コンテナ化されたマイクロサービスが企業にもたらすメリット

マイクロサービス アーキテクチャは IT 業界の様相を変えています。今後数年間で、ほとんどのアプリケーションはマイクロサービス上で実行されるようになります。サービスおよび製品業界は、より複雑なアプリケーションのためにモノリシック アーキテクチャから離れ、ゆっくりと、しかし確実にマイクロサービスへと移行しています。アジャイル開発やアーキテクチャなどのマイクロサービスの利点により、企業は新機能をより迅速に展開できるため、マイクロサービスは当然の選択となります。

コンテナ化テクノロジーとマイクロサービス アーキテクチャは密接に関連しています。仮想化をサポートするだけでなく、あらゆるオペレーティング システム環境でも問題なく動作します。これら 2 つのテクノロジが相互に同期して動作するのは自然なことです。企業が活用できるコンテナ化されたマイクロサービスのその他の利点は何ですか?以下で見てみましょう。

ランタイムオプション

従来、マイクロサービスは、オペレーティング システムのフル バージョンを実行している物理サーバーにインストールして実行する必要がありました。今日のコンピューターの膨大な処理能力を考えると、この中世の努力は貴重なリソースの無駄遣いとなっている。リソースの管理ミスを克服するには、単一のサーバー上で複数のマイクロサービスを実行することを検討できます。ただし、そうすると、ライブラリとアプリケーション コンポーネント間のバージョン競合など、サーバーが競合の温床になる可能性があります。次に当然の決定は、単一の物理サーバーを複数の仮想サーバーに分割することですが、このオプションにも重大な影響があります。

マイクロサービス アプリケーションを実行するための最適なオプションは、コンテナー内で実行することです。コンテナーは、アプリケーションの軽量ランタイム環境をカプセル化することで、一貫したソフトウェア開発環境を提供します。最も優れている点は、開発者のデスクトップで実行されている同じコンテナが、テストやデプロイメントから本番環境まで、すべての開発段階に引き継がれることです。これにより、依存関係やライブラリが壊れるのを防ぎます。

より優れたセキュリティ

コンテナ化された各マイクロサービスは、コンテナのおかげで分離性が向上するというメリットがあります。マイクロサービスは独自のコンテナ内で他のマイクロサービスから分離されており、攻撃対象領域が低くなっています。これにより、あるコンテナのセキュリティ脆弱性が別のコンテナのセキュリティを侵害することがなくなります。ただし、ホスト オペレーティング システムまたは仮想マシンに直接デプロイされたマイクロサービスは、コンテナーよりも安全性が低くなります。

開発者フレンドリー

VM を使用すると、各 VM で独自のオペレーティング システムを実行する必要があるため、各マイクロサービスのコストが高くなります。仮想マシンとは対照的に、コンテナはオペレーティング システム レベルで相互に分離されています。単一の OS インスタンスは、独自の実行環境で複数のコンテナをサポートできます。

このように複数のコンテナを実行すると、オーバーヘッドコストが削減され、リソースがより適切に管理されます。また、開発者はアプリケーション全体の複雑さに対処することなく、独自の特定のタスクを処理することもできます。アプリケーションのコンテナ化により、開発者は各サービスをその特定のサービスに適した言語で自由に開発できるようになります。

より良い隔離

コンテナは単一の OS インスタンスで複数の実行環境を処理できるため、同じアプリケーションの複数のコンポーネントを単一の VM 環境に共存させることができます。 Linux には、コントロール グループと呼ばれる「cgroups」があり、特定のアプリケーション コード セットを分離して、それぞれにプライベートな環境を確保するために使用されます。

このレベルの分離により、複数のマイクロサービスを単一のサーバーに配置できます。一方、cgroup 機能により、サービスが相互に干渉することがなくなり、コンテナの使用により効率が向上し、サーバーの使用率が向上します。

ただし、回復力を向上させるには、マイクロサービスが冗長構成で実行されるようにする必要があります。コロケーションを回避するためにコンテナの配置を管理することも重要です。 Kubernetes のようなコンテナ管理プラットフォームを使用することは、冗長性を回避するためにコンテナの配置をより適切に指示するための最適なソリューションです。

サービス検出

SOA ベースの設計の重要なコンポーネントはサービス検出です。マイクロサービスがコンテナ内でホストされると、そのローカリゼーションと相互通信がはるかに簡単になります。仮想マシンにマイクロサービスをインストールする場合、各ホストのネットワーク構成が異なる場合があります。したがって、信頼できるサービス検出をサポートするネットワーク アーキテクチャを作成することは困難です。

コンテナ化されたマイクロサービスツール

長年にわたり、マイクロサービスとコンテナをサポートするツールは成熟してきました。コンテナ化されたマイクロサービス用のツールは市場に数多く存在します。ただし、最も人気のあるツールは Docker と Kubernetes の 2 つです。

• ドッカー

Docker は 2013 年にリリースされたオープンソースのコンテナ化ソリューションです。企業は当初から、このプラットフォームを活用してコンテナ化されたランタイム環境を構築し始めていました。 Docker は、クラウド移行、デジタル変革などのさまざまなソフトウェア ソリューションの作成に使用されてきました。Docker の利点は次のとおりです。

Docker を使用してアプリケーションをコンテナ化すると、リモート コードを実行する可能性がなくなります。これらの機能にはアプリケーション セキュリティが組み込まれているため、ソフトウェア監査の必要がなくなります。

Docker コンテナにはどこからでもアクセスできます。ユーザーは、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、または PC を使用してコンテナーにアクセスできます。

Docker のデプロイメント インフラストラクチャはバージョン管理されているため、開発チームの全員が同じページにいることになります。

• クベネフィット

Kubernetes は、コンピューティング リソースの割り当て、コンテナの追加/削除、コンテナ間のやり取りの管理、コンテナの状態の監視などを実行できるコンテナ オーケストレーション ツールです。このオープンソース ツールは、「クラスター」と呼ばれる「コンテナのグループ」を管理するときに便利です。 Kubernetes の利点は次のとおりです。

• マイクロサービスまたはコンテナを自動的にパッケージ化し、利用可能なリソースを割り当てます。
• IP とポートを自動的に構成し、コンテナのネットワーク トラフィックを管理します。
• システム全体が安定していれば、自動スケーリングのために新しいコンテナを自動的にデプロイする機能があります。

高速な初期化と実行

仮想化には明らかな利点があることは間違いありませんが、VM は必然的に 4 GB 以上のサイズを占有するリソース集約型のソリューションになります。さらに、起動して実行できるようになるまでに時間がかかります。オペレーティング システムの初期化にかかる時間は、簡単に数分単位で測定できます。

対照的に、コンテナははるかに小さく、データ量はわずか数メガバイトで、実行にオペレーティング システムを必要としないため、コンテナの初期化時間はミリ秒単位で測定できます。コンテナの迅速なインストールは、マイクロサービスの不安定なワークロードに適しています。

結論

マイクロサービスを使用する主な利点の 1 つは、独立して拡張できることです。これにより、需要の増加が見られないアプリケーションの他の部分を不必要に拡張することなく、より多くの処理能力やネットワーク帯域幅を必要とする機能の特定の領域を需要に合わせて拡張できます。

コンテナは、分離された、リソースが制御された、移植可能なオペレーティング環境です。企業はマイクロサービス ベースのアプリケーションを作成する際にコンテナーを利用するケースが増えており、Docker は業界標準となり、ほとんどのソフトウェア プラットフォームとクラウド ベンダーに受け入れられています。

これら 2 つのテクノロジーを組み合わせることで、コンテナ化されたマイクロサービスが生まれ、大規模でスケーラブルなアプリケーションをコスト効率よくデプロイできるようになりました。​