Die Implementierung eines CI/CD-Workflows für die Anwendungsentwicklung wird immer beliebter. Gleichzeitig stellt die Skalierung und Optimierung von CI/CD jedoch eine Herausforderung dar.

Heute werden wir diskutieren, was diese Herausforderung ist, und genau untersuchen, wie wir skalieren und optimieren können CI / CD. Also, mach mit!

Die Anwendungsentwicklung erfolgt heute meist in Teams, die aus mehreren Entwicklern bestehen. Jede Person oder jedes Team hat seine Rolle im Projekt, indem es seinen eigenen Teil vorantreibt.

Wir befinden uns dann am Ende des Projekts mit mehreren zu kompilierenden Codeteilen. Abhängig von den Arbeitsweisen aller Beteiligten kann viel Zeit mit der Verwaltung dieser Integration verschwendet werden.

CI/CD, Continuous Integration und Continuous Delivery/Deployment sind eine Lösung für dieses Problem und stellen sicher, dass Updates ohne unnötige Verzögerungen und Konflikte veröffentlicht werden. Lassen Sie uns diesen Prozess verstehen.

Kontinuierliche Integration

CI oder Continuous Integration fasst Prozesse zusammen, die darauf abzielen, Codeänderungen und -ergänzungen kontinuierlich in einem gemeinsamen Zweig des Projekts zu veröffentlichen. Es ermöglicht, den Code zu testen und Verbesserungen und Änderungen in Echtzeit vorzunehmen. Ziel ist es, jedes Element durch die Erstellung von Tests zu testen.

Diese dauerhafte Maßnahme ermöglicht es, am Ende nicht alles in einem Block zu überprüfen und nicht zu viele Elemente gleichzeitig zu bearbeiten. Das Durchführen von Unit-Tests ist daher sehr nützlich, um dies sicherzustellen. Daher ist es einfacher, Fehler zu erkennen, indem sichergestellt wird, dass der Code gut kompiliert wird und keine Regressionen erzeugt.

Kontinuierliche Liefer

Continuous Delivery oder CD vereint Continuous Integration und Testen die in Containern gebündelt und in Produktion genommen werden können. Das heißt, es sammelt diese Codes und durchgeführten Tests und bringt sie über Automatisierung in Produktion.

Auch wenn es menschliches Handeln erfordert, wird es automatisiert, indem alles, was getan wurde, auf integrierte und vollständige Weise „auf Sendung“ gebracht wird. Konkret wird unsere Anwendung mit der kontinuierlichen Verteilung so entwickelt, dass sie jederzeit in Produktion gehen kann.

Kontinuierliche Bereitstellung

Obwohl die Konzepte von Continuous Delivery und Continuous Deployment ähnlich sind, gibt es Unterschiede. Wenn ihr Ziel dasselbe ist, also die Bereitstellung der Anwendung in der Produktion, unterscheiden sich die Mittel, um es zu erreichen. Was Continuous Delivery von Continuous Deployment unterscheidet, ist das Release.

In der Tat ermöglicht Continuous Deployment die direkte Bereitstellung jeder Änderung, die die verschiedenen Phasen unserer Pipeline durchläuft. Während der kontinuierlichen Bereitstellung ist ein menschlicher Validierungsschritt erforderlich, damit die Bereitstellung stattfinden kann.

Scaling CI/CD

Wenn die Anzahl der Microservices zunimmt, wird es fast unvermeidlich, Ihr CI/CD zu skalieren. Die erhöhte Anzahl von Microservices führt zu verschiedenen Pipelines, die mit einem einzigen Git-Repository verbunden sind, was die Last des CI-Servers erhöht und die Leistung verringert. 

Skalierung von CI-CD

Um CI/CD zu skalieren, ist es notwendig, eine standardisierte und automatisierte Entwicklungspipeline für alle Teams zu erstellen und von dort aus die Qualität der einzelnen Entwicklerlieferungen und Teamlieferungen sicherzustellen. Es erleichtert auch die Verwaltung der Pipeline. 

Die Skalierung kann erreicht werden, indem ein CI-Prozess zur Ausführung definiert wird Komponententests und Validieren der Qualität des gelieferten Codes.

Gefolgt von einem CD-Prozess zum Erstellen der Images und deren kontinuierlicher Bereitstellung in den Umgebungen und schließlich zum Definieren eines Prozesses zum Erstellen der Images und deren Bereitstellung in der Produktionsumgebung. 

Steps to Scale CI/CD

Der erste Schritt besteht darin, die Pipeline mit den Architekten unter Einbeziehung der Teamleiter abzustimmen. Es folgt die Abbildung der Git-Zweige auf die Umgebungen (develop -> development and master -> [homologation and production]). Es erfolgt dann das Feuern des CI-Jobs bei jedem Pull-Request und des CD-Jobs bei jeder Änderung der gemappten Branches.

Ein Jobstrom kann sowohl für CI als auch für CD erstellt werden, dem gefolgt werden soll.

Der CI Job Flow entwickelt sich in 7 Schritten:

  • Sehen Sie sich den Quell- und Zielzweig der Pull-Anfrage an;
  • Überprüft, ob die Zusammenführung keine Konflikte aufweist, die manuell gelöst werden müssen;
  • Unit-Tests ausführen;
  • Erstellen Sie das Paket, um die Integrität und die Kompilierbarkeit des Codes zu überprüfen.
  • Qualitätsvalidierung des Triggercodes;
  • Erhöhen und übergeben Sie die Projektversion an den Quellzweig;
  • Pull-Request-Git-Repository über Erfolg oder Misserfolg benachrichtigen über Webhook oder Rest-API aufrufen (Git-Repository).

Der CD-Jobablauf folgt dem folgenden Pfad: 

  • Der benachrichtigte Zweig wird ausgecheckt.
  • Das Artefakt wird mit dem spezifischen Build-Tool des Projekts erstellt, an dem gearbeitet wird.
  • Nachdem das Artefakt eingetroffen ist, werden die Bibliotheksprojekte zur Speicherung des Artefakts an Nexus gesendet, und der Ablauf ist abgeschlossen.

Folgende Aktionen werden ausgeführt:

Schritt 1: Für das generierte Artefakt wird ein Docker-Image erstellt, wobei die Artefaktversion auf das Docker-Image angewendet wird.

Schritt 2: Das Image wird in die Docker-Registrierung hochgeladen.

Schritt 3: Bereitstellung durch Image-Rollout über Kubernetes.

Einsatz

Führen Sie für Anwendungsprojekte, die sich in einer Genehmigungs-/Produktionsumgebung befinden, die Schritte 1 und 2 oben und dann die folgenden Schritte aus:

  • Bereitstellung durch Image-Rollout über Kubernetes im Zulassungsumfeld;
  • Der Job macht eine Pause, um darauf zu warten, dass die Einführung für die Produktion genehmigt wird.
  • Wenn es genehmigt wird, wird das genehmigte Bild für die Produktion beworben;
  • Andernfalls wird das Bild zur Genehmigung zurückgesetzt.

CI/CD Optimization

CI/CD verbessert den Anwendungsentwicklungszyklus und löst das Problem, das durch die Integration von neuem Code und die Erhöhung der Bereitstellungsfrequenz verursacht wird.

So können Sie die Nutzung von CI/CD weiter optimieren:

Priorisieren Sie die Reparatur eines beschädigten Builds

Wenn ein Build ausfällt, sollte die Behebung die Priorität des Teams sein. Wenn der Build nicht innerhalb von Minuten behoben werden kann, muss das Team entscheiden, ob der Code entfernt oder das Feature-Flag deaktiviert werden soll.

Die Idee hinter dem Reparieren eines defekten Builds ist, dass der Build immer funktionierenden Code produziert, der freigegeben werden kann.

Kleine häufige Bereitstellungen

Im Allgemeinen ist die Stabilität der Anwendung bei jeder Bereitstellung gefährdet. Wir neigen also dazu, Einsätze voneinander zu distanzieren. Das Problem dieses Ansatzes besteht darin, dass wir zu viele Änderungen ansammeln. Eine dieser Änderungen könnte schief gehen und uns dazu zwingen, die anderen, die funktionierten, rückgängig zu machen. 

Wenden Sie das Strangler-Muster an und zerlegen Sie komplizierte Änderungen in kleine und einfache. Wenn Sie häufiger bereitstellen und in kleinen Stapeln arbeiten, ist das Bereitstellungsrisiko geringer.

Automatisieren Sie QA-Tests zur Risikominderung

Wir alle waren wahrscheinlich schon einmal in das Szenario „Auf meinem lokalen Rechner gearbeitet“ involviert, da lokale Entwicklungsumgebungen oft unterschiedlich sind. Es kann viele verschiedene Dinge zwischen Ihrer lokalen Umgebung und dem Ort geben, an dem Sie in die Produktion gehen. Sie können CI/CD optimieren, indem Sie Qualitätssicherungsaufgaben (QA) wie Browsertests automatisieren und so das Risiko mindern, dass ein Fehler die Live-Anwendung erreicht.

Vertrauen Sie automatisierten Tests

Um zu validieren, wann ein Entwickler neuen Code integriert, verlässt sich CI auf eine automatisierte und zuverlässige Testsuite. Wenn du musst Code kompilieren, ist der erste Test, dass es kompiliert. Dann können Sie so viele Tests hinzufügen, wie Sie für kritisch halten.

Wie viele Tests sollten enthalten sein? Um dies festzustellen, denken Sie daran, dass das Ziel von CI darin besteht, so schnell wie möglich Feedback zu geben. Wenn ein Entwickler eine Stunde warten muss, um Feedback zu erhalten, wird es nicht funktionieren. Sie werden immer etwas verpassen, aber wenn Sie einen Fehler in der Produktion entdecken, erstellen Sie einen Testfall und fügen Sie ihn in die CI-Schleife ein.

Denken Sie immer an die Sicherheit

Berücksichtigen Sie die Sicherheit eines CI/CD-Tools bei der Integration in bestehende Konfigurationen oder Umgebungen. CI/CD erfordert, dass alle Sicherheitstesttools programmgesteuert aufgerufen und ihre Ergebnisse an einem Ort aggregiert werden. Suchen Sie nach Tools mit APIs für automatisierte Verschlüsselungsprüfungen.

Benefits of Scaling and Optimizing CI/CD

Abgesehen von der Steigerung der Effizienz von Entwicklungsteams haben die Skalierung und Optimierung von CI/CD auch andere Vorteile, von denen einige sind:

Verbesserung der CI-CD-Effizienz

Reduzierter Overhead

Entwicklungsstunden sind in der Regel kostenpflichtig, aber was ist mit der Zeit, die für die manuelle Bereitstellung von Code oder Dateien aufgewendet wird? Durch die Automatisierung großer Teile Ihres Ablaufs sparen Sie Zeit für kostenpflichtige Arbeiten, was jeder zu schätzen weiß. Automatisierte Tests ermöglichen es Ihnen auch, früher zu scheitern, anstatt Fehler in der Qualitätssicherung oder Produktion zu finden, oder schlimmer noch, der Kunde findet sie. Mehr Fehler, die in der gleichen Zeit behoben werden, sind ein klarer Gewinn.

Lieferung mit weniger Fehlern und weniger Risiko

Sie entdecken Fehler viel früher im Entwicklungsprozess, indem Sie kleinere Änderungen häufiger veröffentlichen. Wenn Sie automatisierte Tests in allen Phasen der Entwicklung implementieren, riskieren Sie nicht, den fehlerhaften Code in die nächste Phase zu verschieben, und es ist einfacher, kleinere Änderungen bei Bedarf rückgängig zu machen.

Reagieren Sie schneller auf Marktbedingungen

Die Marktbedingungen ändern sich ständig. Angenommen, Sie stellen fest, dass ein neues Produkt Einnahmen verliert oder dass mehr Kunden über Smartphones als über Laptops auf Ihre Website zugreifen. In diesem Fall ist es viel einfacher, eine schnelle Änderung vorzunehmen, wenn Sie Continuous Delivery optimiert haben.

Vertrauen:

Wenn Sie CI/CD optimiert haben, was bedeutet, dass Sie über eine robuste Testsuite verfügen, steigt Ihr Vertrauen, keinen Fehler zu melden, stark an. Wenn Sie mit Ihrem Prozess transparent sind und den Rest Ihres Teams und Ihre Kunden aufklären, steigt auch deren Vertrauen in Sie als Entwicklungsteam.

Final Words

CI/CD beschleunigt Ihre Integrationen und Lieferungen. Allerdings ist es wichtig, diesen zu skalieren und zu optimieren, um zu vermeiden, dass der Prozess durch zunehmende Komplexität kontraproduktiv wird. 

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