Diegimo automatizavimas: Mėlynos-žalios strategijų įvaldymo vadovas sklandiems išleidimams

Šiuolaikiniame sparčiai besivystančiame programinės įrangos kūrimo pasaulyje svarbiausia yra diegti atnaujinimus ir naujas funkcijas su minimaliais trikdžiais. Mėlynos-žalios diegimas, galinga diegimo automatizavimo technika, leidžia organizacijoms pasiekti beveik be prastovų veikiančius išleidimus, greitą atstatymą ir pagerintą bendrą sistemos stabilumą. Šis vadovas pateikia išsamią mėlynos-žalios diegimo strategijų apžvalgą, jų privalumus, diegimo aspektus ir geriausias praktikas globalioms komandoms.

Kas yra Mėlynos-Žalios diegimas?

Mėlynos-žalios diegimas apima dviejų identiškų gamybinių aplinkų palaikymą: „mėlynos“ aplinkos ir „žalios“ aplinkos. Bet kuriuo metu tik viena aplinka yra aktyvi ir aptarnauja vartotojų srautą. Aktyvi aplinka paprastai vadinama „gyva“ (live) aplinka, o kita – „neaktyvi“ (idle).

Kai nauja programos versija yra paruošta išleidimui, ji diegiama į neaktyvią aplinką (pvz., žaliąją aplinką). Šioje aplinkoje atliekamas išsamus testavimas. Patikrinus naują versiją ir įsitikinus jos stabilumu, srautas perjungiamas iš mėlynos aplinkos į žaliąją aplinką. Tada žalioji aplinka tampa nauja gyva aplinka, o mėlynoji – nauja neaktyvia aplinka.

Pagrindinis šio metodo privalumas yra tas, kad jei po perjungimo kiltų kokių nors problemų, srautas gali būti sklandžiai nukreiptas atgal į anksčiau buvusią gyvą (mėlynąją) aplinką, suteikiant greitą ir lengvą atstatymo mechanizmą.

Mėlynos-Žalios diegimo privalumai

• Diegimas be prastovų: Sumažina arba visiškai pašalina prastovas išleidimo metu, užtikrinant nuolatinį paslaugų prieinamumą vartotojams visame pasaulyje.
• Greitas atstatymas: Suteikia paprastą ir efektyvią atstatymo strategiją, jei kiltų problemų su nauju diegimu. Srautas gali būti perjungtas atgal į ankstesnę aplinką su minimaliais trikdžiais.
• Sumažinta rizika: Leidžia išsamiai testuoti naujus išleidimus gamybinę aplinką atitinkančioje aplinkoje prieš juos pateikiant gyviems vartotojams.
• Pagerintas stabilumas: Izoliuojant diegimus į neaktyvią aplinką, potencialios problemos mažiau tikėtina, kad paveiks gyvą aplinką.
• Supaprastintas testavimas: Palengvina A/B testavimą ir „canary“ išleidimus, nukreipiant dalį srauto į naują aplinką, siekiant įvertinti jos našumą ir vartotojų priėmimą.

Pagrindiniai aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti diegiant Mėlynos-Žalios strategiją

Mėlynos-žalios diegimo įgyvendinimas reikalauja kruopštaus planavimo ir kelių veiksnių apsvarstymo:

1. Infrastruktūros paruošimas

Jums reikia pajėgumų valdyti dvi identiškas gamybines aplinkas. Tai galima pasiekti:

• Debesijos infrastruktūra: Debesijos platformos, tokios kaip Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) ir Microsoft Azure, suteikia infrastruktūros paruošimą pagal pareikalavimą, todėl lengviau kurti ir valdyti mėlynąją ir žaliąją aplinkas. Infrastruktūra kaip kodas (IaC) įrankiai, tokie kaip Terraform ar CloudFormation, yra labai svarbūs automatizuojant šių aplinkų kūrimą ir konfigūravimą. Pavyzdžiui, tarptautinė el. prekybos įmonė galėtų naudoti Terraform, kad paruoštų identiškus infrastruktūros paketus AWS regionuose Šiaurės Amerikoje, Europoje ir Azijos-Ramiojo vandenyno regione, užtikrindama nuoseklų mėlynos-žalios diegimą visame pasaulyje.
• Virtualizacija: Virtualizacijos technologijos, tokios kaip VMware ar Docker, leidžia jums sukurti izoliuotas aplinkas bendroje aparatinėje įrangoje.
• Fizinė infrastruktūra: Nors tai retesnis atvejis, mėlynos-žalios diegimai taip pat gali būti įgyvendinti naudojant fizinę aparatinę įrangą, tačiau šis metodas paprastai yra sudėtingesnis ir brangesnis.

2. Duomenų valdymas

Duomenų sinchronizavimas tarp mėlynos ir žalios aplinkų yra labai svarbus siekiant užtikrinti duomenų nuoseklumą. Duomenų valdymo strategijos apima:

• Bendra duomenų bazė: Bendros duomenų bazės naudojimas tarp mėlynos ir žalios aplinkų supaprastina duomenų sinchronizavimą, tačiau reikalauja kruopštaus schemos valdymo ir duomenų bazių migracijos strategijų, kad būtų išvengta konfliktų. Duomenų bazių migracijos įrankiai, tokie kaip Flyway ar Liquibase, gali padėti automatizuoti duomenų bazių schemos atnaujinimus. Pavyzdžiui, pasaulinė finansų institucija galėtų naudoti Liquibase, kad valdytų duomenų bazės schemos pakeitimus savo mėlynojoje ir žaliojoje aplinkose, užtikrindama operacijų apdorojimo nuoseklumą, nepriklausomai nuo to, kuri aplinka yra aktyvi.
• Duomenų bazės replikacija: Duomenų bazės replikacijos įgyvendinimas leidžia kopijuoti duomenis iš vienos aplinkos į kitą. Šis metodas gali sumažinti duomenų sugadinimo riziką, tačiau reikalauja kruopštaus stebėjimo ir valdymo.
• Duomenų migravimo scenarijai: Duomenų migravimo scenarijų naudojimas duomenims perkelti tarp aplinkų gali būti perspektyvus pasirinkimas mažesniems duomenų rinkiniams.

3. Srauto nukreipimas

Gebėjimas sklandžiai perjungti srautą tarp mėlynos ir žalios aplinkų yra esminis. Srauto nukreipimą galima įgyvendinti naudojant:

• Srauto skirstytuvai: Srauto skirstytuvus galima konfigūruoti taip, kad jie paskirstytų srautą į mėlynąją arba žaliąją aplinką. Populiarūs srauto skirstytuvai apima Nginx, HAProxy ir debesijos srauto skirstytuvus, kuriuos teikia AWS, GCP ir Azure. Pasaulinė žiniasklaidos įmonė galėtų naudoti debesijos srauto skirstytuvą, kad nukreiptų srautą į mėlynąją ar žaliąją aplinką atsižvelgiant į geografinį regioną, leisdama jiems etapais įdiegti naujas funkcijas skirtingoms vartotojų grupėms.
• DNS perjungimas: DNS įrašų keitimas, kad jie rodytų į naują aplinką, gali būti paprastas būdas perjungti srautą, tačiau tai gali sukelti tam tikrą prastovą dėl DNS sklaidos vėlavimų.
• Funkcijų vėliavėlės: Funkcijų vėliavėlių naudojimas leidžia jums įjungti arba išjungti funkcijas naujoje aplinkoje tam tikrai vartotojų daliai, leidžiant atlikti „canary“ išleidimus ir A/B testavimą. Programinė įranga kaip paslauga (SaaS) tiekėjas galėtų naudoti funkcijų vėliavėles, kad palaipsniui įdiegtų naują vartotojo sąsają mažam savo klientų procentui žaliojoje aplinkoje, stebėdamas vartotojų atsiliepimus ir našumą prieš padarydamas ją prieinamą visiems vartotojams.

4. Testavimas ir stebėjimas

Išsamus testavimas ir stebėjimas yra labai svarbūs siekiant užtikrinti, kad nauja programos versija yra stabili ir veikia kaip tikėtasi. Tai apima:

• Automatizuotas testavimas: Automatizuotų testų (vieneto testų, integracijos testų, „end-to-end“ testų) įgyvendinimas, siekiant patikrinti programos funkcionalumą.
• Našumo testavimas: Našumo testų atlikimas, siekiant užtikrinti, kad nauja versija gali atlaikyti numatytą apkrovą.
• Stebėjimas: Pagrindinių metrikų (procesoriaus naudojimo, atminties naudojimo, klaidų dažnio, atsako laiko) stebėjimas, siekiant nustatyti bet kokias problemas po perjungimo. Tam galima naudoti įrankius, tokius kaip Prometheus, Grafana, ir debesijos stebėjimo paslaugas. Pasaulinė logistikos įmonė galėtų naudoti Prometheus ir Grafana, kad stebėtų savo mėlynosios ir žaliosios aplinkų našumą, sekdama metrikas, tokias kaip užsakymų apdorojimo laikas ir siuntų pristatymo greitis, siekiant užtikrinti sklandų veikimą piko sezonais.

5. Atstatymo strategija

Aiški atstatymo strategija yra būtina, jei kiltų problemų su nauju diegimu. Tai turėtų apimti:

• Automatizuotas atstatymas: Automatizuotų atstatymo procedūrų įgyvendinimas, siekiant greitai perjungti srautą atgal į ankstesnę aplinką.
• Komunikacijos planas: Komunikacijos plano sudarymas, siekiant informuoti suinteresuotąsias šalis apie atstatymo procesą.
• Analizė po atstatymo: Analizės po atstatymo atlikimas, siekiant nustatyti problemos pagrindinę priežastį ir užkirsti kelią jos pasikartojimui.

Mėlynos-Žalios diegimo įgyvendinimas: Žingsnis po žingsnio vadovas

1. Paruoškite žaliąją aplinką: Sukurkite naują aplinką, kuri būtų identiška mėlynajai aplinkai. Tai galima padaryti naudojant Infrastruktūrą kaip kodą (IaC) įrankius.
2. Įdiekite naują versiją: Įdiekite naują programos versiją į žaliąją aplinką.
3. Atlikite testus: Atlikite automatizuotus testus, kad patikrintumėte naujos versijos funkcionalumą ir našumą.
4. Stebėkite žaliąją aplinką: Stebėkite žaliąją aplinką ieškodami bet kokių problemų.
5. Perjunkite srautą: Perjunkite srautą iš mėlynosios aplinkos į žaliąją. Tai galima padaryti naudojant srauto skirstytuvą arba DNS perjungimą.
6. Stebėkite žaliąją aplinką (po perjungimo): Toliau stebėkite žaliąją aplinką po perjungimo.
7. Atstatykite (jei reikia): Jei kiltų kokių nors problemų, perjunkite srautą atgal į mėlynąją aplinką.
8. Pašalinkite mėlynąją aplinką (pasirinktinai): Kai būsite įsitikinę, kad nauja versija yra stabili, galite pašalinti mėlynąją aplinką, kad sutaupytumėte išteklių. Alternatyviai, mėlynoji aplinka gali būti laikoma kaip karštoji atsarginė kopija dar greitesniam atstatymui ateityje.

Įrankiai Mėlynos-Žalios diegimo automatizavimui

Keletas įrankių gali padėti automatizuoti mėlynos-žalios diegimo procesą:

• Infrastruktūra kaip kodas (IaC) įrankiai: Terraform, CloudFormation, Ansible
• Konfigūracijos valdymo įrankiai: Chef, Puppet, Ansible
• Nuolatinės integracijos / nuolatinio pristatymo (CI/CD) įrankiai: Jenkins, GitLab CI, CircleCI, Azure DevOps
• Konteinerizavimo įrankiai: Docker, Kubernetes
• Stebėjimo įrankiai: Prometheus, Grafana, Datadog, New Relic

Pavyzdiniai scenarijai

1 scenarijus: El. prekybos platforma

El. prekybos platforma dažnai diegia naujas funkcijas ir klaidų pataisymus. Mėlynos-žalios diegimo įgyvendinimas leidžia jiems diegti šiuos atnaujinimus su minimalia prastova, užtikrinant sklandžią apsipirkimo patirtį klientams. Pavyzdžiui, Juodojo penktadienio išpardavimų laikotarpiu mėlynos-žalios diegimo strategija galėtų užtikrinti, kad svetainės atnaujinimai ir akcijos būtų diegiami nenutraukiant didelio vartotojų srauto.

2 scenarijus: Finansų įstaiga

Finansų įstaigai reikalingas aukštas prieinamumas ir duomenų vientisumas. Mėlynos-žalios diegimas leidžia jiems drąsiai diegti naujas savo bankininkystės programų versijas, žinant, kad jie gali greitai atstatyti ankstesnę versiją, jei kiltų kokių nors problemų. Bendros duomenų bazės metodas, kartu su kruopščiai suplanuotomis duomenų bazių migracijomis, gali užtikrinti, kad diegimo proceso metu nebūtų prarasta jokių operacijų duomenų.

3 scenarijus: SaaS tiekėjas

SaaS tiekėjas nori palaipsniui įdiegti naujas funkcijas savo vartotojams. Jie gali naudoti funkcijų vėliavėles kartu su mėlynos-žalios diegimu, kad įjungtų naujas funkcijas daliai vartotojų žaliojoje aplinkoje, surinktų atsiliepimus ir atliktų pakeitimus prieš išleisdami jas visiems vartotojams. Tai sumažina plačiai paplitusių problemų riziką ir leidžia vykdyti labiau kontroliuojamą diegimo procesą.

Pažangios Mėlynos-Žalios diegimo strategijos

Be pagrindinio mėlynos-žalios diegimo modelio, yra keletas pažangių strategijų, kurios gali dar labiau optimizuoti diegimo procesą:

„Canary“ išleidimai

„Canary“ išleidimai apima nedidelio srauto procento nukreipimą į žaliąją aplinką, siekiant išbandyti naują versiją realaus pasaulio sąlygomis. Tai leidžia jums nustatyti bet kokias problemas, kurios galėjo būti nepastebėtos testavimo metu. Pavyzdžiui, mobiliųjų žaidimų bendrovė galėtų išleisti naują žaidimo atnaujinimą mažai žaidėjų grupei žaliojoje aplinkoje prieš padarydama jį prieinamą visai vartotojų bazei, stebėdama žaidimo metrikas ir vartotojų atsiliepimus, kad nustatytų bet kokias klaidas ar našumo problemas.

„Tamsieji“ paleidimai

„Tamsieji“ paleidimai apima naujos versijos diegimą į žaliąją aplinką, bet nenukreipiant į ją jokio srauto. Tai leidžia jums išbandyti naujos versijos našumą ir stabilumą gamybinę aplinką atitinkančioje aplinkoje, nepaveikiant vartotojų. Socialinės medijos platforma galėtų naudoti „tamsųjį“ paleidimą, kad įdiegtų naują turinio rekomendavimo algoritmą į žaliąją aplinką, analizuodama jo našumą lyginant su esamu algoritmu mėlynojoje aplinkoje, nepaveikiant vartotojams rodomo turinio.

Duomenų bazių migracija be prastovų

Duomenų bazių migracijų atlikimas be prastovų yra kritinis mėlynos-žalios diegimų aspektas. Technikos, tokios kaip internetiniai schemos pakeitimai ir mėlynos-žalios duomenų bazių diegimai, gali padėti sumažinti prastovas duomenų bazių atnaujinimų metu. Įrankiai, tokie kaip pt-online-schema-change MySQL ir panašūs įrankiai kitoms duomenų bazėms, gali palengvinti internetinius schemos pakeitimus. Didelis internetinis mažmenininkas galėtų naudoti pt-online-schema-change, kad pakeistų lentelės schemą savo duomenų bazėje neužrakindamas lentelės, užtikrindamas, kad vartotojai galėtų toliau naršyti ir pirkti produktus schemos atnaujinimo metu.

Iššūkiai ir svarstymai

Nors mėlynos-žalios diegimai siūlo reikšmingų privalumų, jie taip pat kelia tam tikrų iššūkių ir svarstymų:

• Kaina: Dviejų identiškų gamybinių aplinkų palaikymas gali būti brangesnis nei vienos aplinkos palaikymas.
• Sudėtingumas: Mėlynos-žalios diegimų įgyvendinimas ir valdymas gali būti sudėtingesnis nei tradiciniai diegimo metodai.
• Duomenų sinchronizavimas: Užtikrinti duomenų nuoseklumą tarp mėlynos ir žalios aplinkų gali būti sudėtinga.
• Testavimas: Išsamus testavimas yra būtinas, norint užtikrinti, kad nauja programos versija yra stabili.
• Stebėjimas: Išsamus stebėjimas yra labai svarbus siekiant nustatyti bet kokias problemas po perjungimo.

Geroji praktika globalioms komandoms

Mėlynos-žalios diegimų įgyvendinimas globalioms komandoms reikalauja specifinių svarstymų:

• Standartizuota infrastruktūra: Naudokite Infrastruktūrą kaip kodą (IaC), kad užtikrintumėte nuoseklią infrastruktūrą visuose regionuose.
• Automatizuoti diegimai: Automatizuokite diegimo procesą, kad sumažintumėte rankinių klaidų skaičių ir užtikrintumėte nuoseklumą.
• Centralizuotas stebėjimas: Naudokite centralizuotą stebėjimo sistemą, kad stebėtumėte programos našumą visuose regionuose.
• Aiški komunikacija: Sukurkite aiškius komunikacijos kanalus ir protokolus, kad visi komandos nariai būtų informuoti apie diegimo procesą.
• Laiko juostų svarstymai: Planuokite diegimus ne piko valandomis kiekviename regione, kad sumažintumėte poveikį vartotojams. Pavyzdžiui, tarptautinė korporacija galėtų planuoti diegimus Europoje ankstyvomis ryto valandomis, kad sumažintų trikdžius savo Europos vartotojams, o diegimus Šiaurės Amerikoje planuoti vėlyvomis vakaro valandomis dėl tos pačios priežasties.

Išvada

Mėlynos-žalios diegimas yra galinga technika, skirta pasiekti diegimus be prastovų, greitą atstatymą ir pagerintą sistemos stabilumą. Kruopščiai planuodamos ir įgyvendindamos šią strategiją, organizacijos gali drąsiai diegti naujas savo programų versijas, užtikrindamos sklandžią patirtį savo vartotojams. Nors su šiuo metodu susiję iššūkiai, privalumai daugeliui organizacijų, ypač toms, kurios veikia visame pasaulyje ir turi aukštus prieinamumo reikalavimus, gerokai viršija išlaidas. Pasinaudokite diegimo automatizavimo galia ir atverkite mėlynos-žalios diegimų potencialą savo organizacijai jau šiandien.