Microservices đã trở thành xu hướng kiến trúc hàng đầu trong phát triển phần mềm, đặc biệt là trong các hệ thống có yêu cầu cao về tính mở rộng và khả năng bảo trì. Tuy nhiên, liệu microservices có thực sự phù hợp với mọi hệ thống? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về microservices là gì, những ưu điểm và nhược điểm của microservices để quyết định cách ứng dụng phù hợp cho doanh nghiệp của bạn.
Microservices là gì?
Microservices là một kiến trúc phần mềm, nơi một ứng dụng lớn được chia thành nhiều dịch vụ nhỏ, mỗi dịch vụ đảm nhiệm một chức năng riêng biệt và có thể hoạt động độc lập. Thay vì xây dựng ứng dụng như một khối thống nhất (monolithic), microservices giúp các doanh nghiệp phát triển các hệ thống linh hoạt, dễ mở rộng và bảo trì hơn.

Mỗi microservice có thể được phát triển, triển khai, và bảo trì riêng biệt, giúp nhóm phát triển tập trung vào các tính năng cụ thể. Chúng tương tác với nhau qua các giao thức nhẹ như HTTP/REST, gRPC, hoặc message queues.
Ưu điểm và nhược điểm của Microservices
Các ưu điểm của Microservices là gì?
Microservices đã trở thành một kiến trúc phổ biến trong phát triển phần mềm nhờ vào nhiều lợi ích mà nó mang lại. Dưới đây là một số ưu điểm chính của microservices:
Khả năng mở rộng: Các dịch vụ có thể được mở rộng độc lập, nghĩa là bạn chỉ cần mở rộng những thành phần có lưu lượng truy cập cao mà không cần nâng cấp toàn bộ hệ thống.
Tăng cường tính linh hoạt: Do các dịch vụ được phát triển độc lập, nhóm phát triển có thể chọn ngôn ngữ lập trình hoặc công nghệ phù hợp nhất cho từng dịch vụ mà không bị giới hạn bởi toàn bộ hệ thống.
Cải thiện tốc độ phát triển: Các nhóm nhỏ có thể làm việc độc lập trên các dịch vụ khác nhau, điều này giúp tối ưu hóa tốc độ phát triển và giảm xung đột trong quá trình phát triển.
Dễ dàng bảo trì: Vì hệ thống được chia thành các phần nhỏ, việc phát hiện và sửa lỗi trong từng dịch vụ trở nên dễ dàng hơn, đồng thời giúp tránh lỗi lan rộng ra toàn bộ hệ thống.
Khả năng phục hồi cao: Khi một dịch vụ gặp sự cố, nó không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống, giúp tăng cường khả năng phục hồi và tính ổn định của hệ thống.
Những nhược điểm của Microservices là gì?
Mặc dù kiến trúc microservices mang lại nhiều lợi ích, nhưng nó cũng có một số nhược điểm đáng lưu ý. Dưới đây là các nhược điểm chính của microservices được tổng hợp từ các nguồn tìm kiếm:
Phức tạp trong giao tiếp: Với nhiều dịch vụ hoạt động độc lập, việc quản lý giao tiếp giữa chúng trở nên phức tạp hơn. Điều này yêu cầu các cơ chế API Gateway hoặc service mesh để đảm bảo các dịch vụ giao tiếp hiệu quả và bảo mật.

Tăng chi phí vận hành: Mỗi microservice có thể yêu cầu tài nguyên riêng, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu và bộ nhớ, dẫn đến việc quản lý tài nguyên và chi phí phức tạp hơn.
Phân tán dữ liệu: Khi nhiều microservices hoạt động cùng lúc, việc duy trì tính nhất quán dữ liệu giữa chúng có thể gặp nhiều thách thức.
Khó quản lý các phiên bản dịch vụ: Khi ứng dụng phát triển, việc duy trì và quản lý các phiên bản khác nhau của microservices có thể gây ra những rắc rối.
Kiến trúc của Microservices là gì?
Để hiểu hơn kiến trúc của Microservices là gì, hãy tiếp tục khám phá. Kiến trúc Microservices là một phương pháp thiết kế phần mềm, trong đó ứng dụng được chia thành nhiều dịch vụ nhỏ, gọi là Microservices.
Mỗi Microservice chịu trách nhiệm thực hiện một chức năng riêng biệt và có khả năng hoạt động độc lập với các dịch vụ khác. Điều này tương tự như nguyên tắc của hệ thống UNIX, nơi mỗi thành phần xử lý một nhiệm vụ cụ thể: tiếp nhận yêu cầu, thực hiện xử lý và trả về kết quả tương ứng, mà không ảnh hưởng đến các thành phần khác trong hệ thống. Microservices giúp cải thiện tính linh hoạt, dễ mở rộng và bảo trì hệ thống.
Kiến trúc Microservices chú trọng vào tính linh hoạt và khả năng thích ứng của hệ thống. Nó cho phép hệ thống phát triển dần dần, đối phó tốt hơn với những thay đổi và sự cố phát sinh.
Với cơ chế quản lý phi tập trung, mỗi dịch vụ nhỏ trong hệ thống được thiết kế để xử lý các vấn đề cụ thể và phức tạp một cách độc lập, giúp tối ưu hóa việc giải quyết sự cố và duy trì sự ổn định.
Ngoài ra, kiến trúc Microservices còn mang tính tiến hóa, đặc biệt phù hợp với các hệ thống phần mềm linh hoạt, nơi cần khả năng mở rộng và phục vụ nhiều loại thiết bị và nền tảng khác nhau.
Nhờ những ưu điểm trên, nhiều doanh nghiệp ưu tiên sử dụng kiến trúc Microservices để xây dựng hệ thống phần mềm vừa linh hoạt vừa hiệu quả, giúp họ dễ dàng điều chỉnh và mở rộng theo nhu cầu thực tế của thị trường và người dùng.
Khi nào nên sử dụng kiến trúc Microservices?
Dưới đây là một số trường hợp nên sử dụng kiến trúc microservices:
Phát triển ứng dụng App Native
Khi ứng dụng có nhiều tính năng và chức năng phức tạp, microservices giúp chia nhỏ thành các dịch vụ độc lập, dễ dàng phát triển và bảo trì từng phần riêng lẻ.
Nếu ứng dụng cần được mở rộng quy mô và cập nhật thường xuyên, microservices cho phép mở rộng và cập nhật từng dịch vụ một mà không ảnh hưởng đến toàn bộ ứng dụng. Khi ứng dụng sử dụng nhiều công nghệ và ngôn ngữ khác nhau, microservices cho phép sử dụng công nghệ phù hợp nhất cho từng dịch vụ.
Thiết kế và xây dựng Web API
Khi API cần được mở rộng quy mô và cập nhật thường xuyên, microservices giúp dễ dàng mở rộng và cập nhật từng dịch vụ API một. Nếu API cần được triển khai và quản lý độc lập, microservices cho phép mỗi dịch vụ API được triển khai và quản lý riêng biệt.

Khi API cần tích hợp với nhiều hệ thống khác nhau, microservices giúp dễ dàng tích hợp từng dịch vụ API với các hệ thống tương ứng.
Phát triển và tích hợp với các mô-đun IoT
Khi hệ thống IoT có nhiều thiết bị và cảm biến khác nhau, microservices giúp chia nhỏ thành các dịch vụ độc lập, dễ dàng tích hợp từng loại thiết bị. Nếu hệ thống IoT cần được mở rộng quy mô và cập nhật thường xuyên, microservices cho phép mở rộng và cập nhật từng dịch vụ một mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
Khi hệ thống IoT cần xử lý lượng dữ liệu lớn, microservices giúp phân tán xử lý dữ liệu trên nhiều dịch vụ độc lập, cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng.
Microservices phù hợp khi ứng dụng có nhiều tính năng phức tạp, cần được mở rộng quy mô và cập nhật thường xuyên, sử dụng nhiều công nghệ khác nhau, hoặc cần xử lý lượng dữ liệu lớn. Tuy nhiên, việc triển khai microservices cũng đòi hỏi sự quản lý và phối hợp tốt giữa các dịch vụ.
Chi phí phát triển Microservices
Để hiểu sâu hơn về chi phí phát triển microservices là gì, chúng ta có thể phân tích các yếu tố chính như sau:
1. Chi phí vận hành tăng cao
Một trong những chi phí lớn nhất khi phát triển và vận hành microservices là chi phí hạ tầng. Thay vì chỉ cần một ứng dụng duy nhất chạy trên một máy chủ (như trong kiến trúc monolithic), microservices yêu cầu nhiều dịch vụ độc lập, mỗi dịch vụ cần tài nguyên riêng như máy chủ, cơ sở dữ liệu, và bộ nhớ.
Mỗi microservice có thể yêu cầu một môi trường riêng biệt để đảm bảo tính độc lập và khả năng mở rộng. Điều này có thể dẫn đến việc tăng số lượng máy chủ hoặc dịch vụ cloud mà bạn cần quản lý.
Với microservices, bạn phải quản lý không chỉ môi trường sản xuất mà còn các môi trường kiểm thử, phát triển, điều này có thể làm tăng chi phí vận hành.
2. Yêu cầu kỹ năng DevOps cao
Việc triển khai và duy trì hệ thống microservices đòi hỏi đội ngũ phát triển phải có kỹ năng về DevOps, bởi microservices yêu cầu CI/CD pipelines, quản lý container với các công cụ như Docker và Kubernetes, cũng như khả năng theo dõi và quản lý phiên bản dịch vụ. Kỹ năng DevOps đòi hỏi sự đầu tư về thời gian, công sức và đôi khi là cả chi phí đào tạo.

Để quản lý hệ thống microservices hiệu quả, bạn cần thiết lập các công cụ tự động hóa quá trình triển khai và kiểm tra như Jenkins, CircleCI hoặc GitLab CI. Chi phí sử dụng và triển khai các công cụ này có thể tăng lên tùy vào quy mô hệ thống.
Do microservices đòi hỏi nhiều kiến thức chuyên sâu về DevOps, việc tuyển dụng các kỹ sư DevOps có kinh nghiệm cũng sẽ làm tăng chi phí phát triển và duy trì hệ thống.
3. Phức tạp trong giao tiếp giữa các dịch vụ
Trong kiến trúc microservices, các dịch vụ phải giao tiếp với nhau thông qua các giao thức như HTTP/REST, gRPC, hoặc message queues. Việc thiết kế và quản lý giao tiếp này phức tạp hơn nhiều so với việc xử lý các chức năng nội bộ trong một hệ thống monolithic.
Khi có sự cố xảy ra trong quá trình giao tiếp giữa các microservices, việc xử lý và khôi phục lại trạng thái hệ thống trở nên khó khăn và tốn nhiều công sức hơn.
API Gateway đóng vai trò trung gian giữa người dùng và các microservices. Việc cấu hình và quản lý một API Gateway cho nhiều dịch vụ yêu cầu đầu tư lớn vào tài nguyên và kỹ thuật.
4. Chi phí quản lý phiên bản và duy trì dịch vụ
Microservices cho phép bạn triển khai và cập nhật các dịch vụ một cách độc lập, nhưng điều này cũng dẫn đến sự phức tạp trong việc quản lý các phiên bản dịch vụ khác nhau. Với sự tăng trưởng của số lượng microservices, việc duy trì và theo dõi tất cả các phiên bản có thể trở nên khó khăn và tốn kém.
Khi hệ thống lớn hơn và có nhiều microservice hơn, việc đồng bộ các phiên bản và đảm bảo tính tương thích giữa chúng đòi hỏi một quy trình quản lý nghiêm ngặt.
Do microservices phát triển nhanh chóng và thường xuyên cần cập nhật các tính năng, việc quản lý quá trình cập nhật trở nên phức tạp và đòi hỏi nhiều tài nguyên.
5. Xử lý phức tạp trong hệ thống phân tán
Microservices là một dạng kiến trúc phân tán, do đó việc xử lý, giám sát và quản lý sự cố trong hệ thống đòi hỏi nhiều công cụ và kỹ năng hơn. Bạn cần có các hệ thống monitoring (giám sát) và logging (ghi nhật ký) chuyên dụng để có thể theo dõi tình trạng của từng microservice, phát hiện sự cố nhanh chóng và đưa ra biện pháp xử lý kịp thời.
Các hệ thống microservices cần các công cụ giám sát như Prometheus, Grafana, hoặc ELK Stack để theo dõi hiệu suất, lưu lượng và trạng thái hoạt động của từng dịch vụ. Việc triển khai và quản lý các công cụ này cũng làm tăng chi phí.
Việc khắc phục sự cố trong một hệ thống phân tán như microservices khó khăn hơn so với các hệ thống tập trung. Điều này có thể dẫn đến việc mất thêm thời gian và tài nguyên khi xảy ra lỗi.
Những nguyên tắc cần tuân thủ khi thiết kế kiến trúc Microservices
Khi thiết kế kiến trúc Microservices, có một số nguyên tắc quan trọng cần tuân thủ để đảm bảo tính hiệu quả, dễ bảo trì và khả năng mở rộng của hệ thống. Dưới đây là những nguyên tắc chính:
Phân tách chức năng rõ ràng
Mỗi microservice nên có một chức năng cụ thể và giữ trách nhiệm độc lập. Điều này giúp dễ dàng quản lý, phát triển và triển khai. Nguyên tắc này giúp đảm bảo rằng mỗi dịch vụ chỉ tập trung vào một nhiệm vụ duy nhất, từ đó giảm thiểu sự phức tạp.
Quản lý liên kết và giao tiếp
Quản lý sự liên kết và giao tiếp giữa các microservices một cách cẩn thận. Sử dụng giao thức và mô hình tương tác hiệu quả, như RESTful API hoặc message queues. Điều này giúp đảm bảo rằng các dịch vụ có thể giao tiếp hiệu quả mà không gây ra độ trễ lớn.
Quản lý dữ liệu chặt chẽ
Mỗi microservice nên quản lý dữ liệu của riêng mình. Việc sử dụng một cơ sở dữ liệu chung cho nhiều dịch vụ có thể gây ra các vấn đề về tính nhất quán và bảo trì. Nên áp dụng các mô hình như CQRS (Command Query Responsibility Segregation) để tách biệt việc ghi và đọc dữ liệu.
Quản lý phiên bản hiệu quả
Đảm bảo rằng có quy trình và công cụ để quản lý phiên bản của từng microservice, đặc biệt là trong trường hợp có nhiều phiên bản đang chạy cùng một lúc. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro khi cập nhật và triển khai dịch vụ mới.

Tích hợp kiểm thử tự động
Xây dựng các quy trình kiểm thử tự động để đảm bảo rằng việc triển khai và cập nhật microservices không gây ra vấn đề nào không mong muốn. Việc kiểm thử tự động giúp phát hiện lỗi sớm và giảm thiểu thời gian kiểm tra thủ công.
Quản lý tình trạng và Logging
Thiết lập hệ thống logging và giám sát để theo dõi tình trạng hoạt động của từng microservice. Điều này giúp phát hiện và xử lý sự cố nhanh chóng, đồng thời cung cấp thông tin hữu ích cho việc phân tích hiệu suất.
Tự động hóa triển khai
Tự động hóa quy trình triển khai là rất quan trọng trong kiến trúc microservices. Sử dụng các công cụ như Jenkins, GitHub Actions hoặc Terraform để tự động hóa việc xây dựng, kiểm thử và triển khai các dịch vụ. Điều này giúp giảm thiểu lỗi do con người và tăng tốc độ phát triển.
Khả năng chịu lỗi và khôi phục
Thiết kế các microservices với khả năng chịu lỗi cao, đảm bảo rằng nếu một dịch vụ gặp sự cố, nó sẽ không làm gián đoạn toàn bộ hệ thống. Sử dụng các kỹ thuật như circuit breaker để quản lý các lỗi và khôi phục dịch vụ nhanh chóng.
Microservices là một kiến trúc mạnh mẽ và linh hoạt, phù hợp với các ứng dụng lớn yêu cầu khả năng mở rộng và bảo trì dễ dàng. Tuy nhiên, việc triển khai microservices đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng về công nghệ, kỹ năng và tài nguyên. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp cho hệ thống của mình, InterData khuyên rằng bạn hãy cân nhắc những ưu và nhược điểm của microservices là gì trước khi ra quyết định.
InterData.vn là nhà cung cấp các giải pháp máy chủ chất lượng cao hàng đầu tại Việt Nam như: thuê Server, thuê Cloud Server, thuê VPS và thuê Hosting. Với hạ tầng phần cứng mới nhất sử dụng bộ vi xử lý AMD EPYC Gen3 cùng NVMe U.2, đảm bảo hiệu suất vượt trội và tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh chóng. Khách hàng sẽ được trải nghiệm dịch vụ ổn định với uptime lên đến 99.99% và hỗ trợ kỹ thuật 24/7/365.
Nếu bạn muốn tư vấn chi tiết về dịch vụ, liên hệ ngay với InterData tại:
InterData
- Website: Interdata.vn
- Hotline 24/24: 1900-636822
- Email: [email protected]
- VPĐD: 240 Nguyễn Đình Chính, P.11. Q. Phú Nhuận, TP. Hồ Chí Minh
- VPGD: Số 211 Đường số 5, KĐT Lakeview City, P. An Phú, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh