モノリシックなシステムってなに？ -マイクロサービスとの違い含めて解説-

2025 3/23

2025年3月23日 2025年3月23日

ソフトウェア開発の世界では、アプリケーションの構造をどのように設計するかが、その成功を大きく左右します。長年にわたり、多くのアプリケーションは「モノリシック」と呼ばれるアーキテクチャで構築されてきました。このアーキテクチャは、その名の通り、アプリケーションのすべての機能が単一の大きな単位としてまとめられているのが特徴です。本稿では、このモノリシックなシステムについて、技術的な視点とビジネス的な視点の両方から深く掘り下げて解説します。読者の皆様が、モノリシックシステムを理解し、適切なソフトウェアアーキテクチャを選択するための一助となれば幸いです。

モノリシックシステムの技術的構造

モノリシックアーキテクチャの定義と主要な特徴

モノリシックアーキテクチャは、ソフトウェアプログラムの伝統的なモデルであり、自己完結型で他のアプリケーションから独立した単一の統合ユニットとして構築されます ¹。このアーキテクチャは、複数のビジネス機能を実行する単一のコードベースで構成される、従来のソフトウェア開発モデルです ²。文字通り「一枚岩」を意味するモノリスという言葉が示すように、モノリシックシステムは、すべてのビジネスロジックが密接に結合した単一の大きなコンピューティングネットワークであり、単一のコードベースを持ちます ¹。

モノリシックアプリケーションには、いくつかの明確な特徴があります。

緊密に結合されたコンポーネント: アプリケーション内の異なる部分は深く結びついており、互いに依存しています ³。これは、アプリケーションが複数の密接に結合した機能を含む複雑なアプリケーションであることを意味します ³。データストレージ、ビジネスロジック、クライアント側のユーザーインターフェース、サーバー側のアプリケーションなど、すべてのコンポーネントが一体としてパッケージ化され、管理されます ⁴。
単一のコードベース: アプリケーションのすべての機能は、単一のリポジトリ内に存在します ¹。これは、すべてのビジネス上の懸念事項が1つのコードベースにまとめられていることを意味します ¹。
単一のデプロイメントユニット: アプリケーション全体が単一の実行可能ファイルまたはディレクトリとしてデプロイされます ¹。サービス側のインターフェースの更新版を構築してデプロイすることにより、スタック全体を更新する必要があります ¹。
共有メモリ空間: アプリケーションのコンポーネントは、多くの場合、同じメモリ空間内で実行されます ⁴。これにより、コンポーネント間の直接的な関数呼び出しが可能になり、プロセス間通信の必要がなくなります ⁴。

モノリシックシステムの機能の仕組み

モノリシックシステムは、通常、いくつかの層に構造化されています ²。最も一般的な層には、ユーザーインターフェース（UI）、ビジネスロジック、およびデータアクセス層が含まれます ¹⁰。ユーザーインターフェースは、ユーザーが直接対話するアプリケーションの視覚的なコンポーネントです ¹⁰。ビジネスロジック層は、アプリケーションの頭脳と見なされ、ユーザーインターフェースからの要求を処理し、必要なデータ操作を実行します ¹⁰。データアクセス層は、データベースとの間でデータを取得、保存、および変更する役割を担います ¹⁰。

モノリシックシステム内のコンポーネントは、プロセス間通信を必要とせずに、直接関数呼び出しを介して通信します ⁴。多くの場合、リレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）を使用して、多数のテーブルで構成される単一のデータベースを共有します ²。たとえば、eコマースアプリケーションの場合、製品カタログ、ショッピングカート、支払い処理、注文管理などのすべての機能が、この単一のデータベースにアクセスし、密接に連携して動作します ⁵。

モノリシックという用語自体が、大きく、場合によっては柔軟性に欠けるという印象を与える可能性があります ¹。ソフトウェア設計におけるモノリシックアーキテクチャも、その点で真実からかけ離れていません。今日、モノリシックアーキテクチャを理解する上で重要なのは、マイクロサービスという代替アーキテクチャとの比較です ²。マイクロサービスは、より小さく、独立してデプロイ可能なサービスの集合として構築されており、モノリシックシステムとは対照的なアプローチを提供します ¹。

モノリシックアーキテクチャの技術的利点

特に初期の開発段階や小規模なアプリケーションにおいては、モノリシックアーキテクチャが持ついくつかの技術的な利点があります。

初期開発段階におけるシンプルさとスピード

モノリシックアーキテクチャの主な利点の1つは、開発の容易さです ⁸。単一のコードベースでアプリケーションが構築されているため、開発はより簡単になります ¹。すべてのソースコードが1か所に配置されているため、迅速に理解できます ⁷。これは、特に新しいチームメンバーがアプリケーションに慣れる際に役立ちます ⁷。

また、単一のコードベースを持つアプリケーションのシンプルさにより、初期の開発サイクルが高速になります ¹。これは、プロジェクトを迅速に立ち上げるのに最適であり ⁸、製品を迅速に市場に投入したい場合に特に有利です ⁶。スタートアップ企業など、ソフトウェア開発の予算が限られている場合にも理想的です ⁶。さらに、初期のインフラストラクチャコストと開発コストを低く抑えることができます ⁷。

リソースが限られた小規模な開発チームにとって、モノリシックアーキテクチャは管理が容易です ⁴。サービス間の通信や複雑なデプロイメントのオーケストレーションのオーバーヘッドがないため、チームは単一のブループリントで協力し、統合された効率的な開発プロセスを促進できます ⁸。

初期デプロイ、テスト、デバッグの容易さ

モノリシックアプリケーションは、単一の実行可能ファイルまたはディレクトリとしてデプロイされるため、デプロイメントが容易です ¹。マイクロサービスほど複雑ではなく、管理および修正するコンポーネントが少ないため、デプロイ、管理、および保守が容易です ⁶。

アプリケーションが単一の集中化されたユニットであるため、エンドツーエンドのテストを分散アプリケーションよりも高速に実行できます ¹。すべてのコードが1か所に配置されているため、リクエストを追跡して問題を簡単に見つけることができるため、デバッグプロセスも簡単です ¹。中央のロギングシステムから、テストおよびデバッグ操作を迅速かつ簡単に行うことができます ²。

特定のシナリオにおけるパフォーマンスの利点

モノリシックアプリケーション内のすべてのコンポーネントは同じメモリ空間を共有できるため、サービス間通信を使用するよりも高速であるため、パフォーマンスが向上する可能性があります ⁹。コンポーネント間の相互作用は、同じプロセス内で発生するため、直接的で高速です ⁴。特に、明確に定義された機能と低いトラフィック量を持つ小規模なアプリケーションの場合、この緊密な統合により、処理時間が短縮され、効率的なデータ交換が実現する可能性があります ⁸。

ただし、モノリシックアーキテクチャの初期のシンプルさと開発速度の利点は、アプリケーションが成長し、複雑になるにつれて、徐々に失われる可能性があります。

モノリシックシステムの技術的な欠点と限界

モノリシックアーキテクチャは、多くのシナリオに適していますが、いくつかの重要な技術的な欠点と限界も抱えています。

スケーラビリティの課題とリソース制約

モノリシックアーキテクチャの最大の課題の1つは、スケーラビリティです ²。個々のコンポーネントを個別にスケールすることは難しく、アプリケーション全体をスケールする必要があります ¹。たとえば、アプリケーションの一部の機能のみが負荷の増加を経験している場合でも、インフラストラクチャの需要を満たすためにはアプリケーション全体の複数のコピーを実行する必要があります ⁹。これはリソースの非効率につながり、コストが増加する可能性があります ⁵。また、スケールバックは、スケールアップほど簡単ではありません ⁹。アプリケーションが成長するにつれて、パフォーマンスのボトルネックが発生する可能性もあります ⁹。

技術的なロックインとイノベーションの阻害

モノリシックアプリケーションは通常、最初に選択した技術スタックに縛られています ⁴。新しい技術やフレームワークをアプリケーションに統合することは困難であり、多くの場合、アプリケーション全体を完全に再構築する必要があります ¹。フレームワークや言語の変更はアプリケーション全体に影響を与えるため、変更にはコストと時間がかかることがよくあります ¹。この技術的なロックインは、イノベーションを妨げ、最新の技術トレンドに対応する能力を制限する可能性があります。

大規模プロジェクトにおける開発サイクルの遅延

モノリシックシステムのコードベースは、機能セットが広大であるため、非常に大きくなる可能性があります ³。システムの複雑さが増すにつれて、開発と実装はコストがかかり、時間がかかるようになります ³。小さな機能を変更するだけでも、プラットフォーム全体のコンパイルとテストが必要になる場合があり ¹、コードの更新を独立して行うことはできません ³。これにより、更新は四半期ごとなど、頻繁に行われない傾向があります ³。また、コードの複雑さのために、新しいチームメンバーがコードとワークフローを理解し、慣れることが困難になります ³。

デプロイメントの複雑さ

モノリシックアプリケーションへの小さな変更でも、モノリス全体の再デプロイが必要になります ¹。これは、継続的なデリバリーを中断させる可能性があり ⁶、更新中にバグが発生するリスクを高めます ⁶。大規模なアプリケーションの場合、デプロイメントプロセス自体が複雑になり、時間がかかる可能性があります。

障害分離の欠如

モノリシックシステムでは、1つのコンポーネントで障害が発生すると、アプリケーション全体がダウンする可能性があります ¹。緊密に結合された性質のため、障害を分離して迅速に修復することが困難になる場合があります ¹。これは、アプリケーションの可用性と信頼性に大きな影響を与える可能性があります。

これらの技術的な欠点は、アプリケーションが成長し、進化するにつれてますます顕著になり、スケーラビリティ、保守性、および新しい技術の採用能力を妨げる可能性があります。

ビジネスの視点：開発スピードとアジリティへの影響

モノリシックアーキテクチャは、ソフトウェア開発のスピードとアジリティに大きな影響を与えます。初期段階では、そのシンプルさから開発を迅速に進めることができますが、時間が経つにつれて、いくつかのビジネス上の課題が生じます。

開発スピードとアジリティへの影響

初期の段階では、モノリシックアーキテクチャは開発のスピードにおいて利点を発揮します ¹。単一のコードベースで作業するため、チームは迅速にアプリケーションを構築し、市場に投入することができます ⁶。しかし、アプリケーションが成長し、機能が追加されるにつれて、コードベースは肥大化し、複雑性を増します ³。これにより、開発スピードは徐々に低下し ¹、新しい機能の市場投入までの時間が長くなる可能性があります ¹。

また、モノリシックアーキテクチャは、アジャイル開発のアプローチとは相容れない側面があります ¹。小さな変更を加えるたびにプラットフォーム全体のコンパイルとテストが必要になるため ¹、イテレーションプロセスや変化する要件への迅速な対応が困難になります ³。技術的なロックインもアジリティを低下させる要因となります ¹。新しい技術やフレームワークを採用するには、アプリケーション全体に影響を与える可能性があり、コストと時間がかかるため、技術革新への抵抗が生まれることがあります ¹。

スケーラビリティと信頼性の課題がビジネスに与える影響

モノリシックシステムのスケーラビリティの限界は、ビジネスの成長に直接的な影響を与えます ¹。ユーザー数の増加や需要のピーク時にシステムが効率的に対応できない場合、パフォーマンスの低下やシステム障害につながり、ユーザーエクスペリエンスを損なう可能性があります ¹。これは、収益機会の損失やブランドイメージの低下につながる可能性があります。

信頼性の問題もビジネスにとって深刻な影響を及ぼします。単一障害点が存在するため、システムの一部で障害が発生すると、アプリケーション全体がダウンし、ビジネスの継続性を脅かす可能性があります ¹。障害からの回復にも時間がかかる場合があり ¹、ビジネスオペレーションの停止や経済的な損失につながる可能性があります。

開発、保守、スケーリングのコストとリスク

モノリシックシステムの開発コストは、初期段階では比較的低いかもしれませんが ⁷、長期的に見ると、保守とスケーリングのコストが高くなる可能性があります。大規模なコードベースの更新やバグ修正には、より多くの労力と時間が必要となり ¹、アプリケーション全体をスケールする必要があるため、インフラストラクチャのコストも増加します ⁴。

単一障害点は、ビジネスにとって大きなリスクとなります。システム全体のダウンタイムは、直接的な経済的損失だけでなく、顧客の信頼を失う原因にもなりかねません。また、新しい技術の導入の難しさもリスク要因の一つです ¹。技術革新の遅れは、競争力の低下につながる可能性があります。さらに、一部のモノリシックシステムに見られるベンダーロックインのリスクも考慮する必要があります ³。特定のベンダーに依存することで、長期的なコスト増加や柔軟性の低下を招く可能性があります。

モノリシックアプローチが適切である可能性のあるシナリオ

モノリシックアプローチは、すべてのシナリオに適しているわけではありませんが、特定の状況下では依然として有効な選択肢となり得ます。

適切なシナリオ

小規模なアプリケーション: アプリケーションの範囲が限定的で、複雑性が低い場合 ⁴。
初期段階のスタートアップやMVP: 迅速な開発と低い初期コストが重要な場合 ²。
要件が明確で安定しているプロジェクト: 要件が頻繁に変更されないことが予想される場合 ¹⁰。
ユーザー数が限られており、使用パターンが予測可能な内部ツールやアプリケーション: スケーラビリティや柔軟性が主要な懸念事項ではない場合 ⁸。

モノリシックアプローチを選択する際に考慮すべき要素

チームの規模と専門知識: 小規模なチームや分散システムの専門知識を持たないチームに適しています ⁴。
予想されるスケーラビリティの要件: 大規模なスケーリングが予想されない場合に適しています ¹。
迅速な初期開発の必要性と長期的な柔軟性のバランス: 初期のスピードが重視される場合に適しています ⁶。
予算とリソースの制約: 初期コストを抑えたい場合に適しています ⁷。
システム全体の障害に対する許容度: 単一障害点のリスクを許容できる場合に適しています ¹。

モノリシックアーキテクチャは、特にアプリケーションの成長と複雑さがあまりない場合に、シンプルさと初期開発の速さ、そして低い初期コストという点で依然として魅力的な選択肢です。

マイクロサービスへの移行の課題と利点

アプリケーションが成長し、モノリシックアーキテクチャの限界に達した場合、マイクロサービスアーキテクチャへの移行が検討されることがあります。

移行の課題

モノリシックシステムからマイクロサービスへの移行は、大きなアーキテクチャの変更を伴うため、多くの課題と複雑さを伴います ¹。大規模で緊密に結合されたコードベースを独立したサービスに分割する必要があり ¹¹、サービスの境界を慎重に定義し、サービス間の通信のための明確なAPIを作成する必要があります。また、新しいインフラストラクチャとデプロイメント戦略が必要になり ⁸、分散システムのテストとデバッグの複雑さも増します ²。移行期間中は、開発時間とリソースの要件が増加する可能性もあります ⁶。

移行の利点

マイクロサービスアーキテクチャへの移行には、多くのビジネス上および技術上の利点があります ¹。個々のサービスを需要に基づいて独立してスケーリングできるため、スケーラビリティとリソースの利用率が向上します ¹。個々のサービスを独立してデプロイできるため、アジリティが向上し、リリースサイクルが高速化されます ¹。また、1つのサービスで障害が発生しても他のサービスには影響を与えないため、フォールトアイソレーションが強化され、システム全体の回復力が向上します ¹。さらに、各サービスに最適なテクノロジースタックを選択できるため、技術的な柔軟性が向上します ¹。小規模で独立したサービスは、保守とテストが容易になり ¹、アジャイル開発プラクティスとの連携も向上します ¹。

マイクロサービスへの移行は複雑な取り組みですが、進化するビジネスニーズに対応するために、長期的なスケーラビリティ、アジリティ、および回復力の点で大きなメリットをもたらす可能性があります。Atlassianの事例 ¹ が示すように、戦略的な計画と段階的な移行によって、大きな成果を上げることができます。

多様な読者層への伝え方：ベストプラクティス

初心者と企業の経営層・マネージャーの両方を対象とした技術ブログ記事を作成する際には、明確さと理解しやすさが重要です。

記事構成

記事は、定義から始まり、利点、欠点、ビジネスへの影響、戦略的な考慮事項、そして代替案へと論理的に進むように構成する必要があります。明確な見出しと小見出しを使用して内容を整理し、複雑な概念を説明するための例やアナロジー（²の岩盤の例など）を組み込むことが有効です。

技術的な詳細と分かりやすい言葉遣いのバランス

技術的な用語は初心者にも理解できるように明確に説明する必要があります。一方で、企業の経営層や技術マネージャーの理解を深めるために、十分な詳細と分析を提供する必要があります。必要に応じて、図や表を使用して理解を深めることも有効です。

包括的な内容と文字数要件の確保

アウトラインの各ポイントを、調査スニペットからの十分な詳細と裏付けとなる証拠を用いて展開する必要があります。6000字以上の文字数を満たすために、深い分析と洞察を提供し、内容が明確で一貫性があり、正確であることを確認するために、コンテンツを見直し、修正します。

表1：モノリシック vs. マイクロサービス

特徴	モノリシックアーキテクチャ	マイクロサービスアーキテクチャ
デプロイメント	単一のユニットとしてデプロイ	独立したサービスとしてデプロイ
スケーラビリティ	アプリケーション全体をスケール	個々のサービスをスケール
技術的な柔軟性	限定的	高い
フォールトアイソレーション	低い	高い
開発スピード（初期）	速い	遅い
開発スピード（長期）	遅い	速い
複雑さ（初期）	低い	高い
複雑さ（長期）	高い	管理次第
チーム構成の適合性	小規模チーム	大規模、専門化されたチーム

表2：モノリシックアーキテクチャのメリットとデメリット

カテゴリ	メリット	デメリット
技術	開発の容易さ ¹、初期デプロイメントの容易さ ¹、テストとデバッグの容易さ ¹、特定のシナリオでのパフォーマンス ⁴	スケーラビリティの限界 ¹、技術的なロックイン ¹、大規模プロジェクトでの開発遅延 ¹、デプロイメントの複雑さ ¹、障害分離の欠如 ¹
ビジネス	初期コストの低さ ⁷、迅速な市場投入 ⁶	アジリティの低下 ¹、スケーラビリティの問題による収益損失のリスク、信頼性の問題によるビジネス継続性のリスク、長期的な保守コストの増加 ⁷、新しい技術の採用の難しさ ²

表3：モノリシック vs. マイクロサービスの選択

要素	モノリシックアーキテクチャ（適している場合）	マイクロサービスアーキテクチャ（適している場合）
プロジェクト規模	小規模、複雑性が低い	大規模、複雑性が高い
チーム規模	小規模	大規模、専門化されたチーム
スケーラビリティのニーズ	低い、予測可能	高い、変動が激しい
技術進化のスピード	遅い、安定している	速い、頻繁な変更が予想される
予算	限られている	比較的余裕がある
市場投入までの時間	非常に短い	ある程度の時間を許容できる

結論

モノリシックなシステムは、そのシンプルさから初期の開発段階や小規模なアプリケーションにおいては依然として有効な選択肢です。開発の容易さ、初期デプロイメントの簡便さ、そして低い初期コストは、特にリソースが限られたスタートアップ企業や、迅速な市場投入が求められるMVPの開発においては大きな利点となります。しかし、アプリケーションが成長し、複雑性を増すにつれて、スケーラビリティの限界、技術的なロックイン、開発サイクルの遅延、デプロイメントの複雑さ、そして障害分離の欠如といった課題が顕在化します。

ビジネスの観点から見ると、モノリシックアーキテクチャは初期のアジリティには貢献するものの、長期的な成長と変化への対応力においては制約となる可能性があります。スケーラビリティと信頼性の問題は、ユーザーエクスペリエンスの低下やビジネス機会の損失につながりかねません。また、長期的な保守コストの増加や新しい技術の導入の難しさも、ビジネスにとって重要な考慮事項です。

現代のソフトウェア開発においては、マイクロサービスアーキテクチャのようなよりモジュール化されたアプローチが注目を集めていますが、モノリシックアーキテクチャが完全に時代遅れになったわけではありません。重要なのは、アプリケーションの特性、チームの能力、そしてビジネスの目標を総合的に考慮し、最適なアーキテクチャを選択することです。モノリシックアプローチが依然として適切であるシナリオを理解し、必要に応じてマイクロサービスへの移行を検討することで、企業は競争力を維持し、持続的な成長を実現できるでしょう。

引用文献

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What is Monolithic Architecture? – IBM, 3月 23, 2025にアクセス、 https://www.ibm.com/think/topics/monolithic-architecture
Monolithic Architectures in Software Development – Agile Academy, 3月 23, 2025にアクセス、 https://www.agile-academy.com/en/agile-dictionary/monolithic-architecture/
Monolithic Architecture – Strengths, weaknesses, and characteristics – Encore Cloud, 3月 23, 2025にアクセス、 https://encore.cloud/resources/monolithic-architecture
Monolithic Architecture in OS – GeeksforGeeks, 3月 23, 2025にアクセス、 https://www.geeksforgeeks.org/monolithic-architecture/
Monolithic vs Microservices Architecture: Pros, Cons and Which to Choose – OpenLegacy, 3月 23, 2025にアクセス、 https://www.openlegacy.com/blog/monolithic-application
Monolithic Architecture. Advantages and Disadvantages | by Oleksii Dushenin – Medium, 3月 23, 2025にアクセス、 https://medium.com/@datamify/monolithic-architecture-advantages-and-disadvantages-e71a603eec89
Monolithic Architecture: Powerhouse for Rapid Development – Intellisoft, 3月 23, 2025にアクセス、 https://intellisoft.io/monolithic-architecture-powerhouse-for-rapid-development/
Monolithic (Legacy) vs. Microservices Application Development – LogicMonitor, 3月 23, 2025にアクセス、 https://www.logicmonitor.com/blog/monolithic-legacy-vs-microservices-application-development
What is a Monolithic Application? Everything You Need to Know – vFunction, 3月 23, 2025にアクセス、 https://vfunction.com/blog/what-is-monolithic-application/
What Is Monolithic Architecture? Definition and Examples – Talend, 3月 23, 2025にアクセス、 https://www.talend.com/resources/monolithic-architecture/