بلاگ ابرفردوسی > آموزش سرور ابری : میکروسرویس (Microservice) چیست؟

میکروسرویس (Microservice) چیست؟

میکروسرویس چیست

اگر برایتان سؤال است که میکروسرویس چیست؟ (Microservice)، باید بدانید این یک رویکرد معماری مدرن در توسعه نرم‌افزار است که برنامه‌های بزرگ را به مجموعه‌ای از سرویس‌های کوچک، مستقل و قابل استقرار تقسیم می‌کند. هر سرویس تنها مسئول یک قابلیت یا فرایند تجاری مشخص است و از طریق رابط‌های سبک و استاندارد، مانند API، با دیگر اجزا ارتباط برقرار می‌کند.

برخلاف معماری یکپارچه (Monolith) که تمام بخش‌ها در یک ساختار واحد جای گرفته‌اند، معماری میکروسرویس به تیم‌ها اجازه می‌دهد هر بخش را به‌صورت مستقل توسعه، به‌روزرسانی و مقیاس‌پذیر کنند، بدون آن‌که عملکرد کل سیستم تحت تأثیر قرار بگیرد. این رویکرد انعطاف، سرعت و قابلیت مدیریت بالاتری را در سیستم‌های پیچیده فراهم می‌آورد.

اگر به دنبال درک عمیق این مفهوم هستید، در این مقاله ابتدا بررسی می‌کنیم که معماری میکروسرویس چیست و چه تفاوتی با روش‌های سنتی دارد؛ سپس به سراغ بررسی مزایا، معایب، اجزای داخلی و ابزارهای حیاتی آن مانند داکر و کوبرنتیز می‌رویم تا دیدی شفاف برای تصمیم‌گیری در پروژه‌هایتان داشته باشید.

تفاوت معماری مونولیت و میکروسرویس

تفاوت معماری میکروسرویس و معماری یکپارچه

برای اینکه دقیقاً درک کنیم میکروسرویس چیست، باید ابتدا بدانیم جایگزین چه‌چیزی شده است. تا سال‌های طولانی، استاندارد اصلی توسعه نرم‌افزار، معماری یکپارچه یا همان مونولیت (Monolith) بود.

در معماری مونولیت، تمام بخش‌های مثلا یک فروشگاه اینترنتی شامل مدیریت کاربران، سبد خرید، درگاه پرداخت و انبارداری، همگی در دل یک پروژه واحد (یک کدبیس مشترک) نوشته می‌شوند. همه آن‌ها به یک پایگاه داده متصل هستند و نهایتاً خروجی کار، یک فایل اجرایی بزرگ است که روی سرور قرار می‌گیرد.

مشکل کجاست؟ اگر بخش پرداخت به‌خاطر یک باگ کوچک دچار مشکل شود، کل سایت و حتی بخش نمایش محصولات هم ازدسترس خارج می‌شود. این دقیقاً نقطه‌ای است که معماری میکروسرویس معنا پیدا می‌کند. در این رویکرد، ما آن سنگ بزرگ (مونولیت) را خرد می‌کنیم. حالا سرویس پرداخت، سرویس انبار و سرویس کاربران کاملاً جدا هستند؛ دیتابیس‌های جداگانه دارند و اگر یکی خراب شود، بقیه به کارشان ادامه می‌دهند.

در جدول زیر، تفاوت‌های اصلی این دو معماری را که در طراحی میکروسرویس حیاتی هستند مقایسه کرده‌ایم:

ویژگیمعماری مونولیتمعماری میکروسرویس
ساختاریک برنامه واحد و به‌هم‌چسبیدهمجموعه‌ای از سرویس‌های مستقل و کوچک
وابستگیتغییر در یک بخش نیازمند بیلد و استقرار کل سیستم استهر سرویس جداگانه توسعه و استقرار می‌یابد
پایگاه دادهمعمولاً یک دیتابیس مشترک برای کل سیستمهر سرویس مالک داده‌های خودش است (Database per Service)
مدیریت خطایک خطا می‌تواند کل سیستم را پایین بکشد (ریسک بالا)خطا ایزوله می‌شود و کل سیستم متوقف نمی‌شود
تکنولوژیوابستگی به یک زبان یا فریم‌ورک خاصامکان استفاده از زبان‌های مختلف برای هر سرویس (Polyglot)

این جداسازی باعث می‌شود تیم‌های توسعه بتوانند بدون اینکه منتظر یکدیگر بمانند، روی بخش‌های مختلف کار کنند. البته نباید فراموش کرد که مدیریت این اجزای پراکنده، نیازمند ابزارهای دقیقی است که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

۵ ویژگی اصلی میکروسرویس

۵ ویژگی اصلی میکروسرویس

حالا که با مفهوم کلی آشنا شدیم، بیایید کمی فنی‌تر نگاه کنیم. وقتی از توسعه میکروسرویس صحبت می‌کنیم، دقیقاً چه استانداردهایی را باید رعایت کنیم؟ طبق تعاریف مرجع (از جمله مقالات مارتین فاولر)، یک سیستم برای اینکه واقعاً میکروسرویس نامیده شود، باید ویژگی‌های زیر را داشته باشد. این ویژگی‌ها صرفاً تئوری نیستند، بلکه اصول عملیاتی برای پایداری سیستم شما هستند.

۱. سرویس‌گرایی به‌جای پروژه‌محوری

در این معماری، نرم‌افزار به سرویس‌ها شکسته می‌شود، نه لایبرری‌ها. سرویس‌ها برنامه‌های مستقلی هستند که می‌توانند به‌تنهایی اجرا شوند. این یعنی شما می‌توانید سرویس ارسال ایمیل را بدون اینکه نیازی به توقف سرویس ثبت سفارش باشد، به‌روزرسانی یا جایگزین کنید.

۲. سازماندهی براساس قابلیت‌های تجاری

در روش‌های سنتی، تیم‌ها فنی تقسیم می‌شدند (تیم دیتابیس، تیم سرور، تیم برنامه نویسی فرانت‌ اند (Front End)). اما در طراحی میکروسرویس، تقسیم‌بندی براساس بیزینس است. مثلاً یک تیم کامل (شامل متخصص دیتابیس، بک‌اند و…) مسئولیت سرویس سفارش‌گذاری را برعهده می‌گیرد. این ویژگی باعث می‌شود ارتباطات درون‌تیمی سریع‌تر و مدیریت میکروسرویس‌ها چابک‌تر شود.

۳. هوشمندی در نقاط Endpoints

این یکی از مهم‌ترین مفاهیم است. در میکروسرویس‌ها، منطق پیچیده در داخل خودِ سرویس‌ها (Endpoints) قرار دارد و ابزار ارتباطی بین آن‌ها (مثل پروتکل HTTP یا Message Bus) تاحدامکان ساده نگه داشته می‌شود. برخلاف سیستم‌های قدیمی SOA که از گذرگاه‌های پیچیده (ESB) استفاده می‌کردند، اینجا سرویس‌ها مثل یک وب‌سایت ساده با هم ارتباط برقرار می‌کنند.

۴. مدیریت داده غیرمتمرکز

شاید چالش‌برانگیزترین بخش ماجرا همین‌جا باشد. در معماری microservice هر سرویس صاحب داده‌های خودش است. سرویس A اجازه ندارد مستقیماً جداول دیتابیس سرویس B را بخواند؛ اگر داده‌ای می‌خواهد، باید محترمانه ازطریق API درخواست کند. این کار اگرچه پیچیده است، اما از وابستگی‌های خطرناک دیتابیسی جلوگیری می‌کند.

۵. طراحی برای شکست

در توسعه میکروسرویس‌ها، ما بدبین هستیم! فرض را بر این می‌گذاریم که هرلحظه ممکن است یکی از سرویس‌ها یا شبکه قطع شود؛ بنابراین سیستم طوری طراحی می‌شود که درصورت قطعی یک بخش، کل کاربرد میکروسرویس زیر سؤال نرود (مثلاً اگر سرویس پیشنهاد محصول کار نکرد، لیست محصولات ساده نمایش داده شود، نه صفحه ارور ۴۰۴).

اجزای معماری میکروسرویس

اجزای معماری میکروسرویس

وقتی می‌گوییم معماری میکروسرویس چیست، نباید تصور کنید که فقط با تکه‌تکه کردن کد برنامه کار تمام است. این تکه‌ها برای اینکه زنده بمانند و باهم کار کنند به یک اکوسیستم نیاز دارند. درست مثل یک شهر که فقط خانه نیست؛ بلکه به جاده، اداره برق، پلیس راهور و سیستم فاضلاب نیاز دارد.

در طراحی میکروسرویس حرفه‌ای، چند جزء حیاتی وجود دارد که بدون آن‌ها سیستم شما عملاً فلج خواهد شد. بیایید این اجزا را دقیق‌تر بررسی کنیم:

۱. دروازه ورود API یا API Gateway

کلاینت‌ها (کاربران موبایل یا وب) نباید مستقیماً با صدها سرویس کوچک و پراکنده درگیر شوند. مدیریت میکروسرویس‌ها بدون یک دروازه مرکزی غیرممکن است.

API Gateway تمام درخواست‌ها را تحویل می‌گیرد و کارهای زیر را انجام می‌دهد:

  • مسیریابی (Routing): درخواست کاربر را به سرویس مربوطه هدایت می‌کند.
  • امنیت (Authentication): چک می‌کند آیا کاربر اجازه دسترسی دارد یا خیر.
  • محدودسازی نرخ (Rate Limiting): از اینکه ترافیک بیش‌ازحد به سرویس‌های حساس وارد شود جلوگیری می‌کند.

ابزارهایی مثل Kong یا Traefik معمولاً در این لایه استفاده می‌شوند.

۲. سرویس دیسکاوری (Service Discovery)

در محیط‌های ابری و داینامیک، آدرس IP سرویس‌ها ثابت نیست. ممکن است یک سرویس خراب شود و نسخه جدیدش روی یک سرور دیگر با IP جدید بالا بیاید. اینجا Service Discovery استفاده می‌شود که حکم دفترچه تلفن هوشمند را دارد.

  • وقتی سرویسی بالا می‌آید، خودش را در این دفترچه ثبت می‌کند (Registration).
  • وقتی API Gateway می‌خواهد پیامی بفرستد، از این دفترچه آدرس جدید سرویس را می‌پرسد (Discovery).

بدون این مکانیزم، توسعه میکروسرویس در مقیاس بزرگ دائماً با خطای اتصال روبرو می‌شود.

۳. دیتابیس اختصاصی

همان‌طورکه در بخش قبل اشاره کردیم، این قانون طلایی معماری میکروسرویس است. برای حفظ استقلال، هر سرویس باید دیتابیس خودش را داشته باشد.

  • چرا؟ اگر همه سرویس‌ها به یک دیتابیس مرکزی وصل باشند، تغییر در ساختار یک جدول می‌تواند ۵ سرویس دیگر را همزمان از کار بیندازد.
  • چالش: این کار گزارش‌گیری (Reporting) و تراکنش‌هایی که چند سرویس را درگیر می‌کنند سخت می‌کند؛ اما این هزینه‌ای است که برای چابکی سیستم می‌پردازیم.

۴. ارتباط بین سرویس‌ها

سرویس‌ها باید باهم ارتباط داشته باشند، اما چگونه؟ دو روش اصلی وجود دارد:

  • همگام (Synchronous): مثل تماس تلفنی. سرویس A منتظر می‌ماند تا سرویس B جواب دهد (معمولاً با REST یا gRPC). این روش ساده است اما اگر سرویس B کند باشد، سرویس A هم کند می‌شود.
  • ناهمگام (Asynchronous): مثل ارسال پیامک. سرویس A پیامش را در یک صف (Message Broker) می‌گذارد و به کارش ادامه می‌دهد. سرویس B هر وقت آزاد شد پیام را می‌خواند (با ابزارهایی مثل RabbitMQ یا Kafka). این روش پیچیده‌تر است اما سیستم را دربرابر خطا مقاوم‌تر می‌کند.

۵. مدیریت و ارکستراسیون (Orchestration)

وقتی تعداد سرویس‌ها از ۱۰ یا ۲۰ عدد گذشت، مدیریت دستی آن‌ها غیرممکن می‌شود. شما نیاز به ابزاری دارید که به‌صورت خودکار سلامت سرویس‌ها را چک کند، اگر یکی خراب شد دوباره آن را بسازد و حجم ترافیک را بین آن‌ها تقسیم کند. در این موارد است که از کوبرنتیز (Kubernetes) استفاده می‌شود.

مقاله پیشنهادی: کوبرنتیز چیست؟

نکته مهم: بسیاری از شرکت‌ها بدون نیاز واقعی و فقط برای به‌روزبودن سراغ این اجزا می‌روند. فراموش نکنید که راه‌اندازی و نگهداری Service Discovery و API Gateway خودش نیازمند دانش فنی بالا و منابع زیرساختی قدرتمند است. اگر تیم شما کوچک است، شاید اضافه کردن این‌همه لایه پیچیدگی، سرعت شما را به‌جای افزایش کاهش دهد.

مزایای میکروسرویس

ویژگی فنیارزش تجاری و مدیریتیمثال واقعی
مقیاس‌پذیری مستقلکاهش هزینه‌های زیرساخت؛ فقط برای چیزی که واقعاً فشار روی آن است پول سرور می‌دهید.در بلک‌فرایدی فقط سرور پرداخت را ۱۰ برابر می‌کنید، نه بخش بلاگ را
تکنولوژی‌های متنوع (Polyglot)سهولت در استخدام نیرو؛ محدود به پیدا کردن برنامه‌نویس یک زبان خاص نیستید.تیم هوش مصنوعی از پایتون استفاده می‌کند و تیم وب از PHP؛ هر دو در یک پروژه!
ایزوله سازی خطاافزایش پایداری و رضایت مشتری؛ خرابی یک بخش کوچک باعث دان شدن کل کسب‌وکار نمی‌شود.اگر سیستم ارسال پیامک خراب شود، مشتری همچنان می‌تواند خرید خود را ثبت کند.
تیم‌های کوچک و مستقلافزایش سرعت توسعه؛ حذف جلسات طولانی و هماهنگی‌های غیرضروری بین تیم‌ها.یک تیم خاص می‌تواند قابلیت جدیدش را همین امروز منتشر کند بدون اینکه منتظر سایر تیم‌ها بماند.

شاید پس‌از اینکه فهمیدید ویژگی‌های میکروسرویس چیست، بپرسید چرا بزرگان فناوری مثل نتفلیکس یا آمازون رنج تغییر معماری را به جان خریدند؟ دلیل آن چابکی حاصل آز آن است. اما وقتی دقیق‌تر به کاربرد میکروسرویس نگاه می‌کنیم، مزایا بسیار فراتر از سرعت است. بیایید ۴ مزیت اصلی را که مستقیماً روی کسب‌وکارهای ایرانی تأثیر مثبت می‌گذارند مرور کنیم:

مقیاس‌پذیری هدفمند:

در مدیریت میکروسرویس‌ها اگر مثلاً بخش پرداخت سایت شما زیر فشار باشد شما فقط کافی است منابع (RAM/CPU) سرویس پرداخت را افزایش دهید. این یعنی صرفه‌جویی هوشمندانه در هزینه‌های زیرساخت ابری.

آزادی عمل در انتخاب تکنولوژی:

تیم‌های فنی عاشق این ویژگی هستند. شما می‌توانید سرویس هوش مصنوعی را با پایتون (Python) بنویسید، بخش مالی را با Java که مطمئن‌تر است پیاده‌سازی کنید و برای فرانت‌اند از Node.js استفاده کنید. هیچ اجباری به استفاده از یک زبان واحد برای کل پروژه نیست و هر تیم ابزار مناسب کار خودش را انتخاب می‌کند.

توسعه و استقرار سریع:

وقتی سرویس‌ها کوچک باشند، درک کد آن‌ها برای برنامه‌نویسان جدید راحت‌تر است. تیم‌های کوچک (که آمازون آن‌ها را Two-Pizza Teams می‌نامد) می‌توانند مستقل از هم کار کنند و روزانه چندین بار به‌روزرسانی‌های جدید را بدون ترس از شکستن کل سایت منتشر کنند.

ایزوله کردن خطا:

اگر در معماری مونولیت یک حلقه بی‌نهایت (Infinite Loop) در کدی ایجاد شود، ممکن است کل سرور کرش کند. اما در اینجا، اگر سرویس نظرات کاربران از کار بیفتد، بقیه سایت به کارش ادامه می‌دهد و کاربر نهایتاً فقط بخش نظرات را نمی‌بیند. این یعنی پایداری سرویس شما در برابر باگ‌های ناخواسته بسیار بالاتر است.

معایب میکروسرویس

معایب میکروسرویس

هرچند همه از مزایا می‌گویند، اما به‌عنوان شرکتی که تجربه پیاده‌سازی پرو‌ژه‌های بزرگ را دارد، باید با شما صادق باشیم: میکروسرویس راه‌حل همه مشکلات نیست و حتی می‌تواند مشکلات جدیدی خلق کند. اگر تیم فنی کوچک یا محصولی ساده دارید، حرکت به‌سمت این معماری ممکن است شبیه شلیک به پای خودتان باشد!

چالش‌های اصلی که باید قبل‌از شروع توسعه میکروسرویس بدانید:

۱- پیچیدگی ذاتی:

مدیریت یک برنامه یکپارچه راحت است؛ یک‌جا لاگ می‌اندازد و یک جا مانیتور می‌شود. اما وقتی آن را به ۵۰ تکه تقسیم می‌کنید، حالا با ۵۰ سرویس، ۵۰ دیتابیس و هزاران ارتباط شبکه‌ای طرف هستید. دیباگ کردن (Debugging) در این محیط می‌تواند کابوس باشد. پیداکردن اینکه چرا یک درخواست کُند شده، نیازمند ابزارهای پیشرفته ردیابی توزیع‌شده (Distributed Tracing) است.

۲- چالش یکپارچگی داده‌ها:

در سیستم‌های قدیمی، تراکنش‌ها (Transactions) تضمین شده بودند (ACID). در میکروسرویس‌ها، چون پایگاه داده (Database) جدا هستند، هماهنگ کردن داده‌ها بین سرویس‌ها بسیار سخت است. شما باید با مفاهیمی مثل Eventual Consistency (سازگاری نهایی) کنار بیایید که پیاده‌سازی آن منطق برنامه را پیچیده می‌کند.

۳- هزینه‌های پنهان عملیاتی:

شاید هزینه مقیاس‌دهی نرم‌افزار کم شود، اما مدیریت میکروسرویس‌ها هزینه سربار (Overhead) بالایی دارد. شما به تیم DevOps قوی، ابزارهای اتوماسیون، کانتینر ارکستراسیون (مثل کوبرنتیز) و سرورهای متعدد نیاز دارید. برای بسیاری از استارتاپ‌ها این هزینه اولیه توجیه‌پذیر نیست.

۴- کندی شبکه:

فراموش نکنید که فراخوانی یک تابع در حافظه (RAM) نانوثانیه طول می‌کشد، اما صدا زدن یک API در شبکه میلی‌ثانیه زمان می‌برد. وقتی یک درخواست کاربر مجبور باشد از ۵ میکروسرویس مختلف عبور کند، این تأخیرها روی هم جمع شده و می‌تواند سرعت پاسخگویی را کاهش دهد.

جعبه ابزار یک مهندس میکروسرویس

دسته‌بندیابزار استاندارد و محبوبوظیفه به زبان ساده
کانتینر سازیDockerبسته‌بندی کد و وابستگی‌ها در یک جعبه استاندارد برای اجرا در هر محیطی
ارکستراسیون (Orchestration)Kubernetesمدیریت، اجرا و نظارت بر صدها کانتینر داکر
دروازه APIKong / Nginxمدیریت ترافیک، امنیت و هدایت درخواست‌ها به سرویس درست
سرویس دیسکاوریConsul / Eurekaپیدا کردن آدرس لحظه‌ای سرویس‌ها در شبکه
مانیتورینگPrometheus + Grafanaداشبورد سلامت؛ نمایش میزان مصرف رم، سی‌پی‌یو و وضعیت زنده بودن سرویس‌ها
مدیریت لاگELK Stack (Elasticsearch)جعبه سیاه سیستم؛ جمع‌آوری تمام لاگ‌های پراکنده در یک مکان قابل جستجو
پیام‌رسانKafka / RabbitMQانتقال پیام‌ها بین سرویس‌ها بدون اینکه نیاز باشد منتظر هم بمانند

وقتی وارد طراحی میکروسرویس می‌شوید، متوجه خواهید شد که کدنویسی تنها نیمی از ماجرا است و انتخاب ابزارهایی است که بتوانند این ارکستر بزرگ و پراکنده را هماهنگ نگه دارند بخش مهم دیگر است. بدون ابزار مناسب، نگهداری ده‌ها سرویس جداگانه عملاً غیرممکن است.

در ادامه جعبه‌ابزار استاندارد یک مهندس میکروسرویس را بررسی می‌کنیم:

۱- کانتینرها (بسته‌بندی سرویس):

اولین قدم پس‌از اینکه فهمیدیم میکروسرویس چیست، این است که هر سرویس را در یک بسته مستقل و سبک قرار دهید که در هر محیطی (از لپ‌تاپ شما تا سرور ابری) یکسان اجرا شود. استاندارد جهانی برای این کار داکر (Docker) است. داکر به شما اجازه می‌دهد تمام وابستگی‌های سرویس خود را در یک ایمیج (Image) قرار دهید تا نگران تداخل نرم‌افزاری نباشید.

۲- ارکستراسیون (مدیریت کانتینرها):

حالا که صدها کانتینر داکر دارید، چه کسی آن‌ها را مدیریت می‌کند؟ اگر یک کانتینر کرش کرد، چه کسی آن را دوباره بالا می‌آورد؟ برای این‌کار به ابزاری مثل Kubernetes نیاز دارید. این ابزار منابع سرور را بین کانتینرها تقسیم و سلامت آن‌ها را تضمین می‌کند.

۳- مانیتورینگ و نظارت:

در معماری مونولیت، لاگ‌ها در یک فایل متنی ذخیره می‌شدند. اما در مدیریت میکروسرویس‌ها، عیب‌یابی بدون ابزارهای متمرکز کابوس است.

  • Prometheus: ابزاری قدرتمند برای جمع‌آوری متریک‌ها (مثل میزان مصرف CPU یا تعداد درخواست‌ها) از سرویس‌های مختلف.
  • Grafana: داده‌های جمع‌آوری شده توسط پرومتئوس را به نمودارهای بصری و داشبوردهای مدیریتی تبدیل می‌کند تا در یک نگاه وضعیت سلامت کل سیستم را ببینید.
  • ELK Stack: برای جمع‌آوری و جستجوی لاگ‌های پراکنده تمام سرویس‌ها در یک مکان واحد.

۴- تست و مستندسازی API:

چون سرویس‌ها با API حرف می‌زنند، داشتن مستندات دقیق حیاتی است. ابزارهایی مثل Postman برای تست و Swagger برای مستندسازی خودکار APIها، زبان مشترک بین تیم‌های فنی شما خواهند بود.

این ابزارها در کنار هم، یک خط تولید نرم‌افزار (CI/CD Pipeline) قدرتمند می‌سازند که به تیم شما اجازه می‌دهد با اعتمادبه‌نفس بالا، تغییرات جدید را در کسری از ثانیه به دست مشتری برسانند.

چه زمانی از میکروسرویس استفاده کنیم؟

چه زمانی از میکروسرویس استفاده کنیم؟

رسیدیم به سؤال صدها میلیون تومانی: آیا باید همین امروز معماری سیستم‌مان را بکوبیم و از نو با میکروسرویس بسازیم؟ پاسخ کوتاه و صادقانه این است: احتمالاً خیر!

بسیاری از شرکت‌ها گرفتار هیجان تکنولوژی (Hype) می‌شوند و بدون نیاز واقعی، هزینه‌های سنگین توسعه میکروسرویس را به خود تحمیل می‌کنند. برای تصمیم‌گیری درست، به راهنمای زیر دقت کنید:

شما به میکروسرویس نیاز ندارید (از مونولیت استفاده کنید) اگر:

  • استارتاپ نوپا هستید: وقتی هنوز مدل کسب‌وکارتان تثبیت نشده و مدام درحال تغییر محصول هستید، مونولیت سرعت تغییر بالاتری به شما می‌دهد.
  • تیم فنی کوچکی دارید: اگر تیم شما زیر ۱۰ نفر است، سربار مدیریت میکروسرویس‌ها (DevOps، شبکه، داکر و…) تمام وقت شما را می‌گیرد و از توسعه محصول باز می‌مانید.
  • دامنه محصول ساده است: اگر یک وب‌سایت محتوایی، فروشگاه ساده یا ابزار داخلی می‌سازید، پیچیدگی میکروسرویس توجیه اقتصادی ندارد.

شما آماده مهاجرت به میکروسرویس هستید اگر:

  • مقیاس‌پذیری مشکل شده است: ترافیک شما آنقدر بالا رفته که اسکیل کردن کل مونولیت دیگر ممکن یا به‌صرفه نیست و نیاز دارید فقط بخش‌های خاصی را تقویت کنید.
  • تیم‌های متعدد دارید: وقتی تعداد برنامه‌نویسان زیاد می‌شود (مثلاً بالای ۵۰ نفر) و همه می‌خواهند روی یک کدبیس مشترک کار کنند، تداخل کدها سرعت را پایین می‌آورد. میکروسرویس به هر تیم اجازه می‌دهد مستقل کار کند.
  • نیاز به تکنولوژی‌های متنوع دارید: بخشی از سیستم نیاز به پردازش سنگین گرافیکی دارد (C++) و بخشی دیگر نیاز به تحلیل داده (Python). مونولیت دست شما را می‌بندد، اما میکروسرویس این آزادی را به شما می‌دهد.

به یاد داشته باشید، همان‌طورکه مارتین فاولر (پدر معنوی میکروسرویس) می‌گوید:

اولین قانون اشیاء توزیع‌شده این است: اشیاء را توزیع نکنید! مگر اینکه واقعاً مجبور باشید. شروع با یک «مونولیت ماژولار» (Modular Monolith) همیشه امن‌ترین و سریع‌ترین راه است.

زیرساخت مناسب میکروسرویس

تا اینجا درباره نرم‌افزار صحبت کردیم، اما این لشکرِ سرویس‌های کوچک قرار است کجا مستقر شوند؟

ذاتِ معماری میکروسرویس پراکندگی است. شما دیگر با یک برنامه واحد روی یک سرور مشخص طرف نیستید؛ بلکه با ده‌ها سرویس روبرو هستید که هرلحظه ممکن است تعدادشان کم یا زیاد شود. اجرای چنین معماری سیالی روی سرورهای سنتی (Traditional Hosting) یا سرورهای فیزیکی که منابع ثابتی دارند، مثل تلاش برای نگهداری آب در آبکش است!

مدیریت منابع در سرورهای سنتی، دستی و کند است. مثلاً اگر یکی از میکروسرویس‌های شما ساعت ۲ بامداد زیر فشار ترافیک برود. در مدل سنتی، تا شما متوجه شوید و بخواهید RAM یا CPU سرور را ارتقا دهید کارازکار گذشته است.

راهکار مقیاس‌پذیری افقی با سرور ابری

میکروسرویس‌ها عاشق سرور ابری (cloud server) هستند. چرا؟ چون محیط ابری منابع (پردازنده، رم و هارد) را به‌صورت شناور و لحظه‌ای در اختیار شما می‌گذارد.

  • انعطاف‌پذیری: در ابر، شما نیازی ندارید یک سرور غول‌پیکر بخرید. می‌توانید سرویس را روی یک سرور کوچک شروع کنید و هر زمان نیاز شد، منابع آن را با چند کلیک افزایش دهید.
  • هزینه منطقی: در مدل ابری (مثل ابر فردوسی)، شما فقط هزینه منابعی را می‌پردازید که واقعاً مصرف کرده‌اید (Pay-As-You-Go). این برای معماری میکروسرویس که مصرف منابع در آن نوسان دارد، حیاتی است.

در ابر فردوسی، ما زیرساختی را فراهم کرده‌ایم که دقیقاً برای چنین معماری‌های مدرنی بهینه شده است. دیسک‌های پرسرعت NVMe و شبکه پایدار، خیال شما را از بابت تاخیر (Latency) بین میکروسرویس‌ها راحت می‌کند. برای اینکه قدرت این زیرساخت را بدون ریسک تست کنید، می‌توانید از ۱۰۰ هزار تومان اعتبار رایگان که برای شروع در نظر گرفته‌ایم استفاده کنید و اولین کلاستر میکروسرویس خود را همین امروز بالا بیاورید.

میکروسرویس چیست

جمع‌بندی

در این مقاله مرور کاملی داشتیم به این‌که میکروسرویس چیست؛ از مقایسه آن با معماری‌های یکپارچه (Monolith) تا بررسی اجزای فنی مثل داکر و کوبرنتیز را باهم بررسی کردیم.

نکته مهمی که باید به خاطر بسپارید این است: میکروسرویس یک هدف نیست، بلکه یک وسیله است برای رسیدن به چابکی و مقیاس‌پذیری در پروژه‌های بزرگ. اگرچه این معماری پیچیدگی‌های خاص خودش را در مدیریت و زیرساخت دارد، اما اگر درجای درست و با ابزارهای مناسب (مثل زیرساخت ابری استاندارد) استفاده شود، می‌تواند سرعت رشد محصول شما را چندین برابر کند.

شما بگویید: آیا تابه‌حال تجربه مهاجرت از مونولیت به میکروسرویس را داشته‌اید؟ بزرگترین چالشی که با آن روبرو شدید چه بود؟ خوشحال می‌شویم تجربیات فنی‌تان را با ما و سایر خوانندگان در بخش نظرات به اشتراک بگذارید.

منابع:
martinfowler | atlassian | amazon | ibm | opslevel | redhat | f5

 سؤالات متداول

microservice چیست؟

میکروسرویس یک سبک معماری نرم‌افزار است که در آن برنامه به سرویس‌های کوچک و مستقلی تقسیم می‌شود که هرکدام یک وظیفه مشخص (مثل پرداخت یا ثبت‌نام) دارند و ازطریق API با هم ارتباط برقرار می‌کنند.

چه زمانی باید از معماری میکروسرویس استفاده کنیم و کی از مونولیتیک؟

اگر استارتاپ هستید یا تیم فنی کوچکی دارید، مونولیت بهترین انتخاب است. اما اگر سیستم شما پیچیده شده، تیم‌های توسعه‌دهنده متعدد (مثلاً بالای ۵۰ نفر) دارید و نیاز به مقیاس‌پذیری اجزای خاص دارید، باید به‌سمت میکروسرویس بروید.

هر سرویس باید پایگاه داده مستقل داشته باشد؟

بله، این قانون طلایی میکروسرویس است (Database per Service). اگر دیتابیس مشترک باشد، تغییر در جدول‌های یک سرویس می‌تواند سرویس دیگر را خراب کند و وابستگی (Coupling) ایجاد شود که خلاف اصول این معماری است.

چگونه ارتباط بین سرویس‌ها را مدیریت کنیم؟

به دو روش:
همگام (Sync): استفاده از REST یا gRPC برای درخواست‌هایی که نیاز به پاسخ فوری دارند.
ناهمگام (Async): استفاده از صف پیام (Message Broker) مثل RabbitMQ یا Kafka برای کاهش وابستگی و افزایش پایداری.

چگونه مقیاس‌پذیری مستقل سرویس‌ها را پیاده‌سازی کنیم؟

با استفاده از کانتینرها (Docker) و ابزارهای ارکستراسیون مثل Kubernetes. این ابزارها اجازه می‌دهند مثلاً فقط تعداد کانتینرهای سرویس سبد خرید را در زمان تخفیف‌ها افزایش دهید، بدون اینکه منابعی برای سرویس بلاگ هدر دهید.

منظور از مدیریت تراکنش‌های توزیع‌شده (Distributed Transactions) در میکروسرویس چیست؟

چون دیتابیس‌ها جدا هستند، نمی‌توانید از تراکنش‌های معمولی (ACID) استفاده کنید. راهکار استاندارد استفاده از الگوی ساگا (Saga Pattern) است که تراکنش را به مراحل کوچک تقسیم می‌کند و اگر مرحله‌ای شکست خورد، مراحل قبلی را جبران (Rollback) می‌کند.

چگونه نظارت و ردیابی را انجام دهیم؟

باید از ابزارهای متمرکز استفاده کنید. برای لاگ‌ها از ELK Stack، برای متریک‌ها از Prometheus و برای ردیابی درخواست کاربر در بین سرویس‌های مختلف از ابزارهای Distributed Tracing مثل Jaeger یا Zipkin استفاده می‌شود.

امنیت در معماری میکروسرویس چطور اعمال می‌شود؟

معمولاً از API Gateway به‌عنوان دروازه ورودی برای احراز هویت اولیه استفاده می‌شود. برای ارتباط امن بین سرویس‌ها نیز از استاندارد OAuth2 و توکن‌های JWT استفاده می‌شود تا هویت و دسترسی هر سرویس مشخص باشد.

چگونه پیچیدگی عملیاتی را کاهش دهیم؟

با اتوماسیون. استفاده از خطوط CI/CD برای استقرار خودکار، زیرساخت به‌عنوان کد (IaC) و استفاده از سرویس‌های مدیریت‌شده ابری (Managed Cloud Services) برای کاهش فشار نگهداری زیرساخت ضروری است.

چگونه داده‌ها را بین سرویس‌ها به اشتراک بگذاریم؟

هرگز مستقیم به دیتابیس سرویس دیگر وصل نشوید! اگر سرویس A به داده‌های سرویس B نیاز دارد، باید ازطریق API درخواست دهد و یا اینکه داده‌های ضروری را ازطریق رویدادها (Events) دریافت و در دیتابیس خودش کپی (Replicate) کند.

آواتار یاسین اسدی

یاسین اسدی

اگه می‌خوای زندگیت تغیر کنه کتاب نخون؛ نوشته‌های منو بخون!
پست های مرتبط

کوبرنتیز (Kubernetes) چیست؟

کوبرنتیز (Kubernetes) که به‌اختصار K8s نیز نامیده می‌شود، یک پلتفرم متن‌باز و قدرتمند برای مدیریت، هماهنگ‌سازی (Orchestration) و مقیاس‌دهی خودکار برنامه‌های کانتینری (Containerized) است. به زبان ساده بخواهیم بگوییم کوبرنتیز چیست، فرض کنید اگر شما صدها کانتینر…

۱۸ آذر ۱۴۰۴

هاست اشتراکی چیست و چه کاربردی دارد؟

اگر برایتان سؤال است که هاست اشتراکی چیست؟ (Shared Hosting)، باید بدانید این نوع سرویس میزبانی وب فضایی است که منابع یک سرور فیزیکی مانند پردازنده، رم و فضای ذخیره‌سازی بین چندین وب‌سایت مختلف تقسیم می‌شود. هر…

۱۸ آذر ۱۴۰۴

لوکال هاست (Localhost) چیست؟ راهنمای ساخت رایگان Localhost

اگر بخواهیم خیلی ساده و مفهومی توضیح دهیم لوکال هاست چیست؟ (Localhost)، لوکال هاست در واقع فضایی داخل کامپیوتر شخصی شماست که نقش یک سرور واقعی را شبیه‌سازی می‌کند؛ با این تفاوت که هیچ‌کدام از داده‌ها در…

۱۸ آذر ۱۴۰۴
0 0 رای ها
به مقاله امتیاز بدید
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه نظرات