در معماری‌های مدرن نرم‌افزاری، به‌ویژه در سیستم‌های مبتنی بر میکروسرویس و زیرساخت‌های ابری، مدیریت و شناسایی سرویس‌ها به یک چالش اساسی تبدیل شده است. کشف سرویس (Service Discovery) راهکاری هوشمندانه برای شناسایی، ثبت و ارتباط خودکار بین سرویس‌ها ارائه می‌دهد و نقش مهمی در افزایش پایداری، مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری سیستم‌ها ایفا می‌کند.

کشف سرویس (Service Discovery) چیست؟

کشف سرویس یا Service Discovery به مجموعه‌ای از فرآیندها و ابزارها گفته می‌شود که به صورت خودکار، سرویس‌های فعال در یک شبکه یا سیستم توزیع‌شده را شناسایی و اطلاعات لازم برای ارتباط با آن‌ها را در اختیار سایر سرویس‌ها قرار می‌دهد. این فرآیند معمولاً شامل ثبت سرویس‌ها در یک رجیستری مرکزی و امکان جستجو و بازیابی اطلاعات سرویس‌ها توسط مصرف‌کنندگان است.

در معماری‌های میکروسرویس، تعداد زیادی سرویس به صورت پویا ایجاد، حذف یا جابه‌جا می‌شوند و آدرس‌دهی دستی آن‌ها عملاً غیرممکن است. Service Discovery با خودکارسازی این فرآیند، امکان ارتباط پایدار و بدون وقفه بین سرویس‌ها را فراهم می‌کند و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا بدون نگرانی از تغییرات زیرساخت، روی توسعه و بهبود اپلیکیشن تمرکز کنند.

چرا به Service Discovery نیاز داریم؟

• مدیریت خودکار آدرس‌دهی سرویس‌ها
• افزایش مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری سیستم
• کاهش خطاهای انسانی در پیکربندی
• پشتیبانی از محیط‌های پویا و ابری
• تسهیل ارتباط بین سرویس‌ها در معماری میکروسرویس
• بهبود پایداری و دسترس‌پذیری سرویس‌ها
• امکان Health Check و حذف خودکار سرویس‌های ناسالم
• ساده‌سازی فرآیند استقرار و به‌روزرسانی سرویس‌ها
• کاهش زمان Downtime و افزایش سرعت واکنش به تغییرات
• یکپارچه‌سازی آسان با ابزارهای مانیتورینگ و Load Balancerها

انواع روش‌های کشف سرویس

کشف سرویس مبتنی بر کلاینت (Client-side Service Discovery)

در این روش مسئولیت کشف و انتخاب سرویس مناسب بر عهده کلاینت است. کلاینت با رجیستری سرویس ارتباط برقرار می‌کند، لیست سرویس‌های فعال را دریافت می‌کند و بر اساس سیاست‌های خود (مانند Load Balancing) یکی از آن‌ها را انتخاب می‌کند. این مدل در ابزارهایی مانند Netflix Eureka رایج است و پیاده‌سازی ساده‌ای دارد، اما بار بیشتری بر دوش کلاینت می‌گذارد.

کشف سرویس مبتنی بر سرور (Server-side Service Discovery)

در این مدل کلاینت درخواست خود را به یک Load Balancer یا پروکسی مرکزی ارسال می‌کند و این سرور است که با رجیستری سرویس ارتباط می‌گیرد و سرویس مناسب را انتخاب می‌کند. این روش باعث ساده‌تر شدن کلاینت‌ها و مدیریت متمرکزتر ترافیک می‌شود و در ابزارهایی مانند Kubernetes و AWS ELB کاربرد دارد.

اجزای اصلی سیستم Service Discovery

• Service Registry (رجیستری سرویس):

یک پایگاه داده مرکزی یا توزیع‌شده است که اطلاعات مربوط به سرویس‌های فعال، آدرس‌ها و وضعیت سلامت آن‌ها را ذخیره می‌کند. این رجیستری نقطه مرجع برای ثبت و جستجوی سرویس‌هاست.

• Service Provider (ارائه‌دهنده سرویس):

سرویس‌هایی که در شبکه اجرا می‌شوند و خود را به رجیستری معرفی می‌کنند. این سرویس‌ها باید به صورت خودکار هنگام راه‌اندازی یا تغییر وضعیت، اطلاعات خود را به رجیستری ارسال کنند.

• Service Consumer (مصرف‌کننده سرویس):

سرویس‌ها یا کلاینت‌هایی که برای استفاده از سایر سرویس‌ها، اطلاعات مورد نیاز را از رجیستری دریافت می‌کنند و به سرویس مناسب متصل می‌شوند.

• Health Check (بررسی سلامت سرویس‌ها):

مکانیزمی برای بررسی وضعیت سلامت سرویس‌هاست تا در صورت بروز مشکل یا قطع ارتباط، سرویس ناسالم به طور خودکار از رجیستری حذف شود و ترافیک به سرویس‌های سالم هدایت گردد.

نحوه کار Service Discovery در معماری میکروسرویس

در معماری میکروسرویس، هر سرویس پس از راه‌اندازی، اطلاعات خود مانند آدرس IP و پورت را به رجیستری سرویس ثبت می‌کند. مصرف‌کنندگان سرویس، هنگام نیاز به برقراری ارتباط، ابتدا به رجیستری مراجعه می‌کنند تا لیست سرویس‌های فعال و سالم را دریافت کنند. سپس بر اساس سیاست‌های تعریف‌شده (مانند Load Balancing یا نزدیک‌ترین سرویس)، به یکی از سرویس‌ها متصل می‌شوند.

این فرآیند به صورت خودکار و پویا انجام می‌شود و در صورت اضافه یا حذف شدن سرویس‌ها، رجیستری به‌روزرسانی می‌شود تا همیشه ارتباطات بهینه و پایدار باقی بماند.

مقایه Service Discovery با Load Balancer

Service Discovery و Load Balancer هر دو نقش مهمی در مدیریت ترافیک و ارتباط بین سرویس‌ها در معماری‌های مدرن ایفا می‌کنند، اما وظایف و کاربردهای آن‌ها متفاوت است. Service Discovery مسئول شناسایی، ثبت و به‌روزرسانی اطلاعات سرویس‌های فعال در شبکه است و به کلاینت‌ها یا سایر سرویس‌ها کمک می‌کند تا به صورت پویا و خودکار به سرویس‌های سالم و در دسترس متصل شوند. این سیستم به ویژه در محیط‌های پویا و میکروسرویس‌ها که سرویس‌ها به طور مداوم اضافه یا حذف می‌شوند، اهمیت دارد.

در مقابل Load Balancer وظیفه توزیع ترافیک ورودی بین چندین نمونه از یک سرویس را بر عهده دارد تا بار به صورت متعادل بین آن‌ها تقسیم شود و از ایجاد گلوگاه یا فشار بیش از حد روی یک سرویس جلوگیری شود. در بسیاری از معماری‌ها، Load Balancer می‌تواند با Service Discovery یکپارچه شود تا همیشه به‌روزترین لیست سرویس‌های سالم را داشته باشد. به طور خلاصه، Service Discovery بیشتر بر شناسایی و ثبت سرویس‌ها تمرکز دارد، در حالی که Load Balancer بر توزیع هوشمند ترافیک بین سرویس‌ها متمرکز است.