آموزش مباحث دواپس DevOps در میکروسرویس ها

آموزش مباحث دواپس DevOps در میکروسرویس ها یکی دیگر از آموزش های گروه آموزشی پرووید می باشد که در این قسمت آن را به شما معرفی می کنیم. این بسته ی آموزشی نیز یکی از دوره های آموزشی دیگر که در حوزه ی فارسی سازی آموزش های انگلیسی تنظیم شده است می باشد. عنوان این بسته ی آموزشی مباحث DevOps در معماری میکروسرویس ها است که با نام اصلی Microservices DevOps از شرکت Pluralsight منتشر شده است.

معماری میکروسرویس ها (Microservices Architecture) چیست؟

معماری مایکروسرویس ها که به آن Microservices Architecture نیز می گوییم یک سبک معماری و یا architectural style می باشد که طبق آن یک برنامه در قالب مجموعه‌ای از سرویس ها ایجاد می شود. این سرویس ها باید دارای شرایط زیر باشند:

• قابلیت نگهداری و تست پذیری بسیار بالا
• loosely coupled بودن
• به طور مستقل از یکدیگر قابل develop و deploy کردن باشند

معماری مایکروسرویس ها باعث می شود که توسعه و تحویل نرم افزارهای پیچیده و بسیار بزرگ به روشی سریع و قابل اطمینان انجام پذیرد. در پیاده سازی معماری مایکروسرویس ها، سرویس ها می توانند هم با پروتکل های از قبیل HTTP/REST و هم پروتکل های asynchronous از قبیل AMQP با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. علاوه بر این، سرویس ها می توانند به صورت مستقل از یکدیگر develop و deploy بشوند. هر سرویس دیتابیس انحصاری خودش را دارد و این موضوع باعث می‌شود که سرویس ها از یکدیگر decoupled بشوند. علاوه بر این data consistency بین سرویس ها با استفاده از الگوی saga پیاده سازی می شود.

DevOps در معماری میکروسرویس چه مفهومی دارد؟

DevOps مجموعه‌ای از روش‌ها و فرهنگ‌های کاری است که با هدف بهبود همکاری میان توسعه نرم افزار و عملیات اجرایی شکل گرفته است. در معماری میکروسرویس، اهمیت این رویکرد بیشتر به چشم می‌آید، زیرا سیستم از چندین سرویس تشکیل می‌شود که ممکن است به‌صورت مستقل توسعه و مستقر شوند. بدون فرایندهای مشخص برای ساخت، انتشار، پایش و مدیریت خطا، هماهنگ نگه داشتن این سرویس‌ها دشوار خواهد شد. DevOps کمک می‌کند این فعالیت‌ها به شکلی تکرارپذیر و قابل مدیریت انجام شوند.

در یک محیط میکروسرویسی، تیم‌ها باید بتوانند تغییرات را با اطمینان بیشتری منتشر کنند و پس از استقرار نیز از وضعیت سرویس‌ها آگاه باشند. این موضوع تنها به استفاده از ابزارهای خودکار محدود نیست؛ تعریف مسئولیت‌ها، استانداردسازی فرایندها و واکنش مناسب به مشکلات نیز اهمیت دارند. رویکرد DevOps تلاش می‌کند فاصله میان نوشتن کد و اجرای آن در محیط عملیاتی را کاهش دهد. نتیجه مطلوب زمانی حاصل می‌شود که توسعه، استقرار و پایش به‌عنوان بخش‌های مرتبط یک چرخه واحد در نظر گرفته شوند.

Continuous Deployment چگونه انتشار میکروسرویس ها را ساده می کند؟

Continuous Deployment رویکردی برای انتشار خودکار تغییرات نرم افزاری پس از عبور موفق از مراحل تعریف‌شده ساخت و آزمون است. در این روش، تغییرات می‌توانند بدون نیاز به اجرای دستی همه مراحل انتشار، به محیط هدف منتقل شوند. برای سیستم‌های میکروسرویسی، خودکارسازی فرایند استقرار اهمیت دارد، زیرا تعداد سرویس‌ها و دفعات انتشار آن‌ها ممکن است زیاد باشد. فرایندهای استاندارد و قابل تکرار می‌توانند احتمال خطاهای ناشی از مراحل دستی را کاهش دهند و انتشار تغییرات را منظم‌تر کنند.

خودکارسازی استقرار به معنی حذف نیاز به کنترل کیفیت نیست. پیش از انتشار، باید آزمون‌ها و بررسی‌های متناسب با ریسک تغییرات اجرا شوند و روش بازگشت از انتشار ناموفق نیز مشخص باشد. در محیطی که سرویس‌ها مستقل هستند، لازم است وابستگی‌های میان آن‌ها و سازگاری نسخه‌های مختلف نیز در نظر گرفته شود. طراحی درست خط انتشار به تیم کمک می‌کند تغییرات را با آگاهی بیشتری وارد محیط عملیاتی کند و در صورت بروز مشکل، سریع‌تر علت آن را بررسی کند.

مانیتورینگ عملکرد میکروسرویس ها چرا ضروری است؟

مانیتورینگ یا پایش به جمع‌آوری و بررسی اطلاعات مربوط به وضعیت و عملکرد سرویس‌های در حال اجرا گفته می‌شود. در یک معماری میکروسرویسی، ممکن است یک درخواست کاربر از چند سرویس عبور کند؛ بنابراین، مشاهده وضعیت یک سرویس به‌تنهایی همیشه برای تشخیص مشکل کافی نیست. اطلاعاتی مانند زمان پاسخ، نرخ خطا و میزان استفاده از منابع می‌توانند به شناسایی اختلال‌ها یا کاهش عملکرد کمک کنند. پایش مناسب دید بهتری از رفتار واقعی سیستم در محیط عملیاتی فراهم می‌کند.

برای بررسی مشکلاتی که میان چند سرویس رخ می‌دهند، ارتباط دادن اطلاعات هر بخش اهمیت زیادی دارد. اگر یک درخواست با تأخیر یا خطا مواجه شود، تیم باید بتواند مسیر آن را دنبال کند و تشخیص دهد مشکل از کدام بخش آغاز شده است. استفاده از شناسه‌های هم‌بستگی، لاگ‌های مناسب و داده‌های مربوط به عملکرد می‌تواند این بررسی را آسان‌تر کند. مانیتورینگ مؤثر تنها به جمع‌آوری داده محدود نیست؛ باید اطلاعاتی فراهم شود که به تصمیم گیری و اقدام عملی هنگام بروز مشکل کمک کند.

مدیریت Failure و بازیابی در سیستم های میکروسرویسی

در یک سیستم توزیع‌شده، خطا ممکن است به دلایل مختلفی مانند قطع ارتباط شبکه، از دسترس خارج شدن یک سرویس یا دریافت پاسخ نامعتبر رخ دهد. از آنجا که سرویس‌ها به یکدیگر وابسته‌اند، اختلال در یک بخش می‌تواند بر قابلیت‌های دیگر نیز تأثیر بگذارد. طراحی مقاوم به خطا مستلزم آن است که رفتار برنامه در چنین شرایطی از قبل در نظر گرفته شود. برای مثال، باید مشخص باشد اگر یک سرویس موقتاً در دسترس نبود، درخواست چگونه مدیریت می‌شود و چه زمانی باید خطا به کاربر گزارش شود.

مدیریت Failure می‌تواند شامل ثبت خطاها، تلاش مجدد در شرایط مناسب و محدود کردن اثر اختلال بر بخش‌های دیگر سیستم باشد. البته تلاش مجدد برای همه عملیات مناسب نیست؛ اگر عملیاتی چند بار اجرا شود، ممکن است پیامدهای ناخواسته‌ای مانند ثبت تکراری داده ایجاد کند. به همین دلیل، تصمیم درباره بازیابی باید با توجه به نوع عملیات و رفتار سرویس انجام شود. شناخت این اصول به تیم کمک می‌کند سیستم را در برابر اختلال‌های قابل انتظار آماده‌تر کند و زمان تشخیص و رفع مشکل را کاهش دهد.