Впровадження та масштабування CI/CD в розробці застосунків
Впровадження автоматизованого процесу CI/CD стає стандартом для розробки програмного забезпечення. Проте, з ростом проектів та команд, масштабування та оптимізація цього процесу є ключовим викликом.
У цій статті ми розглянемо, чому виникає ця проблема, і як ефективно масштабувати та оптимізувати CI/CD для досягнення максимальної продуктивності. Залишайтеся з нами, щоб дізнатися більше!
Сьогодні, розробка програмних продуктів найчастіше ведеться командами, де кожен розробник або підгрупа відповідає за свій окремий модуль. Кожен член команди працює над конкретними частинами проекту.
Після завершення кодування ми отримуємо набір фрагментів коду, які необхідно об’єднати. Процес інтеграції може зайняти значний час, залежно від методів роботи кожного розробника.
CI/CD (Continuous Integration/Continuous Delivery/Continuous Deployment) є рішенням цієї проблеми, забезпечуючи випуск оновлень без затримок та конфліктів. Розглянемо цей процес детальніше.
Безперервна інтеграція (CI)
CI, або безперервна інтеграція, передбачає постійне об’єднання змін коду зі спільною гілкою проекту. Це дозволяє проводити тестування коду, вносити зміни та удосконалення в реальному часі. Основна мета полягає в перевірці кожного елемента за допомогою автоматизованих тестів.
Такий підхід дозволяє уникати перевірки всього коду одним блоком в кінці проекту, а також одночасної роботи над великою кількістю елементів. Модульне тестування є важливим для забезпечення якості коду. Це допомагає виявляти помилки на ранніх етапах, гарантуючи, що код компілюється і не створює регресій.
Безперервна доставка (CD)
Безперервна доставка (CD) об’єднує безперервну інтеграцію з автоматизованим тестуванням, готуючи код до розгортання. Процес CD пакує код разом із виконаними тестами та автоматизує його розгортання.
CD автоматизує процес випуску програмного забезпечення, роблячи його готовим до розгортання в будь-який момент, навіть за необхідності ручного підтвердження.
Безперервне розгортання (CD)
Безперервна доставка і безперервне розгортання мають схожу мету – розгортання програми у виробничому середовищі, але відрізняються підходом. Основна різниця полягає в процесі випуску.
Безперервне розгортання автоматично розгортає кожну зміну, яка успішно проходить усі етапи конвеєра. На відміну від цього, безперервна доставка вимагає ручного підтвердження перед розгортанням.
Масштабування CI/CD
Зі збільшенням кількості мікросервісів масштабування CI/CD стає необхідністю. Збільшення числа мікросервісів може призвести до того, що різні конвеєри підключаються до одного Git-репозиторію, збільшуючи навантаження на CI-сервер та знижуючи продуктивність.
Для ефективного масштабування CI/CD необхідно створити стандартизований та автоматизований конвеєр розробки для всіх команд, забезпечуючи при цьому якість коду та поставок. Це також спростить керування конвеєром.
Масштабування включає в себе створення процесу CI для виконання модульних тестів та перевірки якості коду.
Далі розробляється процес CD для створення образів (images) та їх автоматичного розгортання у різних середовищах, включно з виробничим середовищем.
Кроки для масштабування CI/CD
Перший крок – це узгодження конвеєра з архітекторами та керівниками команд. Це включає відображення гілок Git на відповідні середовища (наприклад, develop -> development, master -> homologation/production). Запускаються CI завдання при кожному запиті на злиття (pull request) та CD завдання при кожній зміні у відповідних гілках.
Можна створити окремі потоки завдань як для CI, так і для CD.
CI Job Flow складається з наступних етапів:
- Перевірка початкової та цільової гілок запиту на злиття.
- Перевірка відсутності конфліктів злиття, які потребують ручного вирішення.
- Виконання модульних тестів.
- Створення збірки для перевірки цілісності та компіляції коду.
- Перевірка якості коду.
- Збільшення та закріплення версії проекту в початковій гілці.
- Повідомлення репозиторію Git про успіх або невдачу через Webhook або Rest API (Git Repository).
Потік завдань CD має таку структуру:
- Перевірка гілки, яка сповіщає про зміни.
- Створення артефакту за допомогою спеціального інструмента для конкретного проекту.
- Після створення артефакту бібліотечні проекти відправляються до Nexus для зберігання, а потік завершується.
Далі виконуються наступні дії:
Крок 1. Для згенерованого артефакту створюється Docker образ з використанням версії артефакту.
Крок 2. Зображення завантажується в реєстр Docker.
Крок 3. Розгортання зображення через Kubernetes.
Для проектів, які розгортаються у середовищах затвердження/виробництва, виконуються кроки 1 і 2, а потім:
- Розгортання зображення через Kubernetes у середовищі затвердження.
- Процес зупиняється в очікуванні затвердження розгортання у виробничому середовищі.
- У разі схвалення, затверджене зображення просувається до виробництва.
- В іншому випадку, зображення повертається на етап затвердження.
Оптимізація CI/CD
CI/CD значно покращує цикл розробки та вирішує проблеми, пов’язані з інтеграцією нового коду та частотою поставок.
Далі наведено кілька способів додаткової оптимізації CI/CD:
Першочергове виправлення зламаних збірок
Коли збірка не вдається, її виправлення стає пріоритетним завданням для команди. Якщо не вдається швидко виправити збірку, команда повинна розглянути можливість видалення коду або вимкнення нової функції.
Мета полягає в тому, щоб збірка завжди створювала робочий код, готовий до розгортання.
Часті, невеликі розгортання
Кожне розгортання несе в собі ризик нестабільності програми. З цієї причини часто намагаються відтермінувати розгортання. Проблема цього підходу полягає в накопиченні занадто великої кількості змін. Якщо одна зміна спричинить проблему, буде потрібно відкотити всі зміни, навіть ті, що працюють належним чином.
Застосовуйте підхід поступового внесення змін та розбивайте великі зміни на менші та простіші. Якщо розгортання проводяться частіше і з невеликими змінами, ризик виникнення проблем зменшується.
Автоматизація тестів для зменшення ризиків
Часто виникає ситуація, коли “все працює на моїй локальній машині”. Локальні середовища розробки можуть відрізнятися. Між локальним середовищем і середовищем, де починається виробництво, може бути багато відмінностей. Оптимізувати CI/CD можна шляхом автоматизації завдань забезпечення якості (QA), таких як тестування браузера, зменшуючи ризик потрапляння помилок у робочу програму.
Довіра до автоматизованих тестів
Щоб перевірити код, який розробник інтегрує, CI покладається на автоматизовані та надійні тести. Після компіляції коду, додавайте тести, які вважаєте критичними.
Скільки тестів необхідно? Головна мета CI – надання зворотнього зв’язку якомога швидше. Якщо розробнику доводиться чекати годину, то процес не буде ефективним. Ви завжди щось упустите, але коли помилку виявлять у виробництві, створіть тестовий випадок та включіть його в CI цикл.
Завжди враховуйте безпеку
Безпека інструменту CI/CD є важливим аспектом, оскільки він інтегрується в наявні конфігурації та середовища. CI/CD вимагає, щоб усі інструменти безпеки викликалися програмно, а їхні результати зводилися в одному місці. Вибирайте інструменти, що мають API для автоматизованого аудиту шифрування.
Переваги масштабування та оптимізації CI/CD
Масштабування та оптимізація CI/CD не тільки підвищує ефективність команд розробників, а й надає інші переваги:
Зменшення накладних витрат
Час розробки оплачується, але як щодо часу, витраченого на ручне розгортання коду? Автоматизація значної частини процесу дозволить заощадити час для оплачуваної роботи. Автоматизоване тестування також дозволяє швидше виявляти помилки. Збільшення кількості виправлених помилок за той же час – це беззаперечна перевага.
Поставки з меншою кількістю помилок і зниженим ризиком
Виявлення помилок на ранніх етапах розробки та випуск невеликих змін роблять систему стабільнішою. Коли ви впроваджуєте автоматизовані тести на всіх етапах розробки, то зменшуєте ризик переміщення неякісного коду на наступний етап. Також легше відкотити невеликі зміни, коли це необхідно.
Швидка реакція на зміни ринку
Ринкові умови постійно змінюються. Наприклад, якщо ви виявили, що новий продукт не приносить очікуваний дохід, або що більшість користувачів відвідують ваш сайт з мобільних пристроїв, набагато простіше внести швидкі зміни, якщо ви оптимізували безперервну доставку.
Впевненість
Оптимізація CI/CD, тобто наявність надійного набору тестів, значно збільшує впевненість у відсутності помилок. Якщо процес розробки прозорий, і команда, і клієнти будуть впевнені у вас як у розробниках.
Заключні слова
CI/CD робить інтеграцію та доставку швидшою. Важливо масштабувати та оптимізувати цей процес, щоб уникнути контрпродуктивності через зростання складності.
Ви також можете розглянути деякі з найкращих інструментів CI.