Utfordringer og Optimalisering av CI/CD i Applikasjonsutvikling
Implementeringen av en CI/CD-arbeidsflyt har blitt en sentral del av moderne applikasjonsutvikling. Likevel, er det en betydelig utfordring å håndtere skaleringen og optimaliseringen av denne prosessen.
La oss utforske denne utfordringen nærmere og se på hvordan vi kan effektivisere CI/CD-prosesser. Bli med oss videre!
I dag er applikasjonsutvikling ofte et lagarbeid der flere utviklere bidrar. Hver utvikler eller team er ansvarlig for sine spesifikke deler av prosjektet, og jobber parallelt.
Når prosjektet nærmer seg ferdigstillelse, må flere kodebiter samles og kompileres. Måten dette integreres kan være tidkrevende og ineffektivt, spesielt med ulike arbeidsmetoder.
CI/CD (kontinuerlig integrasjon og kontinuerlig leveranse/distribusjon) er en løsning på dette, som sikrer at oppdateringer publiseres uten unødvendige forsinkelser og konflikter. La oss se nærmere på denne prosessen.
Kontinuerlig Integrasjon
Kontinuerlig integrasjon (CI) fokuserer på kontinuerlig publisering av kodeendringer og tillegg til et felles prosjektgren. Koden testes og endres i sanntid. Målet er å teste hver enhet ved hjelp av tester.
Denne kontinuerlige tilnærmingen hindrer at alt må testes i en stor bolk på slutten, og gjør det mulig å håndtere mindre kodebiter av gangen. Enhetstesting er viktig for å sikre god kompilering og for å unngå regresjoner. Dette gjør det lettere å avdekke feil tidlig i prosessen.
Kontinuerlig Leveranse
Kontinuerlig leveranse (CD) kombinerer kontinuerlig integrasjon og testing. Resultatet pakkes i containere og gjøres klar for produksjon. Det betyr at koden og testene samles og automatiseres for produksjonssetting.
Selv om det krever en menneskelig handling for å sette i gang produksjon, er prosessen i seg selv automatisert. Med kontinuerlig leveranse er applikasjonen alltid klar for utrulling.
Kontinuerlig Distribusjon
Kontinuerlig leveranse og kontinuerlig distribusjon er beslektede konsepter, men med en viktig forskjell: selve utrullingen. Målet er det samme – å få applikasjonen i produksjon – men metodene er forskjellige.
Kontinuerlig distribusjon innebærer at alle endringer som passerer gjennom pipelinen automatisk rulles ut. Ved kontinuerlig leveranse kreves det derimot en manuell godkjenning før distribusjon.
Skalering av CI/CD
Etter hvert som antallet mikrotjenester øker, blir det kritisk å skalere CI/CD-infrastrukturen. Flere mikrotjenester fører til flere pipelines knyttet til et enkelt git-repositorium. Dette øker belastningen på CI-serveren og reduserer ytelsen.
For å skalere CI/CD, er det viktig å etablere en standardisert og automatisert utviklingspipeline for alle team. Dette sikrer kvaliteten på leveransene og forenkler administrasjonen av pipelinen.
Skalering kan oppnås ved å definere en CI-prosess for enhetstesting og kvalitetskontroll av koden. Deretter følger en CD-prosess for å bygge og distribuere bilder kontinuerlig, og til slutt en prosess for å distribuere bildene til produksjonsmiljøet.
Trinn for å Skalere CI/CD
Første trinn er å samkjøre pipelinen med arkitekter og teamledere. Dette omfatter å kartlegge Git-grener til miljøer (for eksempel develop -> development og master -> [homologering og produksjon]). Deretter settes CI-jobben i gang ved hver Pull-forespørsel og CD-jobben ved endring i kartlagte grener.
En felles arbeidsflyt kan defineres for både CI og CD.
CI-jobbflyten kan bestå av 7 trinn:
- Sjekk ut kilde- og destinasjonsgrener for Pull Request;
- Sjekk for sammenslåingskonflikter som krever manuell løsning;
- Kjør enhetstester;
- Bygg pakken for å sikre integritet og kompilerbarhet;
- Utløs validering av kodekvalitet;
- Oppdater prosjektversjonen i kildegrenen;
- Varsle Git-repositoriet om resultat via Webhook eller REST API (Git Repository).
CD-jobbflyten består av følgende:
- Sjekk ut varslet gren;
- Bygg artefakt ved hjelp av prosjektets spesifikke byggeverktøy;
- Send bibliotekprosjekter til Nexus for lagring av artefakt, og fullfør flyten.
Følgende handlinger utføres:
Trinn 1: Lag et Docker-bilde for artefakten, og bruk artefaktens versjon på Docker-bildet.
Trinn 2: Last opp bildet til Docker-registeret.
Trinn 3: Implementer via bildeutrulling med Kubernetes.
For prosjekter i godkjennings-/produksjonsmiljø, følg trinn 1 og 2, deretter:
- Distribuer via bildeutrulling med Kubernetes i godkjenningsmiljøet;
- Vent på godkjenning for produksjonsutrulling;
- Dersom godkjent, fremmes bildet for produksjon;
- Ellers rulles bildet tilbake i godkjenningsmiljøet.
CI/CD-optimalisering
CI/CD forbedrer applikasjonsutviklingssyklusen ved å løse problemer med integrering av ny kode og øke leveringsfrekvensen.
Her er noen tips for å optimalisere CI/CD:
Prioriter Fiksing av Ødelagte Versjoner
Når en bygg mislykkes, bør dette ha høyeste prioritet for teamet. Hvis feilen ikke kan fikses raskt, bør koden enten fjernes eller deaktiveres.
Målet er å alltid ha en fungerende kodebase som kan rulles ut.
Små, Hyppige Utplasseringer
Applikasjonens stabilitet kan risikeres ved hver utplassering. Tendensen kan være å utsette utrullinger. Problemet er at dette fører til akkumulering av mange endringer, hvorav én kan feile, og tvinge til tilbakerulling.
Bruk et «strangler»-mønster og del komplekse endringer i mindre, enkle steg. Ved hyppigere utplasseringer med små endringer reduseres risikoen.
Automatiser QA-Tester for Risikoreduksjon
Mange har opplevd at noe «fungerer på min maskin», fordi lokale utviklingsmiljøer ofte er forskjellige. Det kan være mange ulikheter mellom lokal utvikling og produksjonsmiljøet. Optimaliser CI/CD ved å automatisere kvalitetssikringstester (QA) som nettlesertesting, for å redusere risikoen for feil i applikasjonen.
Stol på Automatiserte Tester
CI er avhengig av automatiserte og pålitelige tester for å validere ny kode. Første test bør være kompilering. Deretter kan flere tester legges til.
Antallet tester må balanseres mot å gi rask tilbakemelding. Lange ventetider vil ikke være effektivt. Det vil alltid oppstå feil, men ved å lage en testcase når feil oppdages i produksjonen, kan dette integreres i CI-løkken.
Vurder Alltid Sikkerhet
Sikkerheten til CI/CD-verktøyet er viktig, da det integreres med konfigurasjoner og miljøer. Alle sikkerhetstestverktøy må kunne kalles programmatisk, og resultater samles på ett sted. Bruk verktøy med API for automatiske sikkerhetsrevisjoner.
Fordeler med Skalering og Optimalisering av CI/CD
I tillegg til å effektivisere utviklingsteamet, gir skalering og optimalisering av CI/CD flere fordeler:
Redusert Overhead
Utviklingstimer er normalt fakturerbare. Hva med manuell utrulling av kode? Automatisering av store deler av flyten sparer tid, som kan brukes til fakturerbart arbeid. Automatisert testing avdekker feil tidligere, i stedet for i QA eller produksjon. Flere feil fikset samtidig er en klar fordel.
Levering med Færre Feil og Mindre Risiko
Feil fanges tidligere i utviklingsprosessen med hyppigere utrullinger. Automatiserte tester i alle stadier hindrer at feilaktig kode beveger seg videre og gjør det lettere å rulle tilbake.
Raskere Respons på Markedsforhold
Markedsforhold endrer seg raskt. Med optimalisert kontinuerlig leveranse er det enklere å gjøre raske endringer dersom et produkt taper inntekter, eller hvis flere kunder benytter applikasjonen fra smarttelefoner.
Tillit
Med optimalisert CI/CD og en robust testpakke, øker tilliten til feilfri kode betydelig. Åpenhet rundt prosessen og opplæring av teamet og kunder, øker også tilliten til utviklingsteamet.
Siste Ord
CI/CD øker hastigheten på integrasjoner og leveranser. Det er viktig å skalere og optimalisere prosessen for å unngå at den blir kontraproduktiv ved økende kompleksitet.
Du kan også vurdere noen av de beste CI-verktøyene.