Microservices là gì? Tổng quan kiến thức về Microservices từ A-Z

Microservices là gì hiện đang là chủ đề được cộng đồng Developer quan tâm và tìm hiểu. Mặc dù, kiến trúc Microservices mang lại nhiều lợi ích và có tài nguyên giới thiệu nhưng không phải ai cũng hiểu rõ thuật ngữ “Microservices là gì?”. Do đó, trong nội dung bài viết hôm nay, Vietnix sẽ giúp bạn tìm hiểu các kiến thức về Microservices.

Microservices là gì?

Microservices là một kỹ thuật phát triển phần mềm, một biến thể thuộc kiến trúc hướng dịch vụ (SOA), cấu trúc một ứng dụng như một tập hợp các dịch vụ được ghép lỏng lẻo. Microservices là một thiết kế kiến trúc dùng để xây dựng một ứng dụng phân tán thông qua các container. Mỗi chức năng của ứng dụng hoạt động như một dịch vụ độc lập, do đó kiến trúc này được đặt tên mà micro-service. Thông qua kiến trúc này, mỗi dịch vụ có thể dễ dàng mở rộng quy mô và cập nhật mà không làm gián đoạn hay ảnh hưởng bất kỳ dịch vụ nào khác trong ứng dụng.

Một framework microservices xây dựng một hệ thống phân tán, có khả năng mở rộng và quy mô lớn, giúp giảm thiểu hiện tượng tắc nghẽn cho cơ sở dữ liệu trung tâm. Đồng thời kiến trúc này còn cải thiện các khả năng kinh doanh cho doanh nghiệp, chẳng hạn như cho phép các ứng dụng phân phối và triển khai liên tục, tiếp cận các hệ thống công nghệ hiện đại. Chắc hẳn, tới đây bạn đã hiểu được định nghĩa microservices là gì, trong phần dưới đây Vietnix sẽ giúp bạn hiểu hơn về những định nghĩa xung quanh nó. Đừng vội bỏ qua nhé.

Monolith Application là gì?

Trái với kháii niệm microservices là gì vừa được tìm hiểu ở trên, monolithic application được thiết kế để xử lý nhiều tác vụ liên quan với nhau, thường là những ứng dụng phức tạp và có nhiều tính năng có mối liên hệ chặt chẽ với nhau.

Lấy ví dụ với một ứng dụng SaaS thương mại điện tử theo kiến trúc monolith. Hệ thống này có thể chứa một web server, một bộ cân bằng tải, một catalog dịch vụ, hệ thống đặt hàng, chức năng thanh toán,… Tuy nhiên khi đó các công cụ monolithic thường sẽ có khối lượng code rất lớn. Một thay đổi nhỏ trong bất kỳ chức năng nào cũng có thể cần phải compile và test lại toàn bộ nền tảng.

Kiến trúc Microservices là gì?

Tiếp theo ta sẽ cùng tìm hiểu kiến trúc microservices là gì (microservices architecture là gì). Kiến trúc microservices xem mỗi chức năng của ứng dụng như một dịch vụ độc lập, có thể được thay đổi, cập nhật hay gỡ bỏ mà không ảnh hưởng gì đến những phần còn lại của ứng dụng.

Các ứng dụng truyền thống được xây dựng theo kiến trúc monolithic. Khi đó, việc bổ sung tính năng mới yêu cầu phải cấu hình và cập nhật lại mọi thứ: từ quy trình, giao tiếp cho đến các vấn đề về bảo mật trong ứng dụng. Các ứng dụng monolithic truyền thống thường có vòng đời dài, chu kỳ cập nhật không ổn định và các thay đổi thường có hiệu lực lên toàn bộ hệ thống ứng dụng. Việc này sẽ tốn nhiều chi phí và đôi khi có thể gây trì trệ quá trình phát triển ứng dụng trong doanh nghiệp.

Đây là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự ra đời của kiến trúc microservices. Trong đó, mọi dịch vụ được xây dựng và phát triển độc lập hoàn toàn với nhau. Khi đó các doanh nghiệp có thể dễ dàng mở rộng dịch vụ của mình dựa trên từng nhu cầu kinh doanh cụ thể. Bên cạnh đó, các dịch vụ cũng có thể được thay đổi và cập nhật nhanh chóng mà không ảnh hưởng đến những thành phần khác.

Một số đặc điểm chính của kiến trúc microservices:

• Ứng dụng được chia thành nhiều module.
• Ứng dụng có thể được phân phối trên nhiều cloud và data center khác nhau.
• Việc bổ sung tính năng mới chỉ yêu cầu cập nhật từng microservices tương ứng.

Tính chất khối Monolithic có những sự ảnh hưởng đến cấu trúc Microservices bao gồm:

• Có những sự khó khăn để có thể áp dụng triển khai dựa theo kiểu agile.
• Bản thiết kế, phát triển và triển khai chỉ dựa theo một khối duy nhất. 
• Một service thường xuyên không có sự ổn định nên có thể làm sập hệ thống bất cứ thời gian nào. 
• Người cùng cần phải thiết lập lại toàn bộ một hệ thống mặc dù chỉ phải nâng cấp hoặc cập nhật một phần duy nhất. 
• Mở rộng được các khối ứng dụng nếu như gặp sự cố thì sẽ có các yêu cầu về những tài nguyên khác nhau. 
• Khó đổi mới: Bởi vì ứng dụng monolithic cần phải sử dụng chung một công nghệ vì vậy nó rất khó có thể thay đổi hoặc áp dụng thêm các công nghệ mới. 

Nên sử dụng kiến trúc Microservices khi nào là hợp lý?

Bạn nên sử dụng microservices khi phát triển một ứng dụng ở những phiên bản đầu tiên, lúc này bạn thường không phải gặp những vấn đề mà microservices phải giải quyết. Ngoài ra, việc sử dụng một kiến trúc phân tán hoặc phức tạp sẽ có thể làm chậm quá trình phát triển của ứng dụng. 

Đây là một trong những vấn đề lớn đối với những người mới bắt đầu khởi nghiệp bởi vì họ buộc phải phát triển nhanh mô hình kinh doanh và các ứng dụng đi kèm. Do đó, trừ khi bạn đã sở hữu một hệ thống phức tạp để quản lý bằng monolithic hoặc bạn đã xác định được tương lai của ứng dụng sẽ ra sao thì có thể sử dụng microservices. 

Các nền tảng mạng xã hội lớn như Facebook, Twitter, hay những công ty Amazon, Netflix, Uber,… đều sử dụng kiến trúc microservices. Trong những năm gần đây, hầu hết các công ty dịch vụ tài chính lớn trên thế giới đều đang chuyển đổi từ monolithic sang microservices.

Các vấn đề nên lưu ý khi thiết kế Microservices

Dưới đây là một số đặc điểm (có thể xem là hạn chế) của microservices mà người dùng cần hết sức lưu ý:

• Các microservices phải giao tiếp được với nhau.
• Mỗi service có thể được viết bằng một ngôn ngữ lập trình khác nhau, đồng thời số lượng service cần giám sát cũng nhiều hơn so với kiến trúc monolithic.
• Mô hình phân tán phức tạp.
• Các service khác nhau sẽ có từng cơ chế riêng, vì vậy cần phải có nhiều bộ nhớ cho các dữ liệu phi cấu trúc.
• Cần khả năng tổ chức quản lý và làm việc nhóm hiệu quả.
• Khó tái tạo và khó triển khai độc lập.
• Tốn nhiều chi phí hoạt động.
• Khó quản lý ứng dụng khi bổ sung service mới vào hệ thống.
• Cần có chuyên gia nhiều kinh nghiệm để hỗ trợ việc phân phối các service.

Ưu và nhược điểm của Microservices là gì?

Các hệ thống phần mềm đang ngày càng có quy mô phức tạp hơn bao giờ hết, vì vậy việc xây dựng và bảo trì những hệ thống monolithic là vô cùng khó khăn. Tuy nhiên, microservices không hẳn là một giải pháp toàn năng mà vẫn có những ưu và nhược điểm nhất định của nó.

Ưu điểm

• Dễ mở rộng quy mô: Mỗi microservices architecture được thiết kế, phát triển và triển khai độc lập với nhau. Vì vậy ta có thể dễ dàng cập nhật một phần mềm riêng lẻ thông qua microservices tương ứng mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
• Chống chịu lỗi tốt hơn: Các ứng dụng trong microservices vẫn có thể hoạt động dù cho bất kỳ service nào khác gặp lỗi, bởi các service trong kiến trúc này gần như là độc lập với nhau.
• Dễ hiểu codebase của hệ thống: Mỗi module chỉ đảm nhiệm một nhiệm vụ nhất định, do đó việc hiểu codebase và chức năng của module đó sẽ trở nên đơn giản hơn nhiều so với hệ thống monolithic.
• Cho phép thử nghiệm nhiều công nghệ khác nhau: Các developer có thể linh hoạt thử nghiệm nhiều loại công nghệ trong quá trình tạo ra service, sở dĩ vì có ít sự phụ thuộc về mặt công nghệ giữa các module hơn nên việc chuyển đổi công cụ cũng không quá khó khăn.
• Triển khai độc lập từng module: Các microservices là từng module riêng lẻ và có thể được triển khai độc lập trong bất kỳ ứng dụng nào. Ngoài ra việc chỉnh sửa các module đơn lẻ cũng không ảnh hưởng đến những thành phần khác trong ứng dụng.

Như vậy, Vietnix vừa giải đáp thắc mắc ưu điểm của microservices là gì. Bên cạnh những ưu điểm vượt trội, microservices cũng có một số những nhược điểm nhất định. Cùng tìm hiểu trong phần dưới đây.

Nhược điểm

Mang bản chất là một hệ thống phân tán, kiến trúc microservices cũng có một số nhược điểm cần lưu ý như sau:

• Giao tiếp giữa các service trở nên phức tạp hơn: Việc chia một ứng dụng thành nhiều module nhỏ sẽ khiến việc giao tiếp trở nên phức tạp và tốn nhiều chi phí hơn. Ngoài ra, cách giao tiếp của từng hệ thống khác nhau cũng là khác nhau, vì vậy đôi khi có thể cần thêm một trình phiên dịch trong ứng dụng.
• Cần nhiều tài nguyên hơn: Số lượng microservices sẽ phải tỉ lệ thuận với lượng tài nguyên cần thiết để triển khai hệ thống, đồng thời cũng cần duy trì nhiều database và log hơn cho ứng dụng.
• Testing và debugging toàn cục: Việc testing trong các ứng dụng monolithic tương đối đơn giản khi ta chỉ cần khởi chạy ứng dụng và kiểm tra kết nối của nó với database. Mặt khác, trong kiến trúc microservices thì các service cần phải được khởi chạy và thử nghiệm riêng lẻ.
• Không thiết thực cho các ứng dụng nhỏ: Microservices là một lựa chọn tốt cho các ứng dụng có quy mô lớn, tuy nhiên những ứng dụng nhỏ sử dụng kiến trúc này sẽ cần phối hợp nhiều service khác nhau trong quá trình triển khai.

Lời kết

Qua bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu microservices là gì hay microservices architecture là gì? cùng những ưu, nhược điểm của nó. Việc lựa chọn kiến trúc để xây dựng phần mềm sẽ phụ thuộc phần lớn vào phạm vi và quy mô của ứng dụng đó. Hy vọng bạn đã có thể tự tin áp dụng được microservices vào các dự án và công việc của mình một cách dễ dàng hơn. Chúc các bạn thành công!