Стратегії розгортання фронтенду: Blue-Green проти Canary-релізів

У стрімкому світі веб-розробки швидке та надійне розгортання нового коду фронтенду є вирішальним для підтримки конкурентної переваги та забезпечення бездоганного користувацького досвіду. Традиційні методи розгортання часто пов'язані з простоями та потенційними збоями, що робить їх неідеальними для сучасних застосунків. Саме тут на допомогу приходять передові стратегії розгортання, такі як Blue-Green та Canary-релізи. Ці техніки мінімізують ризики, дозволяють швидко ітерувати та забезпечують ретельне тестування в реальних умовах. Цей вичерпний посібник розгляне як Blue-Green, так і Canary-розгортання, детально описуючи їхні переваги, аспекти впровадження та найкращі практики.

Розуміння потреби в передових стратегіях розгортання

Перш ніж заглиблюватися в деталі Blue-Green та Canary-релізів, важливо зрозуміти, чому ці стратегії необхідні. Традиційні методи розгортання, такі як розгортання "великим вибухом", передбачають відключення існуючого застосунку, розгортання нової версії, а потім повернення застосунку в онлайн. Цей процес може призвести до значних простоїв, що впливає на користувацький досвід і потенційно спричиняє фінансові збитки. Більше того, якщо після розгортання нової версії виникають проблеми, відкат до попередньої версії може бути складним і трудомістким.

Передові стратегії розгортання вирішують ці проблеми, надаючи механізми для розгортання нового коду з мінімальним часом простою, а також дозволяючи поступове впровадження та тестування. Вони дозволяють командам виявляти та вирішувати проблеми на ранніх стадіях, зменшуючи ризик широкомасштабного впливу.

Blue-Green розгортання

Що таке Blue-Green розгортання?

Blue-Green розгортання передбачає підтримку двох ідентичних виробничих середовищ: "синє" (blue) середовище, яке зараз працює і обслуговує трафік користувачів, та "зелене" (green) середовище, яке є новою версією застосунку, що готується до випуску. Після того, як зелене середовище буде повністю протестоване та перевірене, трафік перемикається з синього на зелене середовище. Синє середовище потім стає проміжним (staging) середовищем для наступного релізу.

Цей підхід пропонує кілька ключових переваг:

• Нульовий час простою: Перемикання між середовищами може виконуватися майже миттєво, що призводить до мінімального часу простою для користувачів.
• Миттєвий відкат: Якщо після перемикання виявлено будь-які проблеми, трафік можна легко перенаправити назад до синього середовища, забезпечуючи швидкий та надійний механізм відкату.
• Ізольоване тестування: Зелене середовище надає безпечний та ізольований простір для тестування нового коду без впливу на активних користувачів.

Впровадження Blue-Green розгортання

Впровадження Blue-Green розгортання зазвичай включає наступні кроки:

1. Створення двох ідентичних середовищ: Створіть два ідентичних середовища, які часто називають "синім" та "зеленим". Ці середовища повинні повністю віддзеркалювати виробничу інфраструктуру, включаючи сервери, бази даних та інші залежності.
2. Розгортання нової версії в зеленому середовищі: Розгорніть нову версію фронтенд-застосунку в зеленому середовищі.
3. Ретельне тестування зеленого середовища: Проведіть всебічне тестування зеленого середовища, включаючи модульні тести, інтеграційні тести та приймальні тести користувачів (UAT).
4. Перемикання трафіку: Після перевірки зеленого середовища перемкніть трафік з синього середовища на зелене. Це можна зробити за допомогою балансувальника навантаження, перемикача DNS або інших інструментів керування трафіком.
5. Моніторинг зеленого середовища: Після перемикання уважно стежте за зеленим середовищем на наявність будь-яких проблем або погіршення продуктивності.
6. Виведення синього середовища з експлуатації (необов'язково): Коли ви впевнені, що зелене середовище стабільне, ви можете вивести синє середовище з експлуатації або перепрофілювати його як проміжне середовище для наступного релізу.

Аспекти, які слід враховувати при Blue-Green розгортанні

Хоча Blue-Green розгортання пропонує значні переваги, є також кілька аспектів, які слід враховувати:

• Витрати на інфраструктуру: Підтримка двох ідентичних виробничих середовищ може бути дорогою, особливо для великих і складних застосунків.
• Міграції баз даних: Робота з міграціями баз даних може бути складною при Blue-Green розгортанні. Переконайтеся, що схема бази даних сумісна між двома середовищами, і що міграції виконуються таким чином, щоб мінімізувати час простою. Можуть бути корисними такі методи, як онлайн-зміни схеми та прапорці функцій.
• Керування сесіями: Впровадження належного керування сесіями є вирішальним для того, щоб користувачі не відчували перебоїв під час перемикання між середовищами. Розгляньте можливість використання спільного сховища сесій або "липких" сесій (sticky sessions) для підтримки сесій користувачів в обох середовищах.
• Синхронізація даних: Якщо застосунок залежить від даних у реальному часі, переконайтеся, що дані синхронізуються між двома середовищами, щоб уникнути невідповідностей.

Приклад: Blue-Green розгортання з AWS

Розглянемо практичний приклад реалізації Blue-Green розгортання за допомогою Amazon Web Services (AWS). Цей приклад використовує AWS Elastic Load Balancing (ELB) для керування трафіком та AWS Elastic Beanstalk для керування середовищами застосунку.

1. Створіть два середовища Elastic Beanstalk: Створіть два середовища Elastic Beanstalk, одне для "синього" середовища і одне для "зеленого".
2. Налаштуйте балансувальник навантаження: Налаштуйте ELB для маршрутизації трафіку до синього середовища.
3. Розгорніть нову версію в зеленому середовищі: Розгорніть нову версію фронтенд-застосунку в зеленому середовищі.
4. Протестуйте зелене середовище: Ретельно протестуйте зелене середовище.
5. Перемкніть трафік за допомогою ELB: Оновіть ELB для маршрутизації трафіку до зеленого середовища. Це можна зробити, просто змінивши цільову групу (target group), пов'язану зі слухачем (listener) ELB.
6. Здійснюйте моніторинг зеленого середовища: Здійснюйте моніторинг зеленого середовища на наявність будь-яких проблем.

Canary-реліз

Що таке Canary-реліз?

Canary-реліз — це стратегія розгортання, яка передбачає поступове впровадження нової версії застосунку для невеликої підгрупи користувачів. Це дозволяє вам відстежувати вплив нової версії в реальному середовищі, не піддаючи всіх користувачів потенційним проблемам. Якщо canary-реліз працює добре, нова версія поступово розгортається для більшої кількості користувачів, поки не охопить 100% бази користувачів.

Назва "canary-реліз" (реліз "канарки") походить від історичної практики шахтарів, які використовували канарок для виявлення небезпечних газів. Якщо канарка гинула, це означало, що середовище небезпечне для людей.

Canary-релізи пропонують кілька переваг:

• Зменшений ризик: Завдяки розгортанню нової версії для невеликої підгрупи користувачів, ризик широкомасштабного впливу мінімізується.
• Раннє виявлення проблем: Проблеми можна виявити та усунути на ранніх стадіях, перш ніж вони торкнуться великої кількості користувачів.
• Тестування в реальних умовах: Canary-релізи надають цінну інформацію про те, як нова версія працює в реальному середовищі, під фактичним навантаженням користувачів та в реальних умовах.
• Можливості для A/B тестування: Canary-релізи можна поєднувати з A/B тестуванням для порівняння продуктивності нової версії з існуючою та збору відгуків користувачів.

Впровадження Canary-релізу

Впровадження Canary-релізу зазвичай включає наступні кроки:

1. Розгорніть нову версію на невеликій підгрупі серверів: Розгорніть нову версію фронтенд-застосунку на невеликій підгрупі серверів, які часто називають "canary" серверами.
2. Направте невеликий відсоток трафіку на canary-сервери: Налаштуйте балансувальник навантаження або інший інструмент керування трафіком, щоб направляти невеликий відсоток трафіку користувачів на canary-сервери. Цей відсоток можна регулювати за потреби.
3. Здійснюйте моніторинг canary-серверів: Уважно стежте за canary-серверами на наявність будь-яких проблем або погіршення продуктивності. Звертайте увагу на такі показники, як частота помилок, час відгуку та використання ресурсів.
4. Поступово збільшуйте трафік на canary-сервери: Якщо canary-реліз працює добре, поступово збільшуйте відсоток трафіку, що направляється на canary-сервери.
5. Розгорніть на всю базу користувачів: Коли ви впевнені, що нова версія стабільна, розгорніть її на всю базу користувачів.

Аспекти, які слід враховувати при Canary-релізі

Ось деякі аспекти, які слід враховувати при впровадженні Canary-релізів:

• Маршрутизація трафіку: Точна та надійна маршрутизація трафіку є важливою для Canary-релізів. Переконайтеся, що ваш балансувальник навантаження або інструмент керування трафіком може точно маршрутизувати трафік за попередньо визначеними критеріями, такими як місцезнаходження користувача, тип браузера або ID користувача. Також можна використовувати прапорці функцій для контролю того, які користувачі бачать нову версію.
• Моніторинг: Всебічний моніторинг є вирішальним для виявлення та вирішення проблем під час Canary-релізу. Налаштуйте сповіщення та інформаційні панелі для відстеження ключових показників та виявлення будь-яких аномалій.
• Узгодженість даних: Переконайтеся, що дані узгоджені між canary-серверами та виробничими серверами. Це особливо важливо, якщо застосунок використовує спільні бази даних або інші сховища даних.
• Керування сесіями: Як і у випадку з Blue-Green розгортанням, належне керування сесіями важливе для забезпечення бездоганного користувацького досвіду.
• Стратегія відкату: Майте чітку стратегію відкату на випадок виявлення проблем під час Canary-релізу. Це може включати повернення canary-серверів до попередньої версії або перенаправлення всього трафіку назад на виробничі сервери.

Приклад: Canary-реліз з Nginx

Розглянемо приклад реалізації Canary-релізу з використанням Nginx як зворотного проксі та балансувальника навантаження.

1. Налаштуйте блоки `upstream` в Nginx: Визначте два блоки `upstream` у вашій конфігурації Nginx: один для виробничих серверів і один для canary-серверів.
2. Використовуйте директиву `split_clients`: Використовуйте директиву `split_clients` для визначення змінної, яка випадково розподіляє користувачів між виробничими та canary-серверами на основі заданого відсотка.
3. Маршрутизуйте трафік на основі змінної: Використовуйте змінну, визначену в директиві `split_clients`, для маршрутизації трафіку до відповідного блоку `upstream`.
4. Здійснюйте моніторинг canary-серверів: Здійснюйте моніторинг canary-серверів на наявність будь-яких проблем.
5. Регулюйте відсоток за потреби: Поступово збільшуйте відсоток трафіку, що направляється на canary-сервери, в міру просування релізу.

Ось спрощений фрагмент конфігурації Nginx:

http {
  upstream production {
    server production1.example.com;
    server production2.example.com;
  }

  upstream canary {
    server canary1.example.com;
  }

  split_clients $remote_addr $variant {
    80% production;
    20% canary;
  }

  server {
    location / {
      proxy_pass http://$variant;
    }
  }
}

Blue-Green проти Canary: Яка стратегія підходить саме вам?

Як Blue-Green, так і Canary-релізи пропонують значні переваги для розгортання фронтенду, але вони найкраще підходять для різних сценаріїв. Ось порівняння, яке допоможе вам вибрати правильну стратегію для ваших потреб:

Характеристика	Blue-Green розгортання	Canary-реліз
Час простою	Нульовий час простою	Мінімальний час простою (для залучених користувачів)
Відкат	Миттєвий відкат	Поступовий відкат (шляхом зменшення трафіку на canary-сервери)
Ризик	Нижчий ризик (ізольоване тестування)	Помірний ризик (тестування в реальних умовах з обмеженим впливом на користувачів)
Витрати на інфраструктуру	Вищі витрати (вимагає дублювання інфраструктури)	Нижчі витрати (вимагає лише підмножини серверів для canary-розгортання)
Складність	Помірна складність (вимагає ретельного планування міграцій баз даних та керування сесіями)	Вища складність (вимагає складної маршрутизації трафіку та моніторингу)
Підходить для	Великих релізів, застосунків, що вимагають нульового часу простою, застосунків зі складними міграціями баз даних	Невеликих релізів, прапорців функцій, A/B тестування, застосунків, де певний час простою є прийнятним

Коли обирати Blue-Green:

• Коли вам потрібні розгортання з нульовим часом простою.
• Коли вам потрібен механізм миттєвого відкату.
• Коли у вас достатньо ресурсів для підтримки двох ідентичних виробничих середовищ.
• Коли ви виконуєте великі релізи або значні зміни в застосунку.

Коли обирати Canary:

• Коли ви хочете мінімізувати ризик широкого впливу від нового релізу.
• Коли ви хочете протестувати нові функції в реальному середовищі перед їх розгортанням для всіх користувачів.
• Коли ви хочете провести A/B тестування для порівняння продуктивності різних версій застосунку.
• Коли у вас обмежені ресурси і ви не можете дозволити собі утримувати два ідентичних виробничих середовища.

Найкращі практики для розгортання фронтенду

Незалежно від обраної стратегії розгортання, існує кілька найкращих практик, яких слід дотримуватися для забезпечення плавного та успішного розгортання:

• Автоматизуйте процес розгортання: Автоматизуйте весь процес розгортання за допомогою таких інструментів, як Jenkins, GitLab CI, CircleCI або Azure DevOps. Це зменшить ризик людської помилки та забезпечить послідовність і повторюваність розгортань.
• Впроваджуйте безперервну інтеграцію та безперервну доставку (CI/CD): CI/CD — це набір практик, які автоматизують процес створення, тестування та розгортання програмного забезпечення. Впровадження CI/CD може значно прискорити процес розгортання та покращити якість вашого коду.
• Використовуйте систему контролю версій: Використовуйте систему контролю версій, таку як Git, для відстеження змін у вашому коді та співпраці з іншими розробниками.
• Пишіть модульні тести: Пишіть модульні тести для перевірки функціональності вашого коду. Це допоможе вам виявляти помилки на ранніх стадіях і запобігати їх потраплянню у виробниче середовище.
• Виконуйте інтеграційні тести: Виконуйте інтеграційні тести, щоб перевірити, чи правильно працюють різні компоненти вашого застосунку разом.
• Здійснюйте моніторинг вашого застосунку: Здійснюйте моніторинг вашого застосунку в реальному часі для виявлення та вирішення будь-яких проблем, що можуть виникнути. Використовуйте інструменти моніторингу, такі як New Relic, Datadog або Prometheus, для відстеження ключових показників та налаштування сповіщень.
• Впроваджуйте прапорці функцій: Використовуйте прапорці функцій для контролю того, які користувачі мають доступ до нових функцій. Це дозволяє вам поступово впроваджувати нові функції для підгрупи користувачів та збирати відгуки перед їх випуском для всіх.
• Документуйте процес розгортання: Ретельно документуйте ваш процес розгортання. Це полегшить іншим розробникам розуміння та підтримку процесу.
• Регулярно переглядайте та покращуйте процес розгортання: Регулярно переглядайте та покращуйте ваш процес розгортання для виявлення та усунення будь-яких неефективностей.

Висновок

Blue-Green та Canary-релізи — це потужні стратегії розгортання, які можуть допомогти вам швидко, надійно та з мінімальним ризиком доставляти новий код фронтенду. Розуміючи переваги та аспекти кожної стратегії, ви можете обрати правильний підхід для ваших конкретних потреб та ефективно його впровадити. Поєднання цих стратегій з найкращими практиками, такими як автоматизація, CI/CD та всебічний моніторинг, ще більше покращить ваш процес розгортання та дозволить вам забезпечити бездоганний користувацький досвід.

Не забувайте враховувати конкретні вимоги вашого застосунку, можливості інфраструктури та досвід команди при виборі стратегії розгортання. Експериментуйте з різними підходами та постійно вдосконалюйте свій процес для оптимізації швидкості, надійності та задоволеності користувачів. Маючи правильну стратегію розгортання, ви можете впевнено випускати нові функції та оновлення, знаючи, що у вас є інструменти та процеси для мінімізації ризиків та забезпечення плавного переходу для ваших користувачів по всьому світу.