#

Kiến trúc Microservices là gì? Đặc điểm và cách hoạt động

 09/09/2022 - 14:00 Trịnh Duy Thanh

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.

Kiến trúc Microservices là gì?

Microservices la gi

Kiến trúc Microservice là 1 phương thức phát triển hệ thống phần mềm phục vụ cho xây dựng mô-đun đơn chức năng kết hợp với những giao diện và hoạt động được xác định rõ ràng. Microservices đang phổ biến trong thời gian gần đây khi các Doanh nghiệp, tổ chức có xu hướng phát triển phần mềm linh hoạt hơn, hướng tới DevOps và thử nghiệm liên tục.

Đăng ký tên miền .COM giá rẻ nhất thị trường

BKHOST đang có chương trình khuyến mãi cực shock dành cho khách hàng đăng ký mới tên miền .COM:

  • Đăng ký 1 năm, giá chỉ còn 239k.
  • Đăng ký từ 2 năm trở lên, giá chỉ còn 169k/năm đầu.

Đừng để đối thủ lấy mất thương hiệu của bạn trên internet. Đăng ký ngay hôm nay:

tên miền .com giá rẻ

Nếu một app nguyên khối được thiết kế như một đơn vị tự quản lý sẽ dẫn đến việc ứng dụng bị chậm khi thay đổi vì nó ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống thì Microservices giải quyết những khó khăn này bằng cách mô-đun hóa với số lượng lớn.

Ở dạng cơ bản nhất, chúng có tác dụng xây dựng một ứng dụng dưới dạng một tập hợp các dịch vụ nhỏ, mỗi dịch vụ sẽ chạy trong quy trình riêng và có thể tự triển khai. Các dịch vụ này cho phép viết bằng nhiều ngôn ngữ lập trình và sử dụng nhiều kiểu lưu trữ dữ liệu. Mặc dù điều này dẫn đến sự phát triển của các hệ thống có thể mở rộng và linh hoạt hơn nhưng nó cần một sự biến đổi năng động.

Các dịch vụ vi mô thông thường sẽ kết nối với API và có thể tận dụng vô số công cụ. Đồng thời đưa ra giải pháp giống như đã phát triển trong các dịch vụ web và RESTful. Việc kiểm tra API có ý nghĩa xác thực được luồng dữ liệu và các thông tin xuyên suốt quá trình triển khai dịch vụ vi mô.

Đặc điểm của Microservices

Microservices gồm 6 đặc điểm như sau:

Đa dạng các thành phần

Để có thể triển khai, điều chỉnh mà không ảnh hưởng tới sự vẹn toàn của app nên các phần mềm được xây dựng theo dạng Microservices được chia thành đa dạng các thành phần. Vì vậy ta không cần phải thay đổi lại toàn bộ app mà có thể đổi một hay nhiều dịch vụ riêng biệt. Tuy nhiên, đặc điểm này có điểm trừ là các cuộc gọi từ xa rất tốn kém, các API từ xa sẽ thô và phức tạp hơn khi phân phối lại trách nhiệm với các thành phần.

Xây dựng dành cho doanh nghiệp

Kiến trúc Microservices sử dụng một bộ phận chức năng chéo, khác với cách tiếp cận phát triển nguyên khối kiểu truyền thống (các nhóm có cụ thể trọng tâm như giao diện người dùng, cơ sở dữ liệu, lớp công nghệ,..). Từng nhóm sẽ có trách nhiệm tạo ra nhiều sản phẩm dựa trên một hay nhiều dịch vụ đơn lẻ. Một team trong Microservices có thể sở hữu 1 sản phẩm cho đến suốt đời.

Định tuyến đơn giản

Microservices có các thiết bị đầu và cuối vô cùng thông minh để xử lý thông tin, dữ liệu và áp dụng Logic, pipes dẫn đường cho thông tin. Có thể hình dung cách thức hoạt động này giống như của hệ thống UNIX cổ điển là nhận các yêu cầu, sau đó xử lý chúng và tạo các phản hồi phù hợp.

Phi tập trung

Quản trị phi tập trung là một phương pháp được cộng đồng Microservices vô cùng yêu thích bởi lối quản trị tập trung kiểu cũ đã không còn phù hợp với công nghệ và các nền tảng khác nhau của Microservices ngày nay.Các nhà phát triển cố gắng xây dựng những công cụ hữu dụng mà người dùng thông qua đó có thể giải đáp những vấn đề tương tự. Kiến trúc Microservices cũng có thể hỗ trợ quản lý thông tin, dữ liệu phi tập trung. Các hệ thống nguyên khối chỉ dùng đúng 1 cơ sở dữ liệu logic áp dụng với nhiều app khác nhau. Mỗi cơ sở dữ liệu của kiến trúc Microservices sẽ do chính dịch vụ của nó quản lý.

Giảm thiểu rủi ro

Microservices được xây dựng như một công cụ đối phó với thất bại. Khi các dịch vụ phong phú giao tiếp với nhau, sẽ không tránh khỏi trường hợp bị lỗi. Khi gặp phải trường hợp này, khách hàng nên cho phép các dịch vụ lân cận của nó hoạt động. Tuy nhiên, nếu theo dõi các Microservices có thể giúp phòng chống nguy cơ hỏng hóc. Với những lý do rõ ràng, yêu cầu này làm tăng thêm độ phức tạp cho Microservices so với kiến ​​trúc hệ thống nguyên khối.

Tiến hóa

Nói Microservices là một thiết kế có nét tiến bộ bởi nó là lý tưởng cho các hệ thống tiến hóa – nơi mà các thiết bị trong tương lai sẽ truy cập vào ứng dụng của chúng ta. Có rất nhiều app dựa vào kiến trúc nguyên khối, tuy nhiên lại xuất hiện một số yêu cầu ta không biết trước được, có thể thay đổi chậm rãi thành các dịch vụ nhỏ tương tác trên 1 kiến trúc nguyên khối cũ thông qua các API.

Phương thức hoạt động của kiến trúc Microservice

Monolith và Định luật Conway

Định luật Conway được hiểu là các nhóm thiết kế hệ thống có sự ràng buộc và phải tạo ra các thiết kế là bản sao của cấu trúc truyền thông của các tổ chức này.

Khi bắt tay vào thiết kế ứng dụng, phần mềm, các công ty thường tập hợp 1 nhóm hay tạo ra 1 dự án. Theo thời gian, nhóm phát triển và trên 1 cơ sở mã có nhiều dự án được hoàn thành. Điều này dẫn đến các dự án cạnh tranh: hai người sẽ khó làm việc với nhiều mục đích trong cùng một lĩnh vực mã mà không đưa ra sự cân bằng. Và thêm nhiều người vào phương trình chỉ làm cho vấn đề tồi tệ hơn.

Việc áp dụng SOA hoặc kiến ​​trúc Microservice một cách thông minh buộc ta phải sử dụng nguyên tắc phân tách giao diện. Do tính chất kết nối của các hệ thống trưởng thành, khi cô lập các vấn đề cần quan tâm, cách tiếp cận điển hình là tìm một đường nối hoặc điểm giao tiếp, sau đó vẽ một đường chấm giữa hai nửa của hệ thống.

Tuy nhiên, nếu không suy nghĩ cẩn thận, điều này có thể dẫn đến việc vô tình tạo ra 2 khối Monolith nhỏ hơn nhưng đang phát triển, hiện được kết nối với một số loại cầu. Dẫn đến việc mã quan trọng bị đặt sai ở phía bên trái của một barrier.

Tránh Monoliths

Thay vì tìm toàn bộ một phần của ứng dụng để tách ra, bạn có thể tìm kiếm thứ gì đó ở rìa của đồ thị ứng dụng.Không có gì phụ thuộc vào chúng nên rất dễ dàng để nhận biết các phần.

Tranh Monoliths

Như hình minh họa trên, các mũi tên chỉ đến máy in và bộ nhớ cho thấy chúng là hai thứ có thể dễ dàng xóa khỏi ứng dụng chính và tóm tắt lại. Việc in công việc hoặc hóa đơn là không liên quan, máy in chỉ muốn dữ liệu có thể in được. Việc chuyển “Máy in và Lưu trữ” thành các dịch vụ bên ngoài sẽ tránh được vấn đề nguyên khối được đề cập trước đây. Chúng được sử dụng nhiều lần và có rất ít thứ có thể được phát minh lại. Do đó, ta có thể tránh việc vô tình loại bỏ chức năng chính.

Đối tượng dịch vụ và dữ liệu nhận dạng

Để có thể biến Monoliths thành dịch vụ, ta cần thông qua các đối tượng dịch vụ. Đầu tiên, ta cần phân biệt các hành động có thể thực hiện được và dữ liệu hiển thị dưới dạng đầu vào và đầu ra của những hành động đó.

# A class to model a core transaction and execute it
class Job
def initialize
@status = 'Queued'
end
def do_useful_work
....
@status = 'Finished'
end
def finished?
return @status == 'Finished'
end
def ready?
return @status == 'Queued'
end
end

Để chuẩn bị cho việc này bắt đầu trông giống như một microservice
# Service to do useful work and modify a status
class JobService
def do_useful_work(job_status)
....
job_status.finish!
return job_status
end
end
# A model of our Job's status
class JobStatus
def initialize
@status = 'Queued'
end
def finished?
return @status == 'Finished'
end
def ready?
return @status == 'Queued'
end
def finish!
@status = 'Finished'
end
end

Tiếp đến, ta phân thành hai lớp riêng biệt: một lớp lập mô hình dữ liệu và lớp còn lại thực hiện các hoạt động. Đặc biệt, lớp JobService có ít hay không có trạng thái, khi đó ta có thể gọi lặp đi lặp lại các hoạt động giống nhau, chỉ thay đổi dữ liệu và mong đợi nhận được kết quả thống nhất. Chuyển các loại lớp này thành một thư viện và thay thế một ứng dụng khách mạng cho việc triển khai trước đó, sẽ cho phép bạn chuyển đổi mã hiện có thành một dịch vụ bên ngoài có thể mở rộng.

Coordination và Dumb Pipes

Microservice khác với SOA truyền thống ở chỗ Microservice tránh các tác dụng phụ. Để hình dung rõ hơn, ta cùng đến với ví dụ về Unix pipes.

ls | wc -l

Hai chương trình này được xâu chuỗi với nhau, chương trình thứ nhất liệt kê tất cả các tệp trong folder, chương trình thứ hai đọc số dòng trong 1 luồng đầu vào. Ví dụ ta cần so sánh nên sửa đổi nó thành:

ls | less

Việc soạn thảo các phần chức năng nhỏ dựa trên các kết quả có thể lặp lại, một cơ chế tiêu chuẩn cho đầu vào và đầu ra và mã thoát cho một chương trình để chỉ ra sự thành công hoặc thiếu sót của chúng. Điều này hoạt động từ bằng chứng quan sát và chúng tôi cũng biết rằng Unix pipes là một giao diện không tối ưu vì nó không có câu lệnh điều khiển. Pipes áp dụng SRP bằng cách đẩy dữ liệu từ A đến B và các thành viên của pipes quyết định xem đầu vào có được chấp nhận hay không.

Khác với SOA truyền thống, Microservices có các chi tiết cấp thấp được hiển thị qua một giao diện đơn giản, so với lệnh gọi API cấp cao có thể thực hiện tất cả hành động kinh doanh. Thực tế, với API cấp cao, rất khó để cuộn lại các thành phần nhỏ với nhau, vì nhà thiết kế dịch vụ đã loại bỏ nhiều đường nối hoặc lựa chọn thực hiện bằng cách cung cấp giao diện một lần.

Coordination va Dumb Pipes

Tại thời điểm này, sự lặp lại của logic nghiệp vụ, chính sách và quy tắc khiến nhiều người theo truyền thống đẩy sự phức tạp này thành một bus dịch vụ hoặc công cụ điều phối quy trình làm việc tập trung, đơn lẻ.

Tuy nhiên, lợi thế quan trọng của kiến ​​trúc Microservice không phải là không bao giờ chia sẻ các quy tắc, quy trình hay chính sách kinh doanh mà đẩy chúng thành các gói rời rạc, phù hợp với nhu cầu kinh doanh hơn. Điều này không chỉ có nghĩa là chính sách được phân phối mà còn có nghĩa là ta có thể thay đổi quy trình kinh doanh của mình mà không gặp rủi ro.

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.

Ưu, nhược điểm của Microservices

Dưới đây, chúng tôi chỉ ra một vài ưu và nhược điểm của Microservices để các bạn tham khảo:

Ưu điểm:

  • Có thể viết code với đa dạng các ngôn ngữ cho nhiều dịch vụ khác nhau. Tuy nhiên, nhiều học viên khuyên không nên sử dụng cách này.
  • Tích hợp dễ dàng và triển khai tự động (sử dụng các công cụ tích hợp liên tục nguồn mở như Jenkins, Hudson, v.v.).
  • Dễ hiểu và dễ thay đổi.
  • Các nhà phát triển có thể sử dụng các công nghệ mới nhất.
  • Vùng chứa các trang web được khởi động và triển khai nhanh hơn.
  • Cách ly khiếm khuyết tốt hơn (vì các dịch vụ còn lại vẫn chạy tiếp khi có 1 Microservice gặp lỗi).
  • Quy mô được nới rộng hơn và tích hợp với nhiều dịch vụ khác.
  • Không có cam kết lâu dài đối với công nghệ.

Nhược điểm:

  • Vấn để kiểm tra có phần phức tạp.
  • Số lượng dịch vụ ngày càng nhiều dẫn đến các rào cản thông tin.
  • Cơ chế giao tiếp của các dịch vụ cần phải được nâng cao hơn nữa bởi các nhà phát triển.
  • Kiến trúc mang lại sự phức tạp hơn vì các nhà phát triển có trách nhiệm giảm trường hợp bị lỗi, mức độ mạng trễ và xử lý nhiều định dạng thông báo và cân bằng tải.
  • Hệ thống phân tán nên có thể mắc hiệu ứng trùng lặp.
  • Với sự phức tạp của kiến ​​trúc nguyên khối, các coder có nguy cơ gặp phải những vấn đề bổ sung trên một hệ thống phân tán.

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

Chúng tôi đã giải đáp câu hỏi “Microservices là gì ?” ở bài viết trên. Hy vọng phương pháp này sẽ mang tới lợi ích để bạn có thể tự phát triển một ứng dụng cho riêng mình trong tương lai.

Nếu bạn có thắc mắc về Microservices, hãy để lại ở bên bình luận bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.

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.


  • kiến trúc microservice
  • mô hình microservice
  • micro service là gì

Đăng ký dịch vụ Cloud Server tại BKHOST

BKHOST đang có chương trình khuyến mãi cực shock dành cho khách hàng đăng ký dịch vụ Cloud Server:

  • Giảm giá lên đến 30%.
  • Tặng thêm 1GB Ram.

Đăng ký ngay:

mua cloud server

Tôi là Trịnh Duy Thanh, CEO & Founder Công ty Cổ Phần Giải Pháp Mạng Trực Tuyến Việt Nam - BKHOST. Với sứ mệnh mang tới các dịch vụ trên Internet tốt nhất cho các cá nhân và doanh nghiệp trong nước và quốc tế, tôi luôn nỗ lực hết mình nâng cấp đầu tư hệ thống phần cứng, nâng cao chất lượng dịch vụ chăm sóc khách hàng để đem đến những sản phẩm hoàn hảo nhất cho người tiêu dùng. Vì vậy, tôi tin tưởng sẽ đem đến các giải pháp CNTT mới nhất, tối ưu nhất, hiệu quả nhất và chi phí hợp lý nhất cho tất cả các doanh nghiệp.
Bình luận

Thanh toán linh hoạt

Chúng tôi chấp nhận thanh toán như ATM, Visa, Internet Banking, Paypal, Baokim, Ngân lượng

Gọi ĐT tư vấn ngay
Chat ngay qua Zalo
Chat ngay qua Messenger
Góp ý cho chúng tôi