รู้จัก Microservices คืออะไร ใช้อย่างไรให้เหมาะกับการพัฒนาระบบซอฟต์แวร์
Microservices กำลังกลายเป็นแนวคิดสำคัญที่หลายองค์กรนำมาใช้ในการพัฒนาระบบซอฟต์แวร์ยุคใหม่ เพราะช่วยให้ระบบซับซ้อนถูกแยกออกเป็นบริการย่อย ๆ ที่ทำงานอิสระต่อกัน แต่ยังสามารถเชื่อมต่อได้อย่างไร้รอยต่อ หนึ่งในปัจจัยที่ทำให้ Microservices ทรงพลังคือความสามารถด้าน API Integration ซึ่งทำให้แต่ละบริการสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาฟีเจอร์ใหม่ การปรับขยายระบบ หรือการบำรุงรักษา ล้วนทำได้อย่างคล่องตัวกว่าสถาปัตยกรรมแบบเดิม บทความนี้ สิริซอฟต์จะพาไปทำความเข้าใจว่า Microservices คืออะไร ทำไมถึงได้รับความนิยม และมีแนวทางใช้อย่างไรให้เหมาะสมกับการพัฒนาซอฟต์แวร์ในปัจจุบัน
สารบัญบทความ
Microservices คืออะไร มีความสำคัญอย่างไร
Microservices หรือ Microservices Architecture คือสถาปัตยกรรมการออกแบบระบบซอฟต์แวร์รูปแบบหนึ่งที่ใช้หลายบริการหรือส่วนประกอบเล็ก ๆ ทำงานแยกจากกัน แต่ละบริการจะทำหน้าที่เฉพาะของตัวเองและสามารถพัฒนา ทดสอบ หรือปรับปรุงได้อย่างอิสระ โดยที่ยังเชื่อมต่อกันผ่าน API เมื่อนำมารวมกันจึงกลายเป็นระบบขนาดใหญ่ที่ทำงานสอดประสานกัน
จุดสำคัญของ Microservices คือช่วยให้นักพัฒนาสามารถพัฒนาซอฟต์แวร์ได้รวดเร็ว ยืดหยุ่น และปรับตัวตามความต้องการของธุรกิจได้ง่ายกว่าสถาปัตยกรรมแบบเดิม ซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งกับยุคที่ต้องแข่งขันด้วยความเร็วและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีอย่างปัจจุบัน
Microservices VS. Monolithic ต่างกันอย่างไร
Microservices และ Monolithic มีทั้งข้อดีและข้อจำกัดที่ไม่เหมือนกัน โดยจุดแตกต่างของทั้งสองสถาปัตยกรรมมีดังนี้
- โครงสร้างของสถาปัตยกรรม : Monolithic จะรวมทุกฟังก์ชันการทำงานไว้ในระบบเดียวเป็นก้อนใหญ่ ขณะที่ Microservices แยกฟังก์ชันออกเป็นบริการย่อยที่ทำงานอิสระแต่สื่อสารกันผ่าน API
- การพัฒนาและปรับปรุง : การแก้ไขหรืออัปเดตส่วนใดส่วนหนึ่งของ Monolithic อาจส่งผลกระทบต่อทั้งระบบ แต่ Microservices สามารถปรับปรุงหรืออัปเดตเฉพาะบริการที่เกี่ยวข้องได้โดยไม่กระทบส่วนอื่น
- การปรับขยาย : หากต้องการปรับขยายMonolithic ต้องทำการขยายระบบทั้งก้อนแม้ว่าบางส่วนไม่ได้ต้องการปรับขยายก็ตาม แต่ Microservices สามารถปรับขยายเฉพาะบริการใดบริการหนึ่งได้ ทำให้มีความยืดหยุ่นมากกว่า
- ความซับซ้อนในการจัดการ : Monolithic ง่ายต่อการเริ่มต้นเพราะรวมทุกอย่างไว้ด้วยกันในก้อนเดียว แต่จะซับซ้อนมากขึ้นเมื่อระบบมีขนาดใหญ่ขึ้นในอนาคต ส่วน Microservices ได้เปรียบในเรื่องความยืดหยุ่นในระยะยาวแต่ซับซ้อนกว่าในด้านการจัดการโครงสร้างพื้นฐานและ API
คุณสมบัติที่ดีของ Microservices
Microservices ได้รับความนิยมมากขึ้นเพราะตอบโจทย์การพัฒนาระบบซอฟต์แวร์ยุคใหม่ที่ต้องการความยืดหยุ่นและรวดเร็ว คุณสมบัติของ Microservices ที่ดีมีดังนี้
- แยกส่วนอิสระ (Independence) : แต่ละบริการต้องถูกออกแบบให้ทำงานได้อย่างอิสระ และต้องทำหน้าที่เพียงอย่างเดียวเท่านั้น สามารถพัฒนา ทดสอบ และปรับปรุงได้โดยไม่กระทบต่อระบบอื่น
- การปรับขยาย (Scalability) : Microservices ที่ดีต้องสามารถเลือกขยายเฉพาะบริการที่มีภาระงานสูงได้ ไม่ต้องเพิ่มทรัพยากรให้ทั้งระบบ
- รองรับเทคโนโลยีที่หลากหลาย : แต่ละบริการสามารถใช้ภาษาโปรแกรม หรือฐานข้อมูลที่เหมาะสมกับงานของตนเองได้ ไม่ถูกบังคับให้ใช้แบบเดียวกันทั้งหมด
- ความทนทาน (Resilience) : Microservices ถูกออกแบบให้มีความแข็งแรงและทนทาน หากบริการใดล้มเหลว จะไม่ทำให้ทั้งระบบหยุดทำงาน บริการอื่น ๆ ยังต้องทำงานต่อไปได้
- สอดคล้องกับการทำงานจริง : มีการออกแบบให้แต่ละระบบภายใน Microservices มีความสอดคล้องกับการใช้งานจริง รวมถึงบริการต่าง ๆ จะรองรับกับวัตถุประสงค์การใช้งานหรือความต้องการของธุรกิจ
- ทำงานได้อัตโนมัติ (Automation) : การดูแล Microservices จะดูแลง่ายเมื่อทุกขั้นตอนเป็นโค้ด จึงควรออกแบบให้ระบบสามารถทำการทดสอบ (Testing) และการ Deploy แบบอัตโนมัติ รวมถึงการทำ Observability เพื่อดูแลและตรวจจับความผิดปกติแบบอัตโนมัติ
การวางผังระบบ Microservices เป็นอย่างไร
การวางผังระบบ Microservices มุ่งเน้นให้บริการย่อยแต่ละตัวทำงานได้อย่างอิสระ แต่ยังคงเชื่อมโยงกันอย่างเป็นระบบ เพื่อให้ซอฟต์แวร์มีความยืดหยุ่น รองรับการขยายตัวและบำรุงรักษาได้ง่าย แนวคิดสำคัญที่ใช้ในการวางผังระบบ Microservices คือการทำให้บริการแต่ละส่วนมีความเป็นอิสระในระดับโครงสร้าง แต่ภายในบริการเดียวกันต้องมีความสอดคล้องและชัดเจนในหน้าที่ที่รับผิดชอบ โดยหลักการวางผังระบบ Microservices อย่างมีประสิทธิภาพจะมีอยู่ 2 ประการ คือ
- Low Coupling : บริการแต่ละตัวเชื่อมโยงกันเท่าที่จำเป็น ลดการพึ่งพาซึ่งกันและกัน เพื่อให้สามารถแก้ไข หรืออัปเดตได้โดยไม่กระทบระบบทั้งหมด
- High Cohesion : ภายในบริการหนึ่ง ๆ จะรวมหน้าที่การทำงานที่เกี่ยวข้องกันไว้อย่างครบถ้วนและชัดเจน เพื่อให้บริการมีความสมบูรณ์ในตัวเองและง่ายต่อการดูแลจัดการ
Microservices มีเทคโนโลยีอะไรบ้าง
การสร้างระบบ Microservices ให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต้องใช้เทคโนโลยีและเครื่องมือที่เหมาะสมเข้ามาช่วยจัดการ โดยเทคโนโลยีสำคัญที่มักถูกนำมาใช้มีดังนี้
- API Gateway : ทำหน้าที่เป็นจุดศูนย์กลาง (Single point of entry) ให้ผู้ใช้งานเข้าถึงบริการทั้งหมดได้จากที่เดียวเพื่อจัดการเรื่องการรับส่งข้อมูล การรักษาความปลอดภัย และการควบคุมเส้นทางการเชื่อมต่อ
- Authentication and Authorization Server : ใช้สำหรับจัดการสิทธิ์การเข้าถึงระบบ โดยไม่กระจายข้อมูลผู้ใช้ไปตาม Service ย่อย ๆ นิยมใช้มาตรฐานอย่าง OAuth2 และ OpenID Connect (OIDC)
- RESTful API : รูปแบบการเชื่อมต่อระหว่างระบบที่นิยมที่สุด เพราะใช้ง่าย ยืดหยุ่น และมี Dependency น้อย ช่วยให้บริการสามารถสื่อสารกันได้อย่างคล่องตัว
- gRPC : เป็นโปรโตคอลการสื่อสารที่กำหนดโครงสร้างข้อมูลชัดเจน ทำให้มั่นใจได้ในเรื่องความถูกต้องและความเร็วของข้อมูลที่ส่งระหว่างบริการ
- Container : เครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้การ Deploy บริการย่อยทำได้ง่าย สะดวก และเป็นมาตรฐาน สามารถย้ายไปรันบนสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ได้โดยไม่เกิดปัญหา
- Service Registry และ Service Discovery : ทำหน้าที่เก็บข้อมูลและตรวจสอบว่า Service แต่ละตัวยังทำงานอยู่หรือไม่ เพื่อให้ระบบสามารถค้นหาและเชื่อมต่อบริการได้อย่างอัตโนมัติ
- Message Broker : ใช้เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูลแบบ Asynchronous ระหว่าง Service ช่วยให้ระบบทำงานได้ต่อเนื่องแม้บาง Service จะตอบสนองช้า
- Caching : เก็บข้อมูลที่ถูกใช้งานบ่อย เพื่อให้บริการเข้าถึงได้เร็วขึ้น ลดภาระการประมวลผล และเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ
- Logging และ Monitoring Server : รวมศูนย์การจัดเก็บ Log และการตรวจสอบการทำงานของทุกบริการ เพื่อให้ติดตาม วิเคราะห์ และแก้ไขปัญหาได้สะดวก ซึ่งเป็นพื้นฐานในการทำ Observability และ AiOps ได้ในอนาคต
ข้อดีของ Microservices
Microservices ช่วยเพิ่มศักยภาพให้กับการพัฒนาระบบซอฟต์แวร์ในหลายมิติ ไม่ว่าจะเป็นความยืดหยุ่น ไปจนถึงการจัดการฐานข้อมูล ข้อดีที่เห็นได้ชัดมีดังนี้
- การพัฒนาอย่างอิสระ : ทีมงานแต่ละทีมสามารถพัฒนาและปรับปรุงบริการของตัวเองได้ โดยไม่กระทบกับบริการอื่น ๆ
- ความยืดหยุ่นด้านเทคโนโลยี : แต่ละ Service สามารถเลือกภาษา เครื่องมือ หรือแม้กระทั่ง Database ที่เหมาะสมกับงานของตัวเองได้ ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพมากขึ้น
- การปรับขยายเฉพาะส่วน : Microservices สามารถทำการ Scale up หรือ Scale down ได้ตามการใช้งาน หากบริการใดมีการใช้งานสูง สามารถขยายเฉพาะส่วนนั้นได้โดยไม่ต้องขยายระบบทั้งหมด
- ความทนทานของระบบ : Microservices ช่วยให้ระบบมี High Availability หรือล่มยาก หากบริการหนึ่งล้มเหลว ระบบโดยรวมยังสามารถทำงานต่อได้ เพราะบริการอื่น ๆ ไม่ได้รับผลกระทบโดยตรง
- การบำรุงรักษาและตรวจสอบง่าย : การแยกเป็นบริการย่อยทำให้แก้ไขปัญหาและตรวจสอบได้ง่ายกว่า ลดความซับซ้อนของการจัดการระบบขนาดใหญ่
ข้อเสียของ Microservices
แม้ Microservices จะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็ไม่ได้เหมาะสมกับทุกกรณี เพราะการออกแบบและจัดการระบบที่แยกเป็นบริการย่อยจำนวนมาก ย่อมมีความซับซ้อนและความท้าทายที่ต้องคำนึงถึง ข้อเสียที่มักพบมีดังนี้
- ความซับซ้อนในการจัดการ : ยิ่ง Microservices มีบริการย่อยมากเท่าไร การควบคุม การเชื่อมต่อ และการตรวจสอบระบบจะยิ่งมีความซับซ้อนและยากขึ้น นอกจากนี้ ก็จะยิ่งทำให้เกิด Communication Cost หรือเวลาที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลข้าม Service มากขึ้น
- ค่าใช้จ่ายด้านโครงสร้างพื้นฐาน : ต้องลงทุนด้านเซิร์ฟเวอร์ เครือข่าย และเครื่องมือเพิ่มเติม เพื่อรองรับบริการย่อยจำนวนมาก
- การสื่อสารระหว่างบริการ : บริการทั้งหมดใน Microservices ต้องติดต่อกันผ่าน API หรือ Message Broker ซึ่งอาจเพิ่ม Latency และทำให้การ Debug ปัญหายากขึ้น
- ความยุ่งยากในการทดสอบ : การทดสอบระบบที่ประกอบด้วยหลายบริการต้องวางแผนและใช้เครื่องมือเฉพาะ ทำให้ซับซ้อนกว่า Monolithic นอกจากนี้ กระบวนการทดสอบจะเน้นที่การทำ Integration Test มากขึ้น และจำเป็นต้องมีการทำ Automated Testing ด้วย
- ทักษะทีมพัฒนา : ทีมงานผู้พัฒนาต้องมีความรู้ความเข้าใจและใช้ทักษะที่มากขึ้น ทั้งด้านการทำ Infrastructure as Code (IaC), Automated Deployment รวมถึงการดูแลโครงสร้างพื้นฐานที่ซับซ้อน
Microservices แนวคิดการพัฒนาระบบสำหรับธุรกิจยุคใหม่
Microservices เป็นสถาปัตยกรรมการพัฒนาระบบซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพสูงและนำไปปรับใช้ได้กับหลายธุรกิจ จุดเด่นคือความยืดหยุ่น ความทนทาน และความสามารถในการปรับขยายระบบได้ตามความต้องการ ซึ่งช่วยให้ระบบสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและตอบโจทย์ความต้องการของแต่ละธุรกิจได้อย่างครอบคลุม
สิริซอฟต์ คือผู้เชี่ยวชาญด้าน Microservices Solutions เราผสานเทคโนโลยีที่ล้ำสมัยให้เข้ากับเป้าหมายทางกลยุทธ์ของคุณ โดยยกระดับกลยุทธ์การเติบโตด้วย DevOps, DevSecOps และ Microservices เราเปลี่ยนเรื่องของการปรับปรุงธุรกิจ การทรานส์ฟอร์ม และการบริหารความเสี่ยงให้เป็นเรื่องง่าย เพื่อให้ธุรกิจของคุณสามารถขยายตัวได้รวดเร็ว ปล่อยผลิตภัณฑ์ได้ไวขึ้น และยกระดับประสบการณ์ของลูกค้า พร้อมรักษาความสามารถในการแข่งขันอย่างยั่งยืน
