Hàng ngày, hơn 1 tỷ cuộc gọi được nhận từ 800 các loại thiết bị đến API phát video trực tiếp. Một lệnh gọi API sẽ nhắc khoảng 5 lệnh gọi bổ sung tới dịch vụ phụ trợ.

Ngoài ra còn có Amazon, họ cũng đã chuyển sang Microservices. Nó cho phép nhận được vô số các cuộc gọi từ những ứng dụng khác nhau.

eBay cũng là một trang web tương tự như hai ví dụ trên. Phần cốt lõi của eBay bao gồm một số app tự trị, với mỗi cái sẽ thực hiện logic nghiệp vụ cho các lĩnh vực chức năng cụ thể.

Kiến trúc Microservices trong tương lai

Kiến trúc Microservices luôn là một ý tưởng độc đáo và không kém phần mạnh mẽ, mang lại ý nghĩa vô cùng to lớn cho việc thiết kế và triển khai các ứng dụng trong doanh nghiệp. Trên thực tế có nhiều tổ chức và nhà phát triển chưa từng biết và sử dụng tên hoặc thậm chí dán nhãn hoạt động của họ là SOA, tuy nhiên đã sử dụng cách tiếp cận để tối ưu các API.

Có vài công nghệ hiện nay đang cố gắng xử lý các vấn đề phân đoạn và giao tiếp mà các dịch vụ vi mô hướng tới giải quyết. SOAP hoàn thành tốt việc mô tả các hoạt động có sẵn trên một điểm cuối nhất định và nơi có thể tìm hiểu nó qua WSDL.

Theo lý thuyết, UDDI là một bước tiến tốt để quảng bá chức năng của 1 dịch vụ và nguồn gốc của nó. Nhưng những công nghệ này đã bị tổn hại do việc triển khai khá khó và có xu hướng không được sử dụng trong các dự án mới sau này. Các dịch vụ dựa trên REST có nguy cơ gặp các vấn đề như vậy. Tuy bạn có thể áp dụng WSDL với REST nhưng nó không được thực hiện rộng rãi.

Nếu có nhiều các định nghĩa tiêu chuẩn được thống nhất, rất có thể về sau sẽ hướng tới các tác nhân: các chương trình nhỏ điều phối các dịch vụ vi mô từ nhiều các nhà phát triển để đạt được mong muốn đã đề ra. Khi mức độ phức tạp được bổ sung và yêu cầu giao tiếp tăng càng nhiều của app SaaS, thiết bị đeo được và Internet Vạn Vật vào tổng thể thì đương nhiên Microservice có thể sẽ tỏa sáng trong tương lai.

Tổng kết về Microservices

Kiến trúc Microservices đem lại nhiều lợi ích cho việc phát triển và quản lý ứng dụng hiện đại. Bằng cách phân tách ứng dụng thành các thành phần nhỏ hơn và độc lập, kiến trúc Microservices tăng tính linh hoạt, dễ dàng mở rộng, và quản lý. Việc triển khai kiến trúc Microservices yêu cầu xác định rõ các domain, chọn công nghệ phù hợp, xây dựng và triển khai từng microservice, sau đó tích hợp chúng lại thành một hệ thống hoàn chỉnh.

P/s: Bạn cũng có thể truy cập vào Blog của BKHOST để đọc thêm các bài viết chia sẻ kiến thức về lập trình, quản trị mạng, website, domain, hosting, vps, server, email,… Chúc bạn thành công.