Mėlynai-žalios spalvos diegimai: išsamus vadovas, užtikrinantis sklandų programinės įrangos išleidimą

Sparčiai besivystančiame programinės įrangos kūrimo pasaulyje, naujų versijų diegimas netrikdant vartotojų yra itin svarbus. Mėlynai-žalias diegimas, dar žinomas kaip raudonos-juodos spalvos diegimas, yra išleidimo strategija, kuri žymiai sumažina prastovas ir riziką, palaikydama dvi identiškas gamybines aplinkas: vieną aktyvią (žalią) ir vieną neaktyvią (mėlyną). Šiame vadove pateikiama išsami mėlynai-žalių diegimų apžvalga, nagrinėjant jų privalumus, diegimo aspektus ir geriausią praktiką, skirtą pasaulinei auditorijai.

Kas yra mėlynai-žali diegimai?

Iš esmės, mėlynai-žalias diegimas apima dviejų identiškų aplinkų veikimą, kiekviena iš jų turi savo infrastruktūrą, serverius, duomenų bazes ir programinės įrangos versijas. Aktyvi aplinka (pvz., žalia) aptarnauja visą gamybos srautą. Neaktyvioje aplinkoje (pvz., mėlynoje) diegiami, testuojami ir patvirtinami nauji leidimai. Kai naujas leidimas mėlynoje aplinkoje pripažįstamas stabiliu, srautas perjungiamas iš žalios į mėlyną aplinką, padarant mėlyną aplinką nauja aktyvia aplinka. Tada žalia aplinka tampa nauja neaktyvia aplinka, paruošta kitam diegimui.

Įsivaizduokite tai kaip juostų keitimą greitkelyje. Eismas sklandžiai juda į naują juostą (mėlyna aplinka), o sena juosta (žalia aplinka) uždaroma priežiūrai (naujam diegimui). Tikslas yra sumažinti trikdžius ir užtikrinti sklandų vartotojo patirtį.

Mėlynai-žalių diegimų privalumai

Mėlynai-žali diegimai turi keletą pagrindinių pranašumų, lyginant su tradiciniais diegimo metodais:

• Diegimas be prastovų: Pagrindinis privalumas yra galimybė diegti naujas programos versijas be jokių paslaugų trikdžių. Vartotojai patiria nuolatinį prieinamumą, nes srautas sklandžiai perjungiamas į naują aplinką.
• Sumažinta rizika: Diegimai yra mažiau rizikingi, nes, kilus problemoms naujoje aplinkoje, galite lengvai grįžti prie ankstesnės versijos. Jei mėlynoje aplinkoje kyla problemų po perjungimo, srautą galima greitai nukreipti atgal į žalią aplinką.
• Supaprastinti atšaukimai: Grįžimas prie ankstesnės versijos yra toks pat paprastas, kaip srauto perjungimas atgal į žalią aplinką. Tai suteikia greitą ir patikimą būdą atsigauti po nepavykusių diegimų.
• Patobulintas testavimas ir patvirtinimas: Mėlyna aplinka leidžia kruopščiai išbandyti ir patvirtinti naują leidimą, prieš jį išleidžiant. Tai sumažina tikimybę susidurti su kritinėmis problemomis gamyboje.
• Greitesni leidimo ciklai: Sumažinta rizika ir supaprastinti atšaukimai leidžia greičiau ir dažniau išleisti naujus leidimus. Komandos gali greičiau iteruoti ir efektyviau pristatyti naujas funkcijas bei klaidų pataisymus vartotojams.
• Avarijų atkūrimas: Mėlynai-žali diegimai taip pat gali būti naudojami kaip avarijų atkūrimo forma. Jei aktyvioje aplinkoje įvyksta gedimas, srautą galima perjungti į budėjimo aplinką.

Diegimo aspektai

Nors mėlynai-žali diegimai teikia didelę naudą, sėkmingam įgyvendinimui reikalingas kruopštus planavimas ir kelių veiksnių apsvarstymas:

Infrastruktūra kaip kodas (IaC)

Efektyvus mėlynai-žalių diegimų įgyvendinimas remiasi infrastruktūros kaip kodo (IaC) principais. IaC leidžia apibrėžti ir valdyti infrastruktūrą naudojant kodą, įgalinant automatizavimą ir pakartojamumą. Įrankiai, tokie kaip Terraform, AWS CloudFormation, Azure Resource Manager, ir Google Cloud Deployment Manager, gali būti naudojami dviems identiškoms aplinkoms aprūpinti ir valdyti.

Pavyzdžiui, naudojant Terraform, galite apibrėžti tiek mėlynos, tiek žalios aplinkos infrastruktūrą viename konfigūracijos faile. Tai užtikrina, kad abi aplinkos būtų nuoseklios ir sumažina konfigūracijos nuokrypio riziką.

Duomenų bazių migracijos

Duomenų bazių migracijos yra kritinis mėlynai-žalių diegimų aspektas. Labai svarbu užtikrinti, kad duomenų bazės schema ir duomenys būtų suderinami tiek su senomis, tiek su naujomis programos versijomis. Duomenų bazių migracijos valdymo strategijos apima:

• Atgalinis ir pirmyn suderinamumas: Duomenų bazės pakeitimus kurkite taip, kad jie būtų suderinami tiek atgaline, tiek pirmynine kryptimi. Tai leidžia tiek senoms, tiek naujoms programos versijoms dirbti su ta pačia duomenų bazės schema perėjimo metu.
• Schemas evoliucijos įrankiai: Naudokite duomenų bazės schemas evoliucijos įrankius, tokius kaip Flyway ar Liquibase, kad valdomai ir automatiškai valdytumėte duomenų bazių migracijas.
• Mėlynai-žalia duomenų bazė: Apsvarstykite mėlynai-žalios duomenų bazės metodą, kai turite dvi identiškas duomenų bazes, po vieną kiekvienai aplinkai. Tai užtikrina visišką atskyrimą tarp senų ir naujų programos versijų. Tačiau šis metodas padidina duomenų sinchronizavimo sudėtingumą.

Pavyzdžiui, įsivaizduokite el. prekybos programą, pridedančią naują laukelį klientų adresams. Migracijos scenarijus turėtų pridėti naują stulpelį su numatytąja verte ir užtikrinti, kad senoji programos versija vis dar galėtų veikti be klaidų, jei ji nenaudoja šio naujo lauko.

Srauto perjungimas

Srauto perjungimas tarp mėlynos ir žalios aplinkų yra esminis diegimo proceso žingsnis. Srautui perjungti galima naudoti kelis metodus, įskaitant:

• DNS perjungimas: Atnaujinkite DNS įrašus, kad jie nukreiptų į naujos aplinkos IP adresą. Tai paprastas metodas, tačiau DNS sklidimas gali užtrukti, dėl to atsiranda trumpas prastovos laikotarpis.
• Apkrovos balansuotojo perjungimas: Sukonfigūruokite apkrovos balansuotoją, kad jis nukreiptų srautą į naują aplinką. Tai efektyvesnis metodas, leidžiantis nedelsiant perjungti srautą.
• Tarpinio serverio perjungimas: Naudokite atvirkštinį tarpinį serverį, kad peradresuotumėte srautą į naują aplinką. Tai suteikia didesnę srauto maršrutizavimo kontrolę ir leidžia taikyti sudėtingesnes diegimo strategijas.

Naudojant apkrovos balansuotoją, pvz., AWS Elastic Load Balancer (ELB) arba Azure Load Balancer, galite greitai perjungti srautą tarp aplinkų. Galite sukonfigūruoti apkrovos balansuotoją, kad jis stebėtų naujos aplinkos būklę ir automatiškai perjungtų srautą, kai ji bus paruošta.

Sesijų valdymas

Sesijų valdymas yra dar vienas svarbus aspektas. Vartotojai neturėtų prarasti savo sesijos duomenų, kai srautas perjungiamas į naują aplinką. Sesijų valdymo strategijos apima:

• Lipnios sesijos (Sticky Sessions): Sukonfigūruokite apkrovos balansuotoją, kad jis naudotų lipnias sesijas, kurios užtikrina, jog vartotojo užklausos visada bus nukreiptos į tą patį serverį. Tai gali sumažinti sesijos praradimą perėjimo metu.
• Bendras sesijų saugykla: Naudokite bendrą sesijų saugyklą, pvz., Redis ar Memcached, sesijų duomenims saugoti. Tai leidžia tiek senoms, tiek naujoms aplinkoms pasiekti tuos pačius sesijos duomenis, užtikrinant, kad vartotojai nebūtų atsijungę perjungimo metu.
• Sesijų replikacija: Replikuokite sesijos duomenis tarp senos ir naujos aplinkos. Tai užtikrina, kad sesijos duomenys visada bus prieinami, net jei serveris sugenda.

Pavyzdžiui, sesijos duomenų saugojimas Redis klasteryje užtikrina, kad tiek mėlyna, tiek žalia aplinkos galėtų pasiekti tą pačią sesijos informaciją. Tai leidžia vartotojams sklandžiai pereiti į naują aplinką be pakartotinio prisijungimo.

Stebėjimas ir būklės patikrinimai

Išsamus stebėjimas ir būklės patikrinimai yra būtini sėkmingiems mėlynai-žaliems diegimams. Įdiekite patikimą stebėjimą, kad stebėtumėte abiejų aplinkų našumą ir būklę. Būklės patikrinimai turėtų būti atliekami reguliariai, siekiant užtikrinti, kad nauja aplinka veiktų tinkamai, prieš perjungiant srautą.

Įrankiai, tokie kaip Prometheus, Grafana ir Datadog, gali būti naudojami jūsų programų ir infrastruktūros našumui stebėti. Galite sukonfigūruoti įspėjimus, kad būtumėte informuoti apie bet kokias kylančias problemas. Būklės patikrinimai turėtų patvirtinti, kad programa reaguoja tinkamai ir kad visos priklausomybės veikia teisingai.

Automatizuotas testavimas

Automatizuotas testavimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti naujų leidimų kokybę ir stabilumą. Įdiekite išsamų automatizuotų testų rinkinį, įskaitant vieneto testus, integracijos testus ir galinius testus. Šie testai turėtų būti paleisti mėlynoje aplinkoje, prieš perjungiant srautą, siekiant užtikrinti, kad naujas leidimas veikia tinkamai.

Įrankiai, tokie kaip Selenium, JUnit ir pytest, gali būti naudojami testavimo procesui automatizuoti. Nuolatinės integracijos / nuolatinio pristatymo (CI/CD) konvejerius galima naudoti automatiškai paleisti šiuos testus, kai naujas leidimas diegiamas į mėlyną aplinką.

Geriausia mėlynai-žalių diegimų praktika

Siekiant maksimaliai išnaudoti mėlynai-žalių diegimų privalumus ir sumažinti problemų riziką, laikykitės šių geriausių praktikų:

• Automatizuokite viską: Automatizuokite visą diegimo procesą, nuo infrastruktūros aprūpinimo iki kodo diegimo ir srauto perjungimo. Tai sumažina žmogaus klaidų riziką ir užtikrina nuoseklumą.
• Nuolat stebėkite: Įdiekite išsamų stebėjimą, kad stebėtumėte abiejų aplinkų našumą ir būklę. Tai leidžia greitai nustatyti ir išspręsti visas kylančias problemas.
• Kruopščiai išbandykite: Įdiekite išsamų automatizuotų testų rinkinį, kad užtikrintumėte naujų leidimų kokybę ir stabilumą.
• Greitai atkurkite: Būkite pasiruošę grįžti prie ankstesnės versijos, jei naujoje aplinkoje kyla problemų. Tai sumažina nesėkmingų diegimų poveikį.
• Aiškiai bendraukite: Bendraukite diegimo planą su visomis suinteresuotosiomis šalimis ir informuokite jas apie visas kylančias problemas.
• Dokumentuokite viską: Dokumentuokite visą diegimo procesą, įskaitant susijusius veiksmus, naudojamus įrankius ir konfigūracijos nustatymus. Tai palengvina problemų šalinimą ir sistemos priežiūrą laikui bėgant.

Mėlynai-žalio diegimo pavyzdžiai įvairiose pramonės šakose

Mėlynai-žali diegimai naudojami įvairiose pramonės šakose, siekiant užtikrinti aukštą prieinamumą ir minimalias prastovas. Štai keletas pavyzdžių:

• Elektroninė komercija: Internetinis mažmenininkas naudoja mėlynai-žalius diegimus, kad išleistų naujas funkcijas ir klaidų pataisymus savo svetainei, netrikdydamas klientų apsipirkimo patirties. Piko apsipirkimo sezonais tai yra labai svarbu, siekiant išvengti prarastų pajamų dėl prastovų. Įsivaizduokite „Juodojo penktadienio“ išpardavimą – bet kokios prastovos gali sukelti didelių finansinių nuostolių.
• Finansinės paslaugos: Bankas naudoja mėlynai-žalius diegimus, kad atnaujintų savo internetinės bankininkystės platformą. Tai užtikrina, kad klientai visada galėtų pasiekti savo sąskaitas ir atlikti operacijas be pertraukų. Norminiai reikalavimai dažnai reikalauja itin didelio prieinamumo šiame sektoriuje.
• Sveikatos apsauga: Ligoninė naudoja mėlynai-žalius diegimus, kad atnaujintų savo elektroninės sveikatos įrašų (ESĮ) sistemą. Tai užtikrina, kad gydytojai ir slaugytojai visada galėtų nedelsdami pasiekti paciento informaciją. Pacientų saugumas yra svarbiausia, o net trumpos prastovos gali turėti rimtų pasekmių.
• Žaidimai: Internetinių žaidimų įmonė naudoja mėlynai-žalius diegimus, kad išleistų naujas žaidimo funkcijas ar pataisymus, netrikdydama žaidėjų žaidimo sesijų. Nuolatinės ir įtraukiančios žaidėjų patirties palaikymas yra itin svarbus labai konkurencingoje žaidimų rinkoje.
• Telekomunikacijos: Telekomunikacijų paslaugų teikėjas naudoja mėlynai-žalius diegimus, kad atnaujintų savo tinklo valdymo sistemas. Tai užtikrina nepertraukiamą paslaugą klientams ir apsaugo nuo galimų tinklo gedimų.

Mėlynai-žalių diegimų įrankiai ir technologijos

Įvairūs įrankiai ir technologijos gali palengvinti mėlynai-žalius diegimus. Kai kurios populiarios parinktys apima:

• Konteinerizavimas (Docker, Kubernetes): Konteineriai suteikia nuoseklią ir nešiojamą aplinką programoms paleisti, palengvindami mėlynai-žalių aplinkų diegimą ir valdymą. Kubernetes automatizuoja konteinerizuotų programų diegimą, mastelio keitimą ir valdymą.
• Infrastruktūra kaip kodas (Terraform, AWS CloudFormation, Azure Resource Manager, Google Cloud Deployment Manager): IaC įrankiai leidžia apibrėžti ir valdyti infrastruktūrą naudojant kodą, įgalinant automatizavimą ir pakartojamumą.
• Apkrovos balansuotojai (AWS ELB, Azure Load Balancer, Google Cloud Load Balancing, Nginx): Apkrovos balansuotojai paskirsto srautą tarp kelių serverių, užtikrindami aukštą prieinamumą ir leidžiantys sklandžiai perjungti srautą mėlynai-žalių diegimų metu.
• CI/CD konvejerius (Jenkins, GitLab CI, CircleCI, Azure DevOps): CI/CD konvejerius automatizuoja kūrimo, testavimo ir diegimo procesą, leidžiant greičiau ir dažniau išleisti naujus leidimus.
• Stebėjimo įrankiai (Prometheus, Grafana, Datadog, New Relic): Stebėjimo įrankiai teikia realaus laiko įžvalgas apie jūsų programų ir infrastruktūros našumą ir būklę.
• Duomenų bazių migracijos įrankiai (Flyway, Liquibase): Duomenų bazių migracijos įrankiai padeda valdyti duomenų bazių schemų pokyčius kontroliuojamai ir automatiškai.

Iššūkiai ir mažinimo strategijos

Nors mėlynai-žali diegimai suteikia didelę naudą, jie taip pat kelia iššūkių, kuriems reikia kruopštaus planavimo ir rizikos mažinimo strategijų:

• Kaina: Dviejų identiškų gamybinių aplinkų palaikymas gali būti brangus. Mažinimas: Efektyviai naudokite debesies resursus, pasinaudokite automatiniu mastelio keitimu ir apsvarstykite „spot“ instancijas neaktyviai aplinkai. Įdiekite išlaidų stebėjimo ir optimizavimo strategijas.
• Sudėtingumas: Mėlynai-žalių diegimų nustatymas ir valdymas gali būti sudėtingas, reikalaujantis infrastruktūros automatizavimo, duomenų bazių valdymo ir srauto maršrutizavimo patirties. Mažinimas: Investuokite į mokymus ir įrankius, pasinaudokite „Infrastruktūra kaip kodas“ ir nustatykite aiškius procesus bei dokumentaciją.
• Duomenų sinchronizavimas: Užtikrinti duomenų nuoseklumą tarp dviejų aplinkų gali būti sudėtinga, ypač duomenų bazėms. Mažinimas: Naudokite duomenų bazių replikaciją, duomenų pakeitimų fiksavimą (CDC) ar kitas duomenų sinchronizavimo technikas. Kruopščiai planuokite ir vykdydkite duomenų bazių migracijas.
• Testavimas: Kruopštus naujos aplinkos testavimas prieš perjungiant srautą yra labai svarbus, tačiau gali užtrukti. Mažinimas: Įdiekite išsamų automatizuotą testavimą, įskaitant vieneto testus, integracijos testus ir galinius testus. Naudokite testavimo aplinkas, kurios glaudžiai primena gamybinę.
• Būsenos turinčios programos: Būsenos turinčių programų (programų, kurios saugo duomenis vietoje) diegimas naudojant mėlynai-žalius diegimus reikalauja kruopštaus apsvarstymo. Mažinimas: Eksternalizuokite būseną naudodami bendrą duomenų bazę ar kitą nuolatinę saugyklą. Įdiekite sesijų valdymo strategijas, kad užtikrintumėte, jog vartotojai neprarastų savo duomenų perjungimo metu.

Išvada

Mėlynai-žalias diegimas yra galinga strategija, skirta pasiekti programinės įrangos išleidimą be prastovų ir sumažinti su diegimais susijusią riziką. Kruopščiai planuodamos ir įgyvendindamos mėlynai-žalius diegimus, organizacijos gali greičiau ir patikimiau pristatyti naujas funkcijas ir klaidų pataisymus vartotojams, tuo pačiu sumažindamos trikdžius. Nors iššūkių yra, tinkamas planavimas, automatizavimas ir įrankiai gali efektyviai sumažinti šias rizikas. Pasaulio organizacijoms siekiant greitesnių išleidimo ciklų ir didesnio prieinamumo, mėlynai-žali diegimai ir toliau bus esminė šiuolaikinių programinės įrangos pristatymo grandinių dalis.

Suprasdamos šiame vadove aprašytus principus, privalumus ir diegimo aspektus, organizacijos gali sėkmingai pritaikyti mėlynai-žalius diegimus ir pasiekti sklandų programinės įrangos išleidimą, atitinkantį šiandienos pasaulinės rinkos reikalavimus.