أتمتة DevOps فعالة للشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا

لماذا تحتاج الشركات الناشئة إلى DevOps من اليوم الأول

في عالم الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا سريع الخطى، تعد القدرة على شحن البرامج بسرعة وبشكل موثوق ومتكرر ميزة تنافسية يمكن أن تحدد النجاح أو الفشل. إن DevOps، وهو مزيج من ممارسات التطوير والعمليات التي تمكن من تسليم البرامج بسرعة وموثوقية، ليس ترفًا مخصصًا للمؤسسات الكبيرة. إنها قدرة أساسية يجب على الشركات الناشئة تأسيسها منذ أيامها الأولى.

ترتكب العديد من الشركات الناشئة خطأ التعامل مع البنية التحتية والنشر كمشكلتين يجب حلهما لاحقًا، مع التركيز حصريًا على تطوير الميزات في المراحل المبكرة. ويؤدي هذا النهج إلى خلق ديون فنية تتراكم بسرعة. تؤدي عمليات النشر اليدوية إلى حدوث خطأ بشري وتصبح اختناقات مع نمو الفريق. ويعني عدم وجود اختبار آلي أن الأخطاء تصل إلى الإنتاج بشكل متكرر. ويعني غياب المراقبة أن المشكلات يتم اكتشافها من قبل العملاء بدلاً من الفرق الهندسية. بحلول الوقت الذي تصل فيه الشركة الناشئة إلى سوق المنتج المناسب وتحتاج إلى التوسع، يمكن أن تكون هذه المشكلات معوقة.

الخبر السار هو أن أدوات DevOps الحديثة قللت بشكل كبير من حاجز الدخول. يمكن لفريق هندسي صغير إنشاء أساس قوي لـ DevOps في أيام بدلاً من أشهر، باستخدام أدوات مفتوحة المصدر وخدمات سحابية تتوسع من النموذج الأولي إلى الإنتاج دون إعادة الهيكلة.

CI/CD إعداد خط الأنابيب

التكامل المستمر والنشر المستمر (CI/CD) هو حجر الزاوية في أتمتة DevOps. يقوم خط أنابيب CI/CD المصمم جيدًا ببناء التعليمات البرمجية الخاصة بك واختبارها ونشرها تلقائيًا في كل مرة يتم فيها إجراء تغيير، مما يوفر تعليقات سريعة للمطورين ويضمن أن يكون الفرع الرئيسي دائمًا في حالة قابلة للنشر.

GitHub Actions

بالنسبة للشركات الناشئة التي تستخدم GitHub للتحكم في المصدر، توفر GitHub Actions منصة CI/CD قوية ويمكن الوصول إليها بدون بنية تحتية إضافية لإدارتها. يتم تعريف سير العمل على أنها ملفات YAML في المستودع الخاص بك، مما يجعل إصدار تكوين خط الأنابيب خاضعًا للتحكم وقابلاً للمراجعة جنبًا إلى جنب مع التعليمات البرمجية الخاصة بك.

يتضمن سير عمل CI/CD النموذجي لبدء التشغيل مع GitHub Actions ما يلي: تشغيل الفلاتر والتحليل الثابت عند كل طلب سحب، وتنفيذ مجموعات اختبار الوحدة والتكامل، وبناء صور الحاويات ودفعها إلى السجل، والنشر في البيئات المرحلية تلقائيًا عند الدمج إلى الفرع الرئيسي، والترويج للإنتاج باستخدام بوابات الموافقة اليدوية. تقدم GitHub Actions دقائق مجانية سخية للمستودعات العامة وأسعار معقولة للمستودعات الخاصة، مما يجعلها فعالة من حيث التكلفة للشركات الناشئة.

GitLab CI/CD

يقدم GitLab CI/CD منصة DevOps متكاملة تمامًا حيث يتواجد التحكم في المصدر وCI/CD وتسجيل الحاويات والمراقبة في تطبيق واحد. بالنسبة للشركات الناشئة التي تفضل الحل الشامل، يقلل GitLab من عدد الأدوات المطلوب إدارتها ويوفر واجهة موحدة لدورة حياة تسليم البرنامج بالكامل. يتم تعريف خطوط أنابيب

GitLab CI/CD في ملف.gitlab-ci.ymlوتدعم الميزات المتقدمة بما في ذلك خطوط أنابيب الرسم البياني غير الحلقي الموجهة (DAG) للتنفيذ المتوازي، وخطوط أنابيب متعددة المشاريع لمعماريات الخدمات الصغيرة، ومراحل المسح الأمني ​​المضمنة. يقدم GitLab أيضًا طبقة مجانية سخية تتضمن 400 دقيقة CI/CD شهريًا على المتسابقين المشتركين.

أفضل ممارسات خطوط الأنابيب للشركات الناشئة

بغض النظر عن منصة CI/CD التي تختارها، فإن العديد من أفضل الممارسات ستزيد من قيمة خط الأنابيب الخاص بك:

• حافظ على خطوط الأنابيب سريعة:استهدف أقل من 10 دقائق من الدفع إلى النشر. استخدم التخزين المؤقت، وتنفيذ الاختبار المتوازي، والبنيات المتزايدة لتقليل مدة خط الأنابيب
• فشل سريعًا:قم بتشغيل أسرع عمليات الفحص (الفحص، واختبارات الوحدة) أولاً حتى يحصل المطورون على تعليقات سريعة حول المشكلات الواضحة
• اجعل خطوط الأنابيب حتمية:استخدم إصدارات التبعية المثبتة والصور الأساسية الثابتة لضمان أن الإصدارات قابل للتكرار
• تعامل مع تكوين خط الأنابيب كرمز:قم بمراجعة تغييرات خط الأنابيب بنفس الدقة مثل تغييرات رمز التطبيق

حاويات مع Docker وKubernetes

Docker: التطوير والنشر المتسقان

تقوم حاويات Docker بتجميع تطبيقك بكل تبعياته في وحدة محمولة وقابلة للتكرار. يؤدي هذا إلى التخلص من المشكلة الكلاسيكية المتمثلة في البرنامج الذي يعمل على جهاز المطور ولكنه يفشل في الإنتاج. بالنسبة للشركات الناشئة، يوفر Docker العديد من الفوائد المهمة:

• اتساق البيئة:بيئات التطوير والتجهيز والإنتاج متطابقة، مما يقلل الأخطاء الخاصة بالبيئة
• سرعة الإعداد:يمكن لأعضاء الفريق الجدد تشغيل حزمة التطبيقات بأكملها بنقرة واحدة أمرdocker-compose up
• تمكين الخدمات الصغيرة:يمكن إنشاء كل خدمة واختبارها ونشرها بشكل مستقل
• كفاءة الموارد: تتشارك حاوياتفي نواة نظام التشغيل المضيف، مما يستهلك حملًا أقل بكثير من الأجهزة الافتراضية

عند كتابة ملفات Docker للإنتاج، اتبع أفضل الممارسات بما في ذلك الإنشاءات متعددة المراحل لتقليل حجم الصورة، والتشغيل كمستخدمين غير جذريين للأمان، واستخدام علامات صور أساسية محددة بدلاً من أحدثها، وتنفيذ فحوصات السلامة التي يمكن لمنسقك استخدامها لإدارة دورة حياة الحاوية.

Kubernetes: التنسيق على مقياس

أصبح Kubernetes هو المعيار الفعلي لتنسيق الحاويات. وفي حين أن ذلك يزيد من التعقيد، إلا أن الفوائد التي تعود على الشركات الناشئة التي تقترب من النطاق كبيرة. يوفر Kubernetes إمكانية القياس التلقائي استنادًا إلى استخدام الموارد أو المقاييس المخصصة، والإصلاح الذاتي من خلال إعادة تشغيل الحاوية وإعادة جدولتها، وعمليات النشر المتدرجة دون توقف عن العمل، واكتشاف الخدمة وموازنة التحميل، والتكوين التعريفي الذي يعمل بمثابة وثائق للبنية الأساسية لديك.

بالنسبة للشركات الناشئة التي ليست جاهزة بعد للتعقيد الكامل لـ Kubernetes، توفر الخدمات المُدارة مثل AWS ECS أو Google Cloud Run أو Azure Container Apps تنسيقًا للحاويات مع تكاليف تشغيل أقل بشكل ملحوظ. يمكن أن تكون هذه الخدمات بمثابة نقاط انطلاق لاعتماد Kubernetes مع نمو احتياجاتك.

عندما تكون جاهزًا لـ Kubernetes، تتعامل العروض المُدارة مثل Amazon EKS وGoogle GKE وAzure AKS مع مستوى التحكم، مما يسمح لفريقك بالتركيز على نشر أعباء العمل وإدارتها بدلاً من الحفاظ على البنية التحتية لـ Kubernetes.

البنية التحتية كرمز مع Terraform

البنية التحتية كرمز (IaC) هي ممارسة إدارة البنية التحتية وتوفيرها من خلال ملفات التكوين التي يمكن قراءتها آليًا بدلاً من العمليات اليدوية. تُعد Terraform، من إنتاج HashiCorp، أداة IaC الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، حيث تدعم جميع موفري الخدمات السحابية الرئيسيين ومئات من خدمات الجهات الخارجية من خلال النظام البيئي لموفريها.

بالنسبة للشركات الناشئة، توفر Terraform العديد من الإمكانيات الأساسية:

• يمكن إعادة إنشاء البنية التحتية بالكامل من التعليمات البرمجية، مما يتيح التعافي من الكوارث واستنساخ البيئة
• التحكم في الإصدار:يتم تعقب تغييرات البنية التحتية في Git، مما يوفر مسار تدقيق وتمكين مراجعة التعليمات البرمجية لتعديلات البنية التحتية
• التعاون: يمكن لأعضاء فريقاقتراح تغييرات البنية التحتية من خلال طلبات السحب، مع إظهار مخرجات الخطة بالضبط ما سيتغير قبل تطبيق
• مرونة السحابة المتعددة: يتيح لك نموذج موفرTerraform إدارة الموارد عبر موفري خدمات سحابية متعددة مع سير عمل متسق

ابدأ بتدوين البنية التحتية الأكثر أهمية لديك: الشبكات، ومثيلات الحوسبة، وقواعد البيانات، DNS. استخدم وحدات Terraform لتغليف الأنماط القابلة لإعادة الاستخدام والاحتفاظ بملفات حالة منفصلة لبيئات مختلفة لتقليل نصف قطر الانفجار. تتيح الواجهات الخلفية للحالة البعيدة (S3 وGCS وTerraform Cloud) تعاون الفريق وقفل الحالة لمنع التعديلات المتزامنة.

المراقبة وقابلية المراقبة

لا يمكنك إدارة ما لا يمكنك قياسه. تعد إمكانية المراقبة، أي القدرة على فهم الحالة الداخلية لنظامك من مخرجاته الخارجية، أمرًا ضروريًا للحفاظ على خدمات موثوقة والاستجابة بسرعة عندما تسوء الأمور.

الركائز الثلاث لقابلية الملاحظة

مقاييسهي قياسات رقمية تم جمعها مع مرور الوقت. Prometheus عبارة عن منصة قياسات قياسية مفتوحة المصدر، تستخدم نموذجًا قائمًا على السحب لاستخراج المقاييس من تطبيقاتك وبنيتك التحتية. فهو يوفر لغة استعلام قوية (PromQL) للتحليل والتنبيه، ويتكامل أصلاً مع Kubernetes لاكتشاف الخدمة.

سجلاتهي سجلات ذات طابع زمني لأحداث منفصلة. يقوم حل التسجيل المركزي (ELK stack أو Loki أو الخدمات السحابية الأصلية مثل CloudWatch Logs) بتجميع السجلات من جميع الخدمات، مما يتيح البحث والارتباط والتحليل. التسجيل المنظم بتنسيق JSON يجعل السجلات قابلة للتحليل آليًا ويتيح إجراء تحليل أكثر تعقيدًا.

تتبعطلبًا أثناء اجتيازه خدمات متعددة في نظام موزع. تساعد أدوات التتبع الموزعة، مثل Jaeger أو Zipkin، التي تطبق معيار OpenTelemetry، في تحديد اختناقات زمن الاستجابة ونقاط الفشل في بنيات الخدمات الصغيرة.

Grafana: لوحات المعلومات الموحدة

Grafana توفر طبقة تصور موحدة يمكنها عرض البيانات من Prometheus وLoki وJaeger وعشرات مصادر البيانات الأخرى في لوحات معلومات قابلة للتخصيص. بالنسبة للشركات الناشئة، تخدم لوحات معلومات Grafana أغراضًا متعددة: المراقبة التشغيلية في الوقت الفعلي للفريق الهندسي، وتتبع اتفاقية مستوى الخدمة للخدمات التي تواجه العملاء، وتحليل استخدام الموارد لتحسين التكلفة، ورؤية مقاييس الأعمال لأصحاب المصلحة.

ابدأ بلوحات المعلومات التي تغطي الإشارات الذهبية الأربعة: زمن الوصول (المدة التي تستغرقها الطلبات)، وحركة المرور (عدد الطلبات التي تخدمها)، والأخطاء (معدل الطلبات الفاشلة)، والتشبع (مدى امتلاء مواردك). توفر هذه المقاييس رؤية شاملة لسلامة الخدمة وهي الأساس للتنبيه الفعال.

إستراتيجيات تحسين التكلفة

تعمل الشركات الناشئة في ظل قيود مالية تجعل تحسين التكلفة أمرًا بالغ الأهمية. يمكن لممارسات DevOps زيادة وتقليل تكاليف البنية التحتية، اعتمادًا على التنفيذ:

• موارد الحجم الصحيح:استخدم بيانات المراقبة لتحديد المثيلات وقواعد البيانات التي يتم توفيرها بشكل زائد، ثم قم بتغيير الحجم لتتناسب مع الاستخدام الفعلي
• الاستفادة من المثيلات الموضعية والمثيلات الوقائية:بالنسبة لأحمال العمل المتسامحة مع الأخطاء مثل مشغلات CI/CD ومعالجة الدفعات، توفر المثيلات الفورية توفيرًا بنسبة 60 إلى 90 بالمائة
• تنفيذ القياس التلقائي:قم بتوسيع الموارد لأعلى أثناء ذروة الاستخدام ولأسفل خلال فترات الهدوء بدلاً من توفير السعة القصوى بشكل دائم
• استخدم المثيلات المحجوزة بشكل استراتيجي:لأحمال العمل المستقرة والمتوقعة، توفر المثيلات المحجوزة أو خطط التوفير خصومات كبيرة على التسعير حسب الطلب
• تحسين صور الحاويات:تعمل الصور الأصغر على تقليل تكاليف التخزين وتسريع عمليات النشر وتقليل رسوم نقل الشبكة
• تنظيف الموارد غير المستخدمة:تنفيذ العمليات الآلية لتحديد وإزالة وحدات التخزين المعزولة وموازنات التحميل غير المستخدمة والمثيلات الخاملة

GitOps: البنية التحتية باعتبارها سير عمل Git

GitOps يوسع مبادئ البنية التحتية كرمز باستخدام Git كمصدر وحيد للحقيقة لكل من تكوين التطبيق والبنية التحتية. تعمل أدوات مثل ArgoCD وFlux على التوفيق بشكل مستمر بين الحالة المطلوبة المعلنة في Git والحالة الفعلية لمجموعات Kubernetes، وتطبيق التغييرات تلقائيًا عند تحديث المستودع.

بالنسبة للشركات الناشئة، يوفر GitOps نموذج نشر قابل للتدقيق (كل تغيير هو التزام Git)، وقابل للعكس (التراجع هو عودة Git)، ويمكن الوصول إليه (ينشر المطورون من خلال سير عمل طلبات السحب المألوفة بدلاً من تعلم أدوات إدارة المجموعة). يدعم GitOps أيضًا بشكل طبيعي الترويج للبيئات المتعددة، حيث تتدفق التغييرات من التطوير إلى التدريج إلى الإنتاج من خلال عمليات دمج الفروع أو التكوينات القائمة على الدليل.

DevSecOps: الأمان في خط الأنابيب

يجب دمج الأمان في خط أنابيب DevOps الخاص بك بدلاً من تطبيقه كفكرة لاحقة. تقوم ممارسات DevSecOps بتضمين فحوصات الأمان طوال دورة حياة تسليم البرنامج:

• فحص التبعيات: أدواتمثل Dependabot أو Snyk أو Trivy تحدد تلقائيًا التبعيات الضعيفة في التطبيق الخاص بك وصور الحاوية
• Static Application Security Testing (SAST):تحليل الكود المصدري للثغرات الأمنية أثناء خط أنابيب CI باستخدام أدوات مثل SonarQube أو Semgrep أو CodeQL
• الكشف السري:منع مفاتيح API وكلمات المرور والشهادات من الالتزام بالمستودعات باستخدام أدوات مثل git-secrets أو truffleHog أو المسح السري لـ GitHub
• مسح صور الحاوية:مسح صور Docker بحثًا عن نقاط الضعف المعروفة قبل الدفع إلى السجلات أو النشر إلى المجموعات
• فرض سياسة البنية التحتية:استخدم وكيل السياسة المفتوحة (OPA) أو Kyverno لفرض سياسات الأمان على موارد Kubernetes، تمنع نشر التكوينات غير الآمنة

الأخطاء الشائعة التي يجب تجنبها

بعد العمل مع العديد من الشركات الناشئة في رحلات DevOps الخاصة بهم، لاحظنا العديد من الأخطاء المتكررة:

• الإفراط في الهندسة مبكرًا:لا تقم بتنفيذ Kubernetes في اليوم الأول إذا كان تطبيقك يعمل على خادم واحد. ابدأ ببساطة وأضف التعقيد عند ظهور احتياجات حقيقية
• تجاهل الوثائق: لا تكون أتمتةDevOps ذات قيمة إلا إذا فهم أعضاء الفريق كيفية استخدامها. قم بتوثيق خطوط الأنابيب ودفاتر التشغيل وقرارات التصميم الخاصة بك
• إهمال التطوير المحلي:يؤدي الاستثمار في البنية التحتية للإنتاج بينما يعاني المطورون مع بيئات محلية غير متناسقة إلى تقويض الإنتاجية. Docker تستحق نصوص الإنشاء والتطوير اهتمامًا متساويًا
• إرهاق التنبيه:هناك عدد كبير جدًا من التنبيهات المزعجة التي تدرب الفرق على تجاهلها. ابدأ بعدد صغير من تنبيهات الإشارة العالية وقم بالتوسيع بعناية
• تخطي عمليات تشريح الجثث:عند وقوع حوادث، فإن عمليات تشريح الجثث غير الملوم عليها هي الطريقة الأكثر فعالية لتحسين الموثوقية. توثيق ما حدث ولماذا وما هي التغييرات التي ستمنع التكرار
• التعامل مع البنية التحتية باعتبارها مشكلة شخص آخر:في الفرق الصغيرة، يجب على كل مطور أن يفهم مسار النشر ويكون قادرًا على الاستجابة لمشكلات الإنتاج

دليل التنفيذ خطوة بخطوة

بالنسبة للشركات الناشئة التي تبدأ رحلة DevOps، نوصي بالنهج المرحلي التالي:

المرحلة 1: الأساس (الأسبوع 1-2)

1. إعداد التحكم في الإصدار باستخدام قواعد حماية الفروع ومراجعات التعليمات البرمجية المطلوبة
2. إنشاء خط أنابيب CI أساسي يقوم بإجراء الفحص والاختبارات عند كل طلب سحب
3. قم بتجميع تطبيقك باستخدام Docker وقم بإنشاء ملف إنشاء عامل إرساء للتطوير المحلي
4. قم بإعداد بيئة مرحلية تعكس الإنتاج

المرحلة 2: الأتمتة (الأسبوع 3-4)

1. تنفيذ النشر المستمر للتدريج عند الدمج إلى الفرع الرئيسي
2. أضف نشر الإنتاج باستخدام بوابات الموافقة اليدوية
3. قم بترميز البنية التحتية باستخدام Terraform، بدءًا من الموارد الأكثر أهمية لديك
4. قم بإعداد المراقبة الأساسية باستخدام Prometheus وGrafana، مع تغطية الإشارات الذهبية الأربع

المرحلة 3: النضج (الأسبوع 5-8)

1. إضافة فحص الأمان إلى خط أنابيب CI (فحص التبعيات، SAST، فحص الحاويات)
2. تنفيذ التسجيل المركزي وإعداد التنبيهات المستندة إلى السجل للأخطاء الجسيمة
3. تكوين القياس التلقائي لتطبيقك بناءً على أنماط حركة المرور
4. إنشاء دفاتر تشغيل للإجراءات التشغيلية المشتركة والاستجابة للحوادث

المرحلة 4: التحسين (مستمر)

1. اعتماد GitOps لعمليات النشر التصريحية القابلة للتدقيق
2. تنفيذ مراقبة التكلفة وتحسينها ممارسات
3. إضافة تتبع موزع لتصحيح أخطاء الخدمات الصغيرة
4. إجراء مراجعات بنية منتظمة وتحديث ممارسات DevOps مع تطور الفريق والمنتج

كيف يدعم Workstation بدء التشغيل DevOps

في Workstation، نساعد الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا على البناء إمكانات DevOps التي تتوسع مع نموها:

• تقييم DevOps:نقوم بتقييم ممارسات التطوير والنشر الحالية لديك وننشئ خارطة طريق ذات أولوية للتحسين
• تصميم خطوط الأنابيب وتنفيذها:نقوم بتصميم وبناء CI/CD خطوط أنابيب مصممة خصيصًا لمكدس التكنولوجيا الخاص بك وأهداف النشر
• Kubernetes وإستراتيجية الحاوية:بدءًا من النقل الأولي للحاويات إلى مجموعات Kubernetes للإنتاج، نوجه رحلة اعتماد الحاوية الخاصة بك
• البنية التحتية كرمز:نقوم بتدوين البنية التحتية الخاصة بك باستخدام Terraform، مما يتيح إمكانية التكرار، البيئات السحابية التي يتم التحكم فيها بالإصدار
• المراقبة وقابلية المراقبة:نحن ننفذ حلول Prometheus وGrafana والتسجيل التي تمنح فريقك رؤية واضحة لصحة النظام وأدائه
• DevSecOps التكامل:نقوم بتضمين الأمان في خط أنابيبك من خلال المسح الآلي، إنفاذ السياسات وإدارة الثغرات الأمنية
• التدريب والتمكين:نحن نعزز مهارات فريقك الهندسي لامتلاك وتوسيع ممارسات DevOps التي أنشأناها معًا

سواء كنت شركة ناشئة ما قبل التأسيس تقوم ببناء مسار النشر الأول الخاص بك أو شركة توسيع تنتقل إلى Kubernetes، يمكن لـ Workstation تسريع أعمالك نضج DevOps ونساعدك على الشحن بثقة. اتصل بنا علىinfo@workstation.co.ukلبدء المحادثة.