در دنیای توسعه نرمافزار، سرعت، پایداری و کیفیت انتشار کد نقش مهمی در موفقیت پروژهها دارد. همین موضوع باعث شده تا فرهنگ DevOps بهعنوان رویکردی برای یکپارچهسازی توسعه و عملیات، در بسیاری از شرکتها و تیمهای توسعهپذیر نهادینه شود. در این میان، Google Cloud Platform با ارائه ابزارهایی مانند Cloud Build، امکان اجرای DevOps بهصورت کامل و بومی را فراهم کرده است.
در این مقاله با تمرکز بر آموزش Cloud Build و DevOps در GCP، به بررسی نحوه پیادهسازی خودکارسازی فرآیند Build، تست و Deploy در پروژههای ابری گوگل میپردازیم. اگر به دنبال کاهش خطا، افزایش بهرهوری تیم توسعه و سریعتر رسیدن به انتشار هستید، این راهنما برای شماست.
DevOps در Google Cloud به چه معناست؟
DevOps ترکیبی از دو واژه Development و Operations است. هدف آن ایجاد هماهنگی بین تیمهای توسعه و عملیات برای افزایش سرعت و کیفیت تحویل نرمافزار است. در فضای ابری، این هماهنگی با استفاده از ابزارهایی که فرآیندها را خودکار میکنند، بسیار راحتتر و مؤثرتر انجام میشود.
در GCP، DevOps مجموعهای از سرویسهای ابری شامل Cloud Build، Artifact Registry، Cloud Deploy، Cloud Monitoring و Cloud Logging را در اختیار شما قرار میدهد تا بتوانید کل چرخه توسعه را از نوشتن کد تا اجرای نهایی مدیریت کنید. Cloud Build در این اکوسیستم بهعنوان ابزار CI/CD اصلی ایفای نقش میکند.
Cloud Build چیست و چه کاربردی دارد؟
Cloud Build یک سرویس کاملاً مدیریتشده در Google Cloud است که به شما اجازه میدهد کد خود را Build کنید، تستها را اجرا کرده و بهصورت خودکار آن را به محیطهای مختلف مانند Cloud Run، GKE یا App Engine Deploy کنید.
این ابزار از فایل پیکربندی YAML برای تعریف مراحل مختلف استفاده میکند. هر مرحله میتواند شامل نصب وابستگیها، اجرای تست، ساخت تصویر Docker، ارسال به رجیستری، و انتشار نهایی باشد. نکته کلیدی اینجاست که Cloud Build بسیار انعطافپذیر است و با اکثر زبانها و فریمورکهای برنامهنویسی سازگاری دارد.
همچنین، Cloud Build قابلیت اتصال مستقیم به GitHub، GitLab و Cloud Source Repositories را دارد تا در صورت اعمال هر تغییری در کد، بهصورت خودکار فرآیند CI/CD آغاز شود.
چرخه کاری DevOps با Cloud Build چگونه است؟
در ادامه آموزش Cloud Build و DevOps در GCP، بهتر است چرخه کاری یکپارچهای که با استفاده از Cloud Build اجرا میشود را بررسی کنیم. معمولاً این چرخه شامل مراحل زیر است:
۱. Push کد به مخزن Git
۲. اجرای خودکار Cloud Build با استفاده از Triggers
۳. تست و Build کد
۴. انتشار نسخه به Cloud Run یا GKE
۵. ثبت لاگها و مانیتور کردن وضعیت اجرا
با استفاده از این چرخه، شما میتوانید تنها با یک تغییر ساده در کد، کل فرآیند تست و استقرار را بهصورت خودکار اجرا کنید. این کار باعث میشود انتشار سریعتر و با ریسک کمتر انجام شود.
تعریف مراحل Build با cloudbuild.yaml
قلب Cloud Build فایل پیکربندی آن است. این فایل با نام cloudbuild.yaml یا cloudbuild.json در ریشه پروژه قرار میگیرد. در آن، هر مرحله از فرآیند توسعه بهصورت جداگانه تعریف میشود. مثلاً میتوان مرحلهای برای نصب پکیجها، مرحلهای برای اجرای تستها و مرحلهای برای ساخت Docker Image تنظیم کرد.
هر مرحله معمولاً شامل یک image برای اجرا و دستورات مربوط به آن است. بهعنوان مثال:
steps:
- name: 'gcr.io/cloud-builders/npm'
args: ['install']
- name: 'gcr.io/cloud-builders/npm'
args: ['test']
- name: 'gcr.io/cloud-builders/docker'
args: ['build', '-t', 'gcr.io/$PROJECT_ID/my-app', '.']
استفاده درست از این فایل به شما این امکان را میدهد که فرآیند توسعه را بهدقت کنترل و در صورت نیاز بهراحتی تغییر دهید.
ایجاد Triggers برای خودکارسازی CI/CD
یکی از نقاط قوت Cloud Build قابلیت تعریف Trigger است. با این قابلیت، هر بار که تغییراتی در مخزن Git انجام شود، بهصورت خودکار فرآیند Build آغاز میشود.
Triggerها میتوانند بر اساس شاخه (branch)، برچسب (tag) یا نوع تغییر تعریف شوند. برای مثال میتوان تنظیم کرد که فقط در صورت Push به شاخه main، Build و Deploy انجام شود. این امکان به شما کمک میکند انتشارها را دقیقتر و با کنترل بیشتری مدیریت کنید.
Triggerها از طریق کنسول GCP یا خط فرمان قابل ایجاد هستند و میتوانند به GitHub، GitLab یا Cloud Source Repositories متصل شوند.
امنیت در اجرای Buildها
در اجرای خودکار Build، امنیت اهمیت بالایی دارد. در Cloud Build، هر مرحله توسط یک سرویساکانت اجرا میشود. شما باید اطمینان حاصل کنید که این سرویساکانت فقط دسترسیهای لازم را دارد. مثلاً اگر Build فقط نیاز به نوشتن در Artifact Registry دارد، نباید به دیگر سرویسها مانند Cloud SQL دسترسی داشته باشد.
همچنین، لاگهای مربوط به اجرای Build بهصورت کامل در Cloud Logging ذخیره میشوند. این اطلاعات میتوانند برای تحلیل خطاها، بررسی تغییرات و امنیت پروژه بسیار مفید باشند.
رعایت اصل «کمترین سطح دسترسی» و بررسی دورهای دسترسیها، پایهی امنیت در اجرای فرآیند DevOps در GCP است.
اجرای سناریوی عملی: از کد تا استقرار کامل
در ادامهی آموزش Cloud Build و DevOps در GCP، وقت آن رسیده که یک پروژهی عملی را با استفاده از ابزارهای DevOps پیادهسازی کنیم. فرض کنید یک اپلیکیشن وب در Node.js طراحی کردهاید. هدف شما این است که هر بار که کدی در شاخهی main تغییر میکند، فرآیند Build، تست و Deploy بهصورت خودکار انجام شود.
ابتدا کد خود را در Cloud Source Repositories ذخیره میکنید. سپس یک Trigger در Cloud Build تعریف میکنید تا در صورت تغییر، فایل cloudbuild.yaml اجرا شود. این فایل شامل مراحلی برای نصب پکیجها، اجرای تست، ساخت Docker Image و استقرار در Cloud Run است.
در انتها، لاگهای اجرای Build در Cloud Logging ذخیره میشوند و از طریق Cloud Monitoring میتوانید سلامت سرویس را بررسی کنید. به این ترتیب، از کد تا اجرای نهایی، همهچیز بهصورت خودکار و ایمن انجام میشود.
اتصال Cloud Build به Artifact Registry
برای ذخیره و مدیریت نسخههای Buildشده، استفاده از Artifact Registry یک گام کلیدی در معماری DevOps محسوب میشود. در این ساختار، تصویر Docker ایجادشده در Cloud Build به Artifact Registry ارسال میشود و سپس از همان تصویر برای استقرار در سرویسهایی مثل Cloud Run یا GKE استفاده میشود.
این روش باعث میشود همه نسخههای قبلی اپلیکیشن در دسترس باقی بمانند، امکان بازگشت به نسخههای قبل فراهم شود و همچنین امنیت توزیع کد بهبود یابد. علاوه بر آن، میتوانید کنترلهای دسترسی دقیقی برای مخازن Artifact Registry تنظیم کنید.
هماهنگی Cloud Build با Cloud Deploy
برای پروژههایی که نیاز به مدیریت نسخهها و مراحل انتشار دارند، Cloud Deploy مکمل قدرتمندی برای Cloud Build است. این سرویس امکان تعریف مراحل استقرار، تأیید انسانی (manual approval)، بررسی نسخهها و مانیتور فرآیند دیپلوی را فراهم میکند.
شما میتوانید با تعریف یک Pipeline در Cloud Deploy، نسخهی ساختهشده توسط Cloud Build را در محیطهای مختلف مثل staging و production منتشر کنید. این فرآیند به شما کمک میکند کنترل بیشتری بر استقرار داشته باشید و از مشکلات احتمالی جلوگیری کنید.
بررسی لاگها و تحلیل Buildها با Cloud Logging
برای تحلیل خطاها و بهبود عملکرد، بررسی لاگها بخش مهمی از چرخهی DevOps است. تمامی مراحل اجرای Cloud Build بهصورت کامل در Cloud Logging ذخیره میشوند. با مراجعه به این سرویس میتوانید بررسی کنید که هر مرحله در چه زمانی اجرا شده، چه خروجی داشته و در صورت وجود خطا، دلیل آن چه بوده است.
همچنین میتوانید با تعریف فیلترهای دقیق، فقط لاگهای خاص مربوط به یک پروژه یا Trigger خاص را مشاهده کنید. این قابلیت در زمان دیباگ یا تحلیل مشکلات بسیار کاربردی است.
تعریف هشدار و پایش با Cloud Monitoring
نظارت بر سلامت سیستم بعد از استقرار یکی از اجزای اصلی DevOps است. با استفاده از Cloud Monitoring میتوانید برای اپلیکیشن خود متریکهایی مانند زمان پاسخدهی، تعداد خطاها، مصرف منابع و در دسترس بودن تعریف کنید.
میتوانید هشدارهایی تنظیم کنید که در صورت عبور از مقدار مشخصی، ایمیل یا پیام در Slack ارسال شود. این سیستم هشداردهی به شما کمک میکند سریعتر نسبت به اختلالات واکنش نشان دهید و مانع از نارضایتی کاربران شوید.
نکات بهینهسازی Cloud Build و DevOps در GCP
برای داشتن یک فرآیند CI/CD سریعتر و مقرونبهصرفهتر، رعایت چند نکته مهم است. اول، مراحل Build خود را بهینه کنید. مثلاً اگر نصب پکیجها زمانبر است، از cache استفاده کنید تا در Buildهای بعدی سرعت افزایش یابد.
دوم، از Cloud Build substitutions استفاده کنید تا پارامترهایی مثل نام پروژه، تگ نسخه یا نوع محیط بهصورت داینامیک در فایل YAML تعریف شوند.
سوم، اگر پروژههای بزرگی دارید، از private pools برای اجرای Build در محیط اختصاصی استفاده کنید تا زمان انتظار کاهش یابد و منابع بهصورت دقیقتر مدیریت شوند.
در نهایت، هزینه اجرای Buildها را از طریق Billing reports بررسی و تحلیل کنید تا در صورت نیاز، مراحل پرهزینه بهینهسازی شوند.
مزایای اصلی استفاده از Cloud Build و DevOps در GCP
استفاده از Cloud Build و پیادهسازی DevOps در GCP مزایای بسیاری دارد. از جمله خودکارسازی فرآیند توسعه، کاهش خطای انسانی، افزایش سرعت انتشار، بهبود امنیت و مستندسازی دقیق فرآیندها. با ابزارهایی که گوگل فراهم کرده، حتی تیمهای کوچک نیز میتوانند فرآیندهای حرفهای توسعه را بدون زیرساخت پیچیده پیادهسازی کنند.
از آنجا که همه ابزارها با یکدیگر یکپارچه هستند، نیازی به نصب نرمافزارهای خارجی یا تنظیمات پیچیده وجود ندارد. این یکپارچگی، مهمترین نقطه قوت DevOps در فضای ابری گوگل است.
نتیجه گیری
در پارت دوم آموزش Cloud Build و DevOps در GCP با نحوهی پیادهسازی عملی DevOps، ترکیب Cloud Build با Artifact Registry و Cloud Deploy، بررسی لاگها، پایش سیستم و نکات بهینهسازی آشنا شدیم. با اجرای این ساختار، میتوانید پروژهی خود را بهصورت کاملاً خودکار، امن و قابل کنترل توسعه و منتشر کنید.
Cloud Build نهتنها ابزار اصلی CI/CD در Google Cloud است، بلکه نقطهی شروعی برای فرهنگ DevOps در سازمان شماست. با درک و استفاده درست از این ابزار، میتوانید تیم توسعهای چابکتر و مؤثرتر داشته باشید. اگر قصد دارید DevOps را در پروژههای ابری خود پیادهسازی کنید یا فرآیند توسعهتان را بهصورت کامل خودکار کنید، تیم نکس زون با تجربهی تخصصی در Google Cloud، آمادهی همراهی با شماست.
