Как бы вы спроектировали CI/CD пайплайн для веб-приложения?

Подсказки:

• Подумайте о том, как автоматизировать сборку, тестирование и развертывание вашего приложения.
• Учитывайте, какие инструменты (например, Jenkins, GitHub Actions или GitLab CI) будут наиболее подходящими для различных требований проекта.
• Обсудите, как вы бы интегрировали автоматизированное тестирование

Выше ожиданий:

• Канареечные релизы
• blue-green деплой
• Оптимизация пайплайна

Сперва стоит поговорить со всеми заинтересованными в пайплайне и собрать ключевые пожелания к нему и собрать информацию о текущем состоянии. Чтобы на основе них выстраивать приоритеты и переиспользовать то, что уже используется.

Что важно до старта решить:

• Знакомство команды с инструментами и порог входа.
• Интеграция с существующими инструментами.
• Требования к масштабируемости.
• Модель затрат (On-Premise vs SaaS).
• Потребность в плагинах/расширениях.

Если рассматривать с нуля:

1. Управление системами контроля версий

Начните с системы управления версиями, такой как Git, для отслеживания изменений и эффективного сотрудничества.

• Используйте фича-бранчи для разработки.
• Реализуйте рабочие процессы pull request для ревью кода.
• Заставляйте соблюдать правила для бранчей, чтобы поддерживать качество.
• Рассмотрите стратегию ветвления Git, такую как Gitflow или trunk-based development.

2. Этап сборки

Преобразуйте исходный код в готовые артефакты:

• Установка зависимостей (npm, Maven, pip).
• Компиляция исходного код.
• Сборка приложение в развертываемые единицы (изображения контейнеров, JAR-файлы и т. д.).
• Опционально: реализация механизмы кэширования, чтобы ускорить сборку.
• Генерируйте номера версий сборки для отслеживаемости.

3. Этап тестирования

• Unit-тесты проверяют отдельные компоненты.
• Интеграционные тесты проверяют взаимодействие компонентов.
• API-тесты проверяют функциональность конечных точек.
• Необязательные UI/End-to-end тесты проверяют полные пользовательские сценарии.
• Необязательные тесты производительности гарантируют соответствие системы требованиям производительности.

Запускайте более быстрые тесты в первую очередь для нахождения проблем на ранних этапах.

4. Сканирование на безопасность (опциональные знания)

• Static Application Security Testing (SAST) для поиска уязвимостей в коде.
• Software Composition Analysis (SCA) для проверки зависимостей на наличие уязвимостей.
• Сканирование контейнеров для контейнеризованных приложений.
• Обнаружение секретов для предотвращения утечки учетных данных.

5. Хранение артефактов

Храните результаты сборки, чтобы обеспечить согласованность между средами:

• Используйте репозитории артефактов, такие как Nexus, Artifactory или GitLab/Gitea.
• Реализуйте схемы версионирования для артефактов.
• Рассмотрите политики хранения, чтобы управлять затратами на хранение.
• Включите метки метаданных для лучшей возможности поиска.

6. Этапы развертывания

Реализуйте стратегию поэтапного развертывания:

• Среда разработки для начальной интеграции.
• Среда тестирования/QA для контроля качества.
• Среда Staging, которая дублирует среду Production.
• Среда Production для конечных пользователей.

7. Развертывание инфраструктуры

Используйте Infrastructure as Code (IaC) для определения и развертывания сред:

• Terraform для облачной инфраструктуры.
• Kubernetes манифесты или Helm чарты для контейнеризованных приложений.
• Ansible или Chef для управления конфигурацией.

Пример интеграции Terraform в пайплайне:

Выбор инструмента CI/CD

Выбирайте инструменты, исходя из ваших конкретных требований:

On-premise варианты:

• Jenkins: Высокая настраиваемость с обширным экосистемой плагинов.
• TeamCity: Высокое качество и интеграция с инструментами JetBrains
• GitLab CI/CD: Интегрирован с платформой DevOps GitLab.

Облачные/SaaS варианты:

• GitHub Actions: Нативная интеграция с репозиториями GitHub.
• Azure DevOps: Сильная интеграция с экосистемой Microsoft.
• AWS CodePipeline: Нативная интеграция с AWS.

Расширенные стратегии развертывания

Развертывание Blue-Green

Используйте два идентичных окружения Production, где только одно активно в определенный момент:

1. Среда Blue обслуживает трафик Production.
2. Разверните новую версию в среде Green.
3. Проведите тесты в среде Green.
4. Переключите трафик с Blue на Green.
5. Используйте Blue как резервную копию для быстрого отката.

Преимущества:

• Развертывание без простоев.
• Возможность мгновенного отката.
• Полное тестирование в изоляции.

Развертывание Canary

Постепенно переводите трафик на новую версию:

1. Разверните новую версию вместе со старой.
2. Направьте небольшой процент трафика (например, 5%) на новую версию.
3. Отслеживайте показатели производительности и метрики ошибок.
4. Постепенно увеличивайте трафик на новую версию, если метрики стабильны.
5. Завершите развертывание, когда уверенность будет высокой.

Преимущества:

• Ограниченное влияние потенциальных проблем.
• Тестирование с реальными пользователями с ограниченным воздействием.
• Постепенное наращивание уверенности.

Пайплайны как код

Определите весь пайплайн как код для согласованности и управления версиями:

• Jenkins использует Jenkinsfile.
• GitHub Actions использует YAML-файлы рабочих процессов.
• GitLab CI/CD использует .gitlab-ci.yml.
• Azure DevOps использует YAML-определения пайплайнов.

Преимущества пайплайнов как кода:

• Управление версиями определений пайплайнов.
• Обзор и утверждение изменений в пайплайнах.
• Согласованные пайплайны по всем проектам.
• Самодокументируемая инфраструктура.
• Воспроизводимые сборки и развертывания.

Рекомендации по безопасности пайплайнов

Обеспечьте безопасность пайплайна с помощью этих практик:

• Используйте принцип наименьших привилегий для учетных записей службы CI/CD.
• Реализуйте управление секретами (HashiCorp Vault, AWS Secrets Manager).
• Установите цифровую подпись и проверку для артефактов и образов.
• Создайте журналы аудита для всех действий пайплайна.
• Реализуйте контрольные точки для доступа к чувствительным средам.

Оптимизация пайплайнов

Повысить эффективность пайплайна:

• Реализуйте параллельное выполнение для независимых этапов.
• Используйте кэширование для зависимостей и артефактов сборки.
• Примените разделение тестов для распределения выполнения тестов.
• Реализуйте инкрементные сборки, где это возможно.
• Рассмотрите возможность использования собственных раннеров для задач с интенсивными вычислениями.
• Установите запланированные задачи очистки для временных ресурсов.

Общие проблемы и решения

1. Нестабильные тесты

   • Реализуйте механизмы повторных попыток.
   • Изолируйте тестовые среды.
   • Систематически регистрируйте и анализируйте сбои тестов.

2. Длительное время сборки

   • Оптимизируйте процесс сборки с помощью кэширования.
   • Реализуйте инкрементные сборки.
   • Используйте распределенное тестирование.
   • Масштабируйте инфраструктуру CI/CD.

3. Дрейф сред (изменение конфигурации)

   • Используйте Infrastructure as Code для всех сред.
   • Реализуйте неизменяемую инфраструктуру (вручную).
   • Регулярно перестраивайте среды с нуля.

4. Уязвимости

   • Переместите безопасность влево с ранним сканированием. То есть сканирование на ранних этапах.
   • Реализуйте quality gates для безопасности.
   • Регулярно обновляйте зависимости.

5. Сбои развертывания

   • Реализуйте автоматический откат.
   • Используйте датчики работоспособности развертывания.
   • Поддерживайте руководства по развертыванию.