[論文レビュー] Towards Microservices and Beyond: An incoming Paradigm Shift in Distributed Computing

Manuel Mazzara, Ruslan Mustafin+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 6, 2016

Software System Performance and Reliability参考文献 9被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、分散コンピューティングにおけるマイクロサービスアーキテクチャへのパラダイムシフトを提案し、ソフトウェアの保守性とスケーラビリティを向上させるために、緩い結合性、バウンデッドコンテキスト、およびサービスの独立性を強調している。Jolieは、形式的でメッセージ渡しベースの設計を可能にする基盤言語として、正しさの構築による保証と統合の複雑さの低減を実現する。

ABSTRACT

The microservice architecture is a style inspired by service-oriented computing that has recently started gaining popularity and that promises to change the way in which software is perceived, conceived and designed. In this paper we offer a short overview intended as a collection of bibliographic references and links in the field of Microservices Science and Engineering (MSE).

研究の動機と目的

• 分散システム設計におけるマイクロサービスアーキテクチャの新たな傾向としての転換的シフトを分析すること。
• 効果的なマイクロサービス設計を支える主要なアーキテクチャ的原則—バウンデッドコンテキスト、サイズ、独立性—を特定すること。
• Jolieのようなプログラミング言語が、形式的基盤と正しさの構築による保証を通じて、このパラダイムシフトをどのように可能にするかを検討すること。
• 急速に広がる産業界および学術界の関心にもかかわらず、セキュリティ、ツールキット、形式的検証における未解決の課題を強調すること。
• マイクロサービスを根本的な変化ではなく、モジュール性とデプロイの柔軟性が強化されたサービス指向およびオブジェクト指向の原則の進化として位置づけること。

提案手法

• 分散化、モularity、緩い結合性へのプログラミングパラダイムの進化を分析する。
• Jolieを、形式的基盤を備えたサービスコンポジションに特化した言語として紹介し、メッセージ渡しと副作用の不在に重点を置く。
• マイクロサービスのコア原則を適用する：ビジネス機能をカプセル化するバウンデッドコンテキスト、粒度を小さく抑えるサイズ制約、インターフェースベースの通信による独立性の強制。
• 開発者生産性とツールキット支援を向上させるために、Jolieの最近の進化—静的型チェック、強化された型システム、自動ドキュメンテーション—をレビューする。
• マイクロサービスをSOAやOOPといった先行パラダイムと比較し、それらの長所を洗練・拡張した形で進化していることを示す。
• 産業界および学術界の動向を批判的に分析することで、現在の実践におけるギャップ、特にセキュリティと検証可能なソフトウェアにおける課題を特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 バウンデッドコンテキスト、サイズ、独立性といったマイクロサービスアーキテクチャの原則は、ソフトウェアの保守性とスケーラビリティの向上にどのように寄与するか？
• RQ2 Jolieプログラミング言語は、マイクロサービス開発における形式的で正しさの構築による保証のアプローチを、どのように支援するか？
• RQ3 現代の分散システムにおけるマイクロサービスの広がりを支える主な技術的および産業的要因は何か？
• RQ4 マイクロサービスパラダイムは、SOA や OOP といった先行パラダイムとどのように関係し、進化しているか？
• RQ5 セキュリティおよび形式的検証の分野で、マイクロサービスエコシステムにおいて未解決のまま残っている主な課題は何か？

主な発見

• マイクロサービスアーキテクチャは、バウンデッドコンテキスト、細粒度のサービスサイズ、インターフェースベースの通信といった原則によって、分散システムにおける支配的パラダイムとして台頭しつつある。
• Jolieは、副作用を低減し、正しさの構築による保証を支援する、形式的でメッセージ渡しベースのサービスコンポジションアプローチを可能にする。
• Jolieの最近の強化—静的型チェック、改善された型システム、自動ドキュメンテーション—は、その使いやすさと産業界での魅力を顕著に向上させた。
• 急速な採用にもかかわらず、マイクロサービスのデプロイを保護するのと、完全に検証されたソフトウェアシステムを達成するのには、依然として重要な課題が残っている。
• マイクロサービスへの移行は、根本的なパラダイムの変更ではなく、SOA や OOP の原則の進化であり、モジュール性、デプロイの簡素化、運用上の独立性に強い強調がなされている。
• 研究コミュニティおよび産業界は、マイクロサービス分野の未解決問題—特にツールキット、セキュリティ、形式的検証—に対して積極的に取り組んでおり、エコシステムの成熟が進んでいる兆しなのである。