はじめに

こんにちは！
普段AWSを用いたインフラ構築に携わっているインフラエンジニアです。
この記事では、マイクロサービスにおけるサービス間通信のパターンと通信を実現するサービスを紹介させて頂きます！

サービス間通信

マイクロサービスではモノリスとは違い、サービスが分割されているためサービス間で通信を行う必要があります。

以下、サービス間通信を設計・構築する際の代表的なパターンを説明します。

メッセージ・ブローカーは、アプリケーション、システム、サービスが相互に通信し、情報を交換することを可能にするソフトウェアです。

メッセージブローカーを用いることで、サービス間の通信を非同期に行うことができます。
これにより以下のようなメリットが得られます。

メッセージブローカーのメッセージング方式として Pull型と Pub/Sub型があります。

【Pull型】

Pull型は送信者(プロデューサー)がメッセージブローカーにメッセージを送信し、受信者(コンシューマー)がそのメッセージを取りに行く方式となります。

【Pub/Sub型】

Pub/Sub型は送信者(プロデューサー)がメッセージブローカーにメッセージを送信し、メッセージブローカーが受信者(コンシューマー)にメッセージをプッシュする方式となります。

製品	提供	特徴
Apache Kafka	Apache	Pull型で高スループットで低レイテンシー。
Apache ActiveMQ	Apache	Pub/Sub型のJavaベースのメッセージブローカー。柔軟なルーティングが可能。
RabbitMQ	Pivotal Software	柔軟なルーティング機能を持ち、複数のプロトコル(AMQP, MQTT, STOMPなど)に対応。
MQ	AWS	ActiveMQおよびRabbitMQのフルマネージドサービス。
MSK	AWS	Apache Kafkaのフルマネージドサービス。
SQS	AWS	シンプルなメッセージングを提供するフルマネージドサービス。
Service Bus	Azure	トランザクションやメッセージの順序保証などの機能を持つフルマネージドサービス。
Pub/Sub	Google Cloud	Pub/Sub型で高スループットなフルマネージドサービス。

サーキットブレーカーとは、サービスの障害を検知した際に通信を遮断する仕組みになります。

サーキットブレーカーを導入すると以下メリットが得られます。

製品	提供	特徴
Istio	Istio	OSSのサービスメッシュ。サーキットブレーカー以外にも多数の機能を持つ。
Resilience4f	Resilience4f	Javaで実装されたOSS。Netflix OSSのHystrixの後継。
App Mesh	AWS	サーキットブレーカー以外にも多数の機能を持つ。

サービスディスカバリは、動的に変化するサービスの情報(IPアドレスやポート番号)を管理し、自動的に検出する仕組みです。
これを用いることで、マイクロサービスがスケールアウトしたり再配置された際にも、動的にサービスを見つけ出すことが可能になります。

製品	提供	特徴
Consul	HashiCorp	HashiCorpが提供するOSS。サービス監視やトラフィック管理などの機能も持つ。
Eureka	Netflix	Netflix OSSの1つ。負荷分散とフェイルオーバーも行う。
Zookeeper	Apache	Apacheが提供。JavaとCに公式ライブラリを持つ。
etcd	CNCF	kubernetesでネイティブサポートされている。
Cloud Map	AWS	AWSのリソース検出サービス。サービスにカスタム名をつけることが可能。

サービスメッシュは、サービス間の様々な通信を制御できるようにする技術となります。
サービスメッシュを導入することで、サービス間の通信をインフラストラクチャ層で制御できるようになるため、アプリケーション開発者の負担を軽減ことが可能です。

またサービスメッシュには通信制御以外にも、以下の様な機能を持ちます。

通信にはプロキシを用いてサービス間の通信・ルーティングを行います。

プロキシはサービスとは別の外付け機能 (サイドカー) として実装します。
以下の様にサービスのトラフィックをプロキシに送ることで、プロキシがゲートウェイとして通信を制御する仕組みとなっております。

製品	提供	特徴
Istio	Istio	高機能なオープンソースのサービスメッシュ。プロキシにはenvoyが用いられており、高度な機能を実現できる。
Linkerd	Buoyant	Kubernetes向けでオープンソースの軽量サービスメッシュ。シンプルで軽量な環境に最適。
Consul	HashiCorp	サービスメッシュの他、サービスディスカバリ機能も持つ。
App Mesh	AWS	AWSサービスとの連携がしやすく、AWSネイティブ環境に強力。