マイクロサービス状態管理とは、サービス指向の分散システムを形成する、独立してデプロイ可能な疎結合マイクロサービスのネットワーク全体でのデータの永続性、処理、フローの設計、調整、監視に使用される原則、技術、ツールを指します。ソフトウェア エンジニアリングの下位分野として、マイクロサービスの状態管理は、さまざまな業界やユースケースにわたるアプリケーションの開発、展開、スケーリングに革命をもたらす可能性があります。
従来のモノリシック システムで状態を管理するには、通常、中央データベースまたはその他の共有データ ストレージ ソリューションを使用する必要があり、これによりデータの整合性の追跡と維持が容易になります。ただし、各サービスは自己完結型であり、独自のデータの永続性、通信、および管理を担当するため、マイクロサービスでは状態の管理にさらなる課題が生じます。クラウド コンピューティングとコンテナ化テクノロジの人気が高まるにつれて、その柔軟性、再利用性、拡張性によりマイクロサービスが急速に注目を集めており、状態管理はソフトウェア開発者やアーキテクトにとって重要な懸念事項となっています。
マイクロサービス状態管理の基本原則の 1 つは、いわゆる「シェアナッシング」アーキテクチャです。これは、各サービスが独立して動作し、システム内の他のサービスとデータ、リソース、アプリケーション ロジックを共有しないことを意味します。この設計原則により、分散トランザクション、データの一貫性、待ち時間など、分散システムの状態管理に従来から関連付けられていた課題の多くが軽減されます。ただし、シェアナッシングアプローチを採用すると、複数の独立したサービス間でのデータの一貫性の確保や、他のサービスからのデータを必要とするサービス間の通信への対処など、新たな課題も生じます。
マイクロサービスで効果的な状態管理を実装するための戦略には次のようなものがあります。
- 状態の外部化:状態をマイクロサービス自体の外部 (データベース、キャッシュ、その他の外部ストレージ システムなど) に保存することで、開発者はマイクロサービスがステートレスのままであることを保証でき、マイクロサービスの移植性、スケーラビリティが向上し、推論が容易になります。このアプローチでは、サービス全体でデータの一貫性を維持するために、結果整合性モデルの実装が必要になる場合があります。
- ステートフル セッション処理:場合によっては、マイクロサービスでは、ユーザー インタラクションを追跡したり、実行パス全体でコンテキスト情報を保持したりするために、セッション レベルの状態管理が必要になる場合があります。これは、分散キャッシュまたはストレージ システムを使用するか、トークンベースの認証メカニズムを採用してセッション状態を管理することによって実現できます。
- サーガ パターン:分散トランザクションがない場合に複数のマイクロサービス間でデータの一貫性を維持するために、開発者はサーガ パターンを使用できます。これは、複雑なトランザクションを、非同期メッセージングやその他のイベントを介して調整できる一連の小さな増分ステップに分割することを中心としています。駆動機構。
- ドメイン駆動設計:ビジネス ドメインを中心にマイクロサービスを編成し、それに応じてデータ構造と相互接続をモデル化することで、開発者は現実世界の要件と制約を反映した、より自然で直観的な状態管理ソリューションを促進できます。
- イベント ソーシング:この技術には、システムの状態に対するあらゆる変更を一連のイベントとして保持し、それを再生してシステムの状態を復元することが含まれます。この戦略により、簡単な拡張が可能になるだけでなく、組み込みの監査証跡と高度な分析の機会も提供されます。
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