خط أنابيب التسليم المستمر في DevOps: الفوائد والمراحل وأفضل الممارسات

العمود الفقري ل DevOps الحديث هو خط أنابيب التسليم المستمر (أو خط أنابيب CI/CD). وهي طريقة لأتمتة بعض المراحل المهمة في عملية تطوير البرمجيات. الهدف النهائي هو القضاء على الحوادث مع تسريع العملية. عوامل نجاح تطوير البرمجيات الرشيقة الأخرى، مثل أتمتة الإنشاء والتحكم في الإصدار وعمليات النشر الآلي، بمثابة مصدر إلهام.
خط أنابيب التسليم المستمر هو أكثر بكثير من مجرد مجموعة من الاختبارات. تعمل خطوط الأنابيب التلقائية على تقصير أوقات التسليم مع تقليل مخاطر الإهمال الغبي. خط أنابيب التسليم المستمر هو تقنية رشيقة ومستدامة لإنتاج البرمجيات، على غرار الطريقة التي يقلل بها الحد الأدنى من المنتجات القابلة للتطبيق من المخاطر ويساعد الفرق على إنشاء شيء يناسب متطلبات المستهلكين بشكل أفضل.
كما أنها تساعد المطورين في حل المشكلات بسرعة أكبر، مما يؤدي إلى تقليل وقت التوقف عن التسليم. وسيتلقى العملاء المنتج على الفور، وسيلتزم المطورون بنشاط بتطوير البرمجيات.
التكامل المستمر هو فلسفة وإجراء ترميز يشجع فرق التطوير على إجراء تغييرات متواضعة وغالباً ما يتم التحقق من الرموز في مستودعات التحكم في الإصدار. ويحتاج الفريق إلى طريقة لدمج تعديلاته والتحقق من صحتها لأن معظم التطبيقات الحالية تتضمن كتابة التعليمات البرمجية عبر عدة منصات وأدوات. حيثما يتوقف التكامل المستمر، يبدأ التسليم المستمر.
يقوم القرص المضغوط بأتمتة تسليم التطبيقات إلى إعدادات بنية تحتية محددة. تعمل معظم فرق العمل في سياقات أخرى غير الإنتاج، مثل التطوير والاختبار، ويضمن القرص المضغوط إرسال تغييرات التعليمات البرمجية تلقائيًا إلى تلك البيئات. نظرًا لأن الهدف من التكامل المستمر والتسليم المستمر هو تقديم تطبيقات ورموز عالية الجودة للعملاء، فإن الاختبار المستمر مطلوب.
يتم تنفيذ الاختبار المستمر في كثير من الأحيان كمجموعة من اختبارات الانحدار التلقائي والأداء والاختبارات الأخرى التي يتم تشغيلها من خلال خط أنابيب CI/CD.
تحاول الشركات نشر الميزات في أسرع وقت ممكن للحفاظ على قدرتها التنافسية في السوق الحالية. يعد خط أنابيب CI/CD السلس مثاليًا لدورات الإصدار القصيرة هذه.
يولد خط أنابيب CI/CDD الكثير من بيانات التسجيل في كل مستوى من مستويات عملية التطوير. يمكن استخدام العديد من التقنيات لفحص هذه السجلات بكفاءة وتقديم ملاحظات سريعة على النظام.
مع الحد الأدنى من المشاركة اليدوية عملياً، يمكن للفرق إنشاء الميزات واختبارها وتقديمها تلقائياً. يمكن جعل الإصدارات اليومية المتعددة حقيقة واقعة من خلال سير عمل CI/CD السلس. تقدم المؤسسات بشكل متزايد ميزات عدة مرات كل يوم. ولم يحقق هذا الهدف سوى عدد قليل من الشركات، مثل Netflix وAmazon وFacebook.
يتجه العالم نحو دورات إصدار أقصر، وقد أدت خطوط أنابيب CI/CD إلى تسريع العملية. قد يساعدك خط أنابيب كهذا على اكتشاف المشكلات بشكل أسرع، وتنفيذ الحلول بشكل أسرع، وتحسين سعادة العملاء بشكل عام من خلال التصميم والتنفيذ المناسبين.
نحتاج إلى الأتمتة منذ البداية للتوافق مع نموذج التحول إلى اليسار. هذا أيضًا جزء مهم من إعداد CI/CD الجيد. يجب أن يتم تشغيل الاختبارات تلقائيًا عند إنشاء الميزات والتحقق من الرموز للتأكد من أن التعليمات البرمجية الجديدة لا تضر بالميزات الحالية وأن الميزات الجديدة تعمل بشكل صحيح.
إن العثور على العيوب وحلها في وقت متأخر من عملية التطوير أمر مكلف ويستغرق وقتًا طويلاً. وهذا صحيح بشكل خاص عندما تنشأ المشاكل مع الميزات التي تم إطلاقها بالفعل في الإنتاج. يمكنك اختبار ونشر التعليمات البرمجية في كثير من الأحيان باستخدام خط أنابيب CI/CD، مما يوفر للمختبرين القدرة على ملاحظة الأخطاء وتصحيحها بمجرد ظهورها. أنت تخفف من المخاطر بشكل فعال في الوقت الفعلي.
إن خط أنابيب CI/CDD عبارة عن دورة مستمرة من الإنشاء والاختبار والنشر توفر مدخلات مستمرة للتحسين. على سبيل المثال، يمكن للمطورين الاستجابة بسرعة للنقد وتحسين التعليمات البرمجية عند اختبار التعليمات البرمجية.
يتكون خط أنابيب CI / CD من مجموعات فرعية منفصلة من المهام التي يتم تنظيمها في مراحل خط الأنابيب. فيما يلي مراحل خط الأنابيب النموذجية:
هذه هي الخطوة التي يتم فيها تجميع التطبيق معًا. يشير الفشل في اجتياز مرحلة الإنشاء إلى وجود خطأ أساسي في تكوين المشروع، والذي يجب معالجته على الفور.
هذه هي الخطوة التي يتم فيها اختبار الكود البرمجي. مرة أخرى، يمكن أن توفر الأتمتة الوقت والجهد في هذه الحالة. تقع مسؤولية كتابة الاختبارات على عاتق المطورين. في الاختبار أو التطوير القائم على السلوك، فإن الطريقة المثالية لإنشاء اختبارات مؤتمتة هي القيام بذلك أثناء كتابة التعليمات البرمجية الجديدة.
تُعرف المرحلة التي يتم فيها إرسال التطبيق إلى المستودع باسم الإصدار.
في هذه المرحلة، يتم نشر التعليمات البرمجية في بيئة الإنتاج. عادةً ما يكون هناك العديد من إعدادات النشر، مثل بيئة “بيتا” أو بيئة “مرحلية” لفريق المنتج وبيئة “الإنتاج” للمستخدمين النهائيين.
تملي احتياجات مؤسستك الإجراءات التي تنطوي عليها عملية التحقق من صحة الإصدار. يمكن لبرنامج Clair وغيره من برامج المسح الأمني للصور التحقق من جودة الصورة من خلال مقارنتها بالعيوب المعروفة (CVEs).
تعد بنية المنتج التي تتدفق عبر خط الأنابيب أمرًا بالغ الأهمية في تحديد تشريح خط أنابيب التسليم المستمر.
يتم اعتماد هذا المكون من خلال مراجعات التعليمات البرمجية واختبارات الوحدة ومحللات التعليمات البرمجية الثابتة.
الأنظمة الفرعية هي أصغر الوحدات القابلة للنشر والتشغيل من المكونات المرتبطة بشكل فضفاض.
يتم تدريس خط الأنابيب في هذا النظام لتجميع نظام من الأنظمة الفرعية المرتبطة بشكل فضفاض عندما يجب نشر البنية النهائية.
وسواء كان من الممكن نشر الأنظمة الفرعية بشكل مستقل أو يجب دمجها في نظام، يتم تسليم القطع الأثرية التي تم إصدارها إلى الإنتاج كجزء من هذه العملية النهائية.
فيما يلي اللبنات الأساسية للتسليم المستمر:
خلال دورة حياة البرمجة والتطوير، قد يتم بناء واجهات الخدمة الافتراضية تلقائيًا من خلال محاكاة الأنظمة غير المتوفرة، مما يسمح للمطورين والمختبرين وفرق التكامل ومراقبة الأداء بالعمل بشكل متوازٍ، مما يؤدي إلى تسليم أسرع وتحسين الجودة والاعتمادية.
قد يتم إنتاج التعليمات البرمجية المتكاملة وفحصها تلقائيًا وفقًا لمعايير التحقق من الصحة وإتاحتها للاختبار المستمر إذا اجتازت الاختبار. التكامل المستمر هو مصطلح يستخدم لوصف المرحلة التي تحدث بعد تطوير التعليمات البرمجية ولكن قبل ضمان الجودة.
يجب تأكيد معيار ترقية البناء والإعدادات قبل إجراء الاختبارات الوظيفية واختبارات الأداء. وأخيراً، يجب على المختبرين إنشاء بيئات ضمان الجودة والخدمات الافتراضية وبيانات الاختبار لنشر البناء. ومن متطلبات الاختبار المستمر الأخرى استخدام إدارة بيانات الاختبار لإنتاج مجموعة فرعية من بيانات الإنتاج وإخفاء المعلومات الحساسة.
الغرض من الإصدار المستمر (المعروف أيضًا باسم النشر المستمر) هو نشر البنية في الإنتاج بانتظام؛ ويمكن أيضًا إجراء عمليات مماثلة في بيئة مرحلية.
يجب بدء مراقبة التطبيق بعد إطلاق الإصدار في الإنتاج لتتبع الأداء وتجربة العملاء. يمكن للمطورين استخدام التغذية الراجعة من بيئة الإنتاج للتأثير على الترقيات أو الأعمال المتراكمة في السباق.
التكامل المستمر هو ممارسة تكنولوجية حاسمة (ART) لكل قطار إصدار رشيق. فهو يرفع الجودة، ويقلل من المخاطر، ويطور وتيرة نمو سريعة وموثوقة وطويلة الأجل. يحول خط أنابيب التسليم المستمر أفكارك إلى منتجات من خلال اختبارات طويلة الأجل. إذا اكتشفت أن فكرتك ليست رائعة كما كنت تعتقد، يمكنك تغيير رأيك على الفور وتطوير فكرة أفضل.
وعلاوة على ذلك، تقلل خطوط الأنابيب من متوسط الوقت اللازم لحل مشكلات الإنتاج، مما يؤدي إلى تقليل وقت تعطل عملائك. ينتج عن التسليم المستمر فرق عمل منتجة وعملاء سعداء، ومن لا يريد ذلك؟ يضمن التكامل المستمر أن “النظام يعمل دائمًا”، مما يعني أنه قد يتم نشره حتى أثناء التطوير.
قد تنتج الخيوط الرأسية الصغيرة والمختبرة قيمة بشكل مستقل، حيث يتم تطبيق التكامل المستمر بشكل أكثر فعالية على حلول البرمجيات. ومع ذلك، تكون المهمة أكثر صعوبة مع أنظمة برمجيات أكبر ومتعددة المنصات. فكل منصة لها تركيبات تكنولوجية يجب دمجها باستمرار لإظهار قدرات جديدة.
كما أن الذكاء الاصطناعي أكثر صعوبة في الأنظمة المعقدة التي تضم البرمجيات والأجهزة والمكونات والخدمات التي يقدمها مقدمو الخدمات. ومع ذلك، تبقى الحقيقة أن النهج الواقعي الوحيد للتحقق من صحة النظام بالكامل هو دمج المكونات واختبارها بشكل روتيني. إن DevOps وDP CDP هما البعدان الثالثان لتسليم المنتجات الرشيقة.
إن تبنّي موقف وثقافة DevOps وتطوير CDP المؤتمتة مطلوبان لإصدار المنتج بشكل موثوق وبجودة عالية كلما احتاج السوق أو العميل إلى ذلك. يحسّن CI عملية التطوير من خلال الدمج المستمر للعمل المستمر للعديد من فرق Agile. يتم تطوير وظائف جديدة ودمجها في نظام أو حل كامل، وتتم إدارة جميع الأعمال.
ثم يتم اختبارها لاحقاً في بيئة مرحلية مناسبة، والتي قد تشمل كل شيء بدءاً من البرامج القائمة على السحابة إلى الأجهزة المادية وأجهزة المحاكاة. إن SAFe® هو إطار عمل يحدد أربعة إجراءات تتعلق بالتكامل المستمر.
نهدف إلى جعل عمليات النشر قابلة للتنبؤ ومنتظمة وحسب الطلب، سواء لنظام موزع واسع النطاق أو بيئة إنتاج معقدة أو جهاز مدمج أو تطبيق. إنها القدرة على نشر التحديثات من أي نوع بشكل آمن وسريع، مثل الميزات الجديدة وتغييرات التكوين وإصلاحات الأخطاء والتجارب في الإنتاج أو بين أيدي المستخدمين.
ويتم تحقيق ذلك من خلال ضمان قابلية نشر التعليمات البرمجية الخاصة بنا باستمرار، حتى عندما يقوم مئات المهندسين بإجراء تغييرات بانتظام. ونتيجة لذلك، فإننا نتخلص من مراحل التكامل والاختبار والتقوية وتجميد التعليمات البرمجية التي كانت تتبع تاريخياً “اكتمال التطوير”.