1. Есть готовое решение:
www.litedb.org/. Можно обойтись без программы, используя эту или подобную in-memory БД.
2. Используя Owin Self Hosting в качестве микросервиса, само собой, вы будете нести некие накладные расходы на то, что вы общаетесь с этим микросервисом по HTTP - здесь большее время на соединение, передача заголовков, прием заголовков, ожидание ответа. В то же время, WCF через, скажем, Named Pipes (локально) или TCP (глобально), крайне быстр и подобных накладных расходов не несёт. На большом количестве запросов (миллионы в час) будет очень заметно.