نحوه پیاده‌سازی اندپوینت‌های بررسی سلامت برای نظارت قدرتمند بر سرویس‌ها را بیاموزید. این راهنما اصول طراحی، استراتژی‌های پیاده‌سازی و بهترین شیوه‌ها برای تضمین پایداری برنامه در محیط‌های جهانی را پوشش می‌دهد.
اندپوینت‌های بررسی سلامت (Health Check): راهنمای جامع پیاده‌سازی نظارت بر سرویس‌ها
در سیستم‌های توزیع‌شده امروزی، تضمین پایداری و در دسترس بودن سرویس‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از مؤلفه‌های حیاتی هر استراتژی نظارتی قدرتمند، پیاده‌سازی اندپوینت‌های بررسی سلامت (health check endpoints) است. این اندپوینت‌ها مکانیزمی ساده اما قدرتمند برای ارزیابی سلامت یک سرویس فراهم می‌کنند و امکان شناسایی و حل پیشگیرانه مشکلات را قبل از تأثیرگذاری بر کاربران نهایی فراهم می‌آورند. این راهنما یک نمای کلی و جامع از اندپوینت‌های بررسی سلامت ارائه می‌دهد که شامل اصول طراحی، استراتژی‌های پیاده‌سازی و بهترین شیوه‌های قابل اجرا در محیط‌های متنوع جهانی است.
اندپوینت‌های بررسی سلامت چه هستند؟
اندپوینت بررسی سلامت یک URL یا اندپوینت API خاص روی یک سرویس است که وضعیتی را نشان می‌دهد که سلامت کلی سرویس را مشخص می‌کند. سیستم‌های نظارتی به صورت دوره‌ای این اندپوینت‌ها را فراخوانی می‌کنند تا مشخص شود آیا سرویس به درستی کار می‌کند یا خیر. پاسخ معمولاً شامل یک کد وضعیت (مانند 200 OK یا 500 Internal Server Error) است و ممکن است اطلاعات اضافی درباره وابستگی‌ها و وضعیت داخلی سرویس را نیز شامل شود.
آن را مانند پزشکی در نظر بگیرید که علائم حیاتی بیمار را بررسی می‌کند: اندپوینت بررسی سلامت یک تصویر لحظه‌ای از وضعیت فعلی سرویس ارائه می‌دهد. اگر علائم حیاتی (کد وضعیت، زمان پاسخ‌دهی) در محدوده قابل قبول باشند، سرویس سالم تلقی می‌شود. در غیر این صورت، سیستم نظارتی می‌تواند هشدارها را فعال کند یا اقدامات اصلاحی مانند راه‌اندازی مجدد سرویس یا حذف آن از چرخه توزیع بار (load balancer) را انجام دهد.
چرا اندپوینت‌های بررسی سلامت مهم هستند؟
اندپوینت‌های بررسی سلامت به دلایل متعددی ضروری هستند:
- نظارت پیشگیرانه: این اندپوینت‌ها امکان شناسایی پیشگیرانه مشکلات را قبل از تأثیرگذاری بر کاربران فراهم می‌کنند. با نظارت مداوم بر سلامت سرویس، می‌توانید مشکلات را زود تشخیص داده و قبل از تشدید، اقدامات اصلاحی انجام دهید.
- بازیابی خودکار: آن‌ها مکانیزم‌های بازیابی خودکار را تسهیل می‌کنند. هنگامی که یک سرویس ناسالم می‌شود، سیستم نظارتی می‌تواند به طور خودکار سرویس را مجدداً راه‌اندازی کند، آن را از چرخه توزیع بار حذف کند یا سایر اقدامات اصلاحی را فعال نماید.
- بهبود آپ‌تایم (Uptime): اندپوینت‌های بررسی سلامت با فراهم کردن نظارت پیشگیرانه و بازیابی خودکار، به بهبود آپ‌تایم و در دسترس بودن سرویس کمک می‌کنند.
- اشکال‌زدایی ساده‌شده: اطلاعات بازگردانده شده توسط یک اندپوینت بررسی سلامت می‌تواند بینش‌های ارزشمندی در مورد ریشه مشکلات ارائه دهد و اشکال‌زدایی و عیب‌یابی را ساده‌تر کند.
- کشف سرویس (Service Discovery): از آن‌ها می‌توان برای کشف سرویس استفاده کرد. سرویس‌ها می‌توانند اندپوینت‌های بررسی سلامت خود را در یک رجیستری سرویس ثبت کنند، که به سایر سرویس‌ها اجازه می‌دهد وابستگی‌های خود را کشف و نظارت کنند. پروب‌های liveness در کوبرنتیز یک مثال برجسته از این مورد است.
- توزیع بار (Load Balancing): توزیع‌کننده‌های بار از اندپوینت‌های بررسی سلامت برای تعیین اینکه کدام نمونه‌های سرویس سالم و قادر به پردازش ترافیک هستند، استفاده می‌کنند. این امر تضمین می‌کند که درخواست‌ها فقط به نمونه‌های سالم هدایت می‌شوند و عملکرد و در دسترس بودن برنامه به حداکثر می‌رسد.
طراحی اندپوینت‌های بررسی سلامت مؤثر
طراحی اندپوینت‌های بررسی سلامت مؤثر نیازمند توجه دقیق به چندین عامل است:
۱. سطح جزئیات (Granularity)
سطح جزئیات اندپوینت بررسی سلامت، میزان اطلاعات ارائه‌شده درباره سلامت سرویس را تعیین می‌کند. این گزینه‌ها را در نظر بگیرید:
- بررسی سلامت ساده: این نوع اندپوینت فقط تأیید می‌کند که سرویس فعال است و می‌تواند به درخواست‌ها پاسخ دهد. معمولاً اتصال اولیه و استفاده از منابع را بررسی می‌کند.
- بررسی سلامت وابستگی‌ها: این نوع اندپوینت سلامت وابستگی‌های سرویس مانند پایگاه‌های داده، صف‌های پیام و APIهای خارجی را بررسی می‌کند. این کار تأیید می‌کند که سرویس می‌تواند با این وابستگی‌ها ارتباط برقرار کرده و به آن‌ها تکیه کند.
- بررسی سلامت منطق کسب‌وکار: این نوع اندپوینت سلامت منطق اصلی کسب‌وکار سرویس را بررسی می‌کند. این کار تأیید می‌کند که سرویس می‌تواند عملکرد مورد نظر خود را به درستی انجام دهد. به عنوان مثال، در یک برنامه تجارت الکترونیک، یک بررسی سلامت منطق کسب‌وکار ممکن است تأیید کند که سرویس می‌تواند سفارشات را با موفقیت پردازش کند.
انتخاب سطح جزئیات به نیازهای خاص برنامه شما بستگی دارد. یک بررسی سلامت ساده ممکن است برای سرویس‌های ابتدایی کافی باشد، در حالی که سرویس‌های پیچیده‌تر ممکن است به بررسی‌های دقیق‌تری نیاز داشته باشند که سلامت وابستگی‌ها و منطق کسب‌وکارشان را تأیید کند. به عنوان مثال، API استرایپ (Stripe) چندین اندپوینت برای نظارت بر وضعیت سرویس‌ها و وابستگی‌های مختلف خود دارد.
۲. زمان پاسخ‌دهی (Response Time)
زمان پاسخ‌دهی اندپوینت بررسی سلامت بسیار مهم است. باید به اندازه‌ای سریع باشد که سربار غیرضروری به سیستم نظارتی اضافه نکند، اما همچنین به اندازه‌ای دقیق باشد که نشان‌دهنده قابل اعتمادی از سلامت سرویس باشد. به طور کلی، زمان پاسخ‌دهی کمتر از ۱۰۰ میلی‌ثانیه مطلوب است.
زمان پاسخ‌دهی بیش از حد می‌تواند نشان‌دهنده مشکلات عملکردی یا رقابت بر سر منابع باشد. نظارت بر زمان پاسخ‌دهی اندپوینت‌های بررسی سلامت می‌تواند بینش‌های ارزشمندی در مورد عملکرد سرویس ارائه دهد و گلوگاه‌های بالقوه را شناسایی کند.
۳. کدهای وضعیت (Status Codes)
کد وضعیت بازگردانده شده توسط اندپوینت بررسی سلامت برای نشان دادن وضعیت سلامت سرویس استفاده می‌شود. باید از کدهای وضعیت استاندارد HTTP استفاده شود، مانند:
- 200 OK: نشان می‌دهد که سرویس سالم است.
- 503 Service Unavailable: نشان می‌دهد که سرویس به طور موقت در دسترس نیست.
- 500 Internal Server Error: نشان می‌دهد که سرویس با یک خطای داخلی مواجه شده است.
استفاده از کدهای وضعیت استاندارد HTTP به سیستم‌های نظارتی اجازه می‌دهد تا به راحتی وضعیت سلامت سرویس را بدون نیاز به منطق سفارشی تفسیر کنند. در نظر داشته باشید که برای سناریوهای خاص‌تر، کدهای وضعیت سفارشی را گسترش دهید، اما همیشه از سازگاری با ابزارهای استاندارد اطمینان حاصل کنید.
۴. بدنه پاسخ (Response Body)
بدنه پاسخ می‌تواند اطلاعات اضافی درباره سلامت سرویس ارائه دهد، مانند:
- نسخه سرویس: نسخه‌ای از سرویس که در حال اجرا است.
- وضعیت وابستگی‌ها: وضعیت وابستگی‌های سرویس.
- استفاده از منابع: اطلاعاتی درباره استفاده از منابع سرویس، مانند استفاده از CPU، حافظه و فضای دیسک.
- پیام‌های خطا: پیام‌های خطای دقیق در صورتی که سرویس ناسالم باشد.
ارائه این اطلاعات اضافی می‌تواند به ساده‌سازی اشکال‌زدایی و عیب‌یابی کمک کند. در نظر داشته باشید که از یک فرمت استاندارد مانند JSON برای بدنه پاسخ استفاده کنید.
۵. امنیت
اندپوینت‌های بررسی سلامت باید برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز ایمن‌سازی شوند. این اقدامات امنیتی را در نظر بگیرید:
- احراز هویت: برای دسترسی به اندپوینت بررسی سلامت، احراز هویت را الزامی کنید. با این حال، به سرباری که این کار اضافه می‌کند، به ویژه برای اندپوینت‌هایی که به طور مکرر بررسی می‌شوند، توجه داشته باشید. شبکه‌های داخلی و لیست سفید (whitelisting) ممکن است مناسب‌تر باشند.
- مجوزدهی: دسترسی به اندپوینت بررسی سلامت را به کاربران یا سیستم‌های مجاز محدود کنید.
- محدودیت نرخ (Rate Limiting): برای جلوگیری از حملات انکار سرویس (denial-of-service)، محدودیت نرخ را پیاده‌سازی کنید.
سطح امنیت مورد نیاز به حساسیت اطلاعاتی که توسط اندپوینت بررسی سلامت افشا می‌شود و تأثیر بالقوه دسترسی غیرمجاز بستگی دارد. به عنوان مثال، افشای پیکربندی داخلی از طریق یک بررسی سلامت، امنیت سخت‌گیرانه‌ای را ایجاب می‌کند.
پیاده‌سازی اندپوینت‌های بررسی سلامت
پیاده‌سازی اندپوینت‌های بررسی سلامت شامل افزودن یک اندپوینت جدید به سرویس شما و پیکربندی سیستم نظارتی برای فراخوانی آن است. در ادامه چند استراتژی پیاده‌سازی آورده شده است:
۱. استفاده از یک فریم‌ورک یا کتابخانه
بسیاری از فریم‌ورک‌ها و کتابخانه‌ها پشتیبانی داخلی برای اندپوینت‌های بررسی سلامت ارائه می‌دهند. به عنوان مثال:
- Spring Boot (Java): اسپرینگ بوت یک actuator سلامت داخلی ارائه می‌دهد که شاخص‌های مختلف سلامت را افشا می‌کند.
- ASP.NET Core (C#): ای‌اس‌پی‌دات‌نت کور یک میان‌افزار بررسی سلامت (health checks middleware) ارائه می‌دهد که به شما امکان می‌دهد به راحتی اندپوینت‌های بررسی سلامت را به برنامه خود اضافه کنید.
- Express.js (Node.js): چندین پکیج میان‌افزار برای افزودن اندپوینت‌های بررسی سلامت به برنامه‌های Express.js موجود است.
- Flask (Python): فلسک را می‌توان با کتابخانه‌هایی برای ایجاد اندپوینت‌های سلامت گسترش داد.
استفاده از یک فریم‌ورک یا کتابخانه می‌تواند فرآیند پیاده‌سازی را ساده کرده و تضمین کند که اندپوینت‌های بررسی سلامت شما با بقیه برنامه شما سازگار هستند.
۲. پیاده‌سازی سفارشی
شما همچنین می‌توانید اندپوینت‌های بررسی سلامت را به صورت دستی پیاده‌سازی کنید. این کار به شما کنترل بیشتری بر رفتار اندپوینت می‌دهد اما نیاز به تلاش بیشتری دارد.
در اینجا یک مثال از یک اندپوینت بررسی سلامت ساده در پایتون با استفاده از Flask آورده شده است:
from flask import Flask, jsonify
app = Flask(__name__)
@app.route("/health")
def health_check():
# بررسی‌های سلامتی را اینجا انجام دهید
is_healthy = True # با منطق واقعی بررسی سلامت جایگزین کنید
if is_healthy:
return jsonify({"status": "ok", "message": "سرویس سالم است"}), 200
else:
return jsonify({"status": "error", "message": "سرویس ناسالم است"}), 503
if __name__ == "__main__":
app.run(debug=True)
این مثال یک اندپوینت بررسی سلامت ساده را تعریف می‌کند که یک پاسخ JSON را نشان‌دهنده وضعیت سلامت سرویس بازمی‌گرداند. شما باید متغیر `is_healthy` را با منطق واقعی بررسی سلامت، مانند بررسی اتصال به پایگاه داده یا استفاده از منابع، جایگزین کنید.
۳. یکپارچه‌سازی با سیستم‌های نظارتی
پس از پیاده‌سازی اندپوینت‌های بررسی سلامت، باید سیستم نظارتی خود را برای فراخوانی آن‌ها پیکربندی کنید. بیشتر سیستم‌های نظارتی از نظارت بر بررسی سلامت پشتیبانی می‌کنند، از جمله:
- Prometheus: پرومتئوس یک سیستم نظارتی متن‌باز محبوب است که می‌تواند اندپوینت‌های بررسی سلامت را scrape کرده و در مورد سرویس‌های ناسالم هشدار دهد.
- Datadog: دیتا‌داگ یک پلتفرم نظارتی مبتنی بر ابر است که قابلیت‌های جامع نظارت و هشدار را فراهم می‌کند.
- New Relic: نیو رلیک یکی دیگر از پلتفرم‌های نظارتی مبتنی بر ابر است که ویژگی‌های مشابهی با دیتا‌داگ ارائه می‌دهد.
- Nagios: یک سیستم نظارتی سنتی که هنوز به طور گسترده استفاده می‌شود و امکان پروب‌های بررسی سلامت را فراهم می‌کند.
- Amazon CloudWatch: برای سرویس‌های میزبانی شده در AWS، CloudWatch را می‌توان برای نظارت بر اندپوینت‌های سلامت پیکربندی کرد.
- Google Cloud Monitoring: مشابه CloudWatch، اما برای پلتفرم ابری گوگل.
- Azure Monitor: سرویس نظارتی برای برنامه‌های مبتنی بر آژور.
پیکربندی سیستم نظارتی برای فراخوانی اندپوینت‌های بررسی سلامت شامل مشخص کردن URL اندپوینت و کد وضعیت مورد انتظار است. شما همچنین می‌توانید هشدارها را برای فعال شدن در هنگام ناسالم شدن سرویس پیکربندی کنید. به عنوان مثال، ممکن است هشداری را برای فعال شدن در زمانی که اندپوینت بررسی سلامت خطای 503 Service Unavailable را بازمی‌گرداند، پیکربندی کنید.
بهترین شیوه‌ها برای اندپوینت‌های بررسی سلامت
در اینجا چند مورد از بهترین شیوه‌ها برای پیاده‌سازی و استفاده از اندپوینت‌های بررسی سلامت آورده شده است:
- ساده نگه دارید: اندپوینت‌های بررسی سلامت باید ساده و سبک باشند تا از افزودن سربار غیرضروری به سرویس جلوگیری شود. از منطق پیچیده یا وابستگی‌ها در اندپوینت بررسی سلامت خودداری کنید.
- سریع عمل کنید: اندپوینت‌های بررسی سلامت باید به سرعت پاسخ دهند تا سیستم نظارتی را به تأخیر نیندازند. هدف را بر روی زمان پاسخ‌دهی کمتر از ۱۰۰ میلی‌ثانیه قرار دهید.
- از کدهای وضعیت استاندارد استفاده کنید: از کدهای وضعیت استاندارد HTTP برای نشان دادن وضعیت سلامت سرویس استفاده کنید. این کار به سیستم‌های نظارتی اجازه می‌دهد تا به راحتی وضعیت سلامت سرویس را بدون نیاز به منطق سفارشی تفسیر کنند.
- اطلاعات اضافی ارائه دهید: اطلاعات اضافی درباره سلامت سرویس را در بدنه پاسخ ارائه دهید، مانند نسخه سرویس، وضعیت وابستگی‌ها و استفاده از منابع. این می‌تواند به ساده‌سازی اشکال‌زدایی و عیب‌یابی کمک کند.
- اندپوینت را ایمن کنید: اندپوینت بررسی سلامت را برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز ایمن کنید. این امر به ویژه اگر اندپوینت اطلاعات حساسی را افشا کند، مهم است.
- خود اندپوینت را نظارت کنید: خود اندپوینت بررسی سلامت را نظارت کنید تا اطمینان حاصل شود که به درستی کار می‌کند. این می‌تواند به شناسایی مشکلات خود سیستم نظارتی کمک کند.
- اندپوینت را تست کنید: اندپوینت بررسی سلامت را به طور کامل تست کنید تا اطمینان حاصل شود که به درستی سلامت سرویس را منعکس می‌کند. این شامل تست سناریوهای سالم و ناسالم است. از اصول مهندسی آشوب (chaos engineering) برای شبیه‌سازی خرابی‌ها و تأیید پاسخ بررسی سلامت استفاده کنید.
- فرآیند را خودکار کنید: استقرار و پیکربندی اندپوینت‌های بررسی سلامت را به عنوان بخشی از پایپ‌لاین CI/CD خود خودکار کنید. این تضمین می‌کند که اندپوینت‌های بررسی سلامت به طور مداوم در همه سرویس‌ها پیاده‌سازی می‌شوند.
- اندپوینت را مستندسازی کنید: اندپوینت بررسی سلامت را، از جمله URL، کدهای وضعیت مورد انتظار و فرمت بدنه پاسخ، مستند کنید. این کار درک و استفاده از اندپوینت را برای سایر توسعه‌دهندگان و تیم‌های عملیاتی آسان‌تر می‌کند.
- توزیع جغرافیایی را در نظر بگیرید: برای برنامه‌های توزیع‌شده جهانی، پیاده‌سازی اندپوینت‌های بررسی سلامت در چندین منطقه را در نظر بگیرید. این تضمین می‌کند که می‌توانید سلامت سرویس‌های خود را از مکان‌های مختلف به درستی نظارت کنید. خرابی در یک منطقه نباید باعث فعال شدن هشدار قطعی جهانی شود اگر سایر مناطق سالم هستند.
استراتژی‌های پیشرفته بررسی سلامت
علاوه بر بررسی‌های سلامت پایه، این استراتژی‌های پیشرفته را برای نظارت قوی‌تر در نظر بگیرید:
- استقرارهای قناری (Canary Deployments): از بررسی‌های سلامت برای ترویج یا بازگرداندن خودکار استقرارهای قناری استفاده کنید. اگر نمونه قناری در بررسی‌های سلامت ناموفق بود، به طور خودکار به نسخه قبلی بازگردید.
- تراکنش‌های مصنوعی (Synthetic Transactions): تراکنش‌های مصنوعی را از طریق اندپوینت بررسی سلامت اجرا کنید تا تعاملات واقعی کاربر را شبیه‌سازی کنید. این می‌تواند مشکلاتی در عملکرد برنامه را که ممکن است از بررسی‌های سلامت پایه مشخص نباشد، شناسایی کند.
- یکپارچه‌سازی با سیستم‌های مدیریت حوادث: به طور خودکار حوادثی را در سیستم مدیریت حوادث خود (مانند PagerDuty, ServiceNow) ایجاد کنید هنگامی که یک سرویس در بررسی سلامت ناموفق می‌شود. این تضمین می‌کند که افراد مناسب از مشکل مطلع شده و می‌توانند اقدام اصلاحی انجام دهند.
- سیستم‌های خود-ترمیم (Self-Healing Systems): سیستم خود را طوری طراحی کنید که بر اساس نتایج بررسی سلامت به طور خودکار از خرابی‌ها بازیابی شود. این ممکن است شامل راه‌اندازی مجدد سرویس‌ها، افزایش منابع یا تغییر به یک نمونه پشتیبان باشد.
نتیجه‌گیری
اندپوینت‌های بررسی سلامت یک جزء حیاتی از هر استراتژی نظارتی قدرتمند بر سرویس‌ها هستند. با پیاده‌سازی اندپوینت‌های بررسی سلامت مؤثر، می‌توانید به طور پیشگیرانه مشکلات را قبل از تأثیرگذاری بر کاربران نهایی شناسایی و حل کنید، آپ‌تایم سرویس را بهبود بخشید و اشکال‌زدایی و عیب‌یابی را ساده کنید. به یاد داشته باشید که هنگام طراحی و پیاده‌سازی اندپوینت‌های بررسی سلامت خود، سطح جزئیات، زمان پاسخ‌دهی، کدهای وضعیت، امنیت و یکپارچه‌سازی با سیستم‌های نظارتی را در نظر بگیرید. با پیروی از بهترین شیوه‌های ذکر شده در این راهنما، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که اندپوینت‌های بررسی سلامت شما اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی درباره سلامت سرویس‌هایتان ارائه می‌دهند و به یک برنامه پایدارتر و انعطاف‌پذیرتر کمک می‌کنند.