دواپس چیست و چه مزایایی دارد؟
جهان توسعه‌دهندگان نرم‌افزار به یک استاندارد پر از نوآوری رسیده است: (DevOps) دواپس چیست؟ این اصطلاح، به‌طور خاص توجه تیم‌های توسعه و عملیات را به خود جلب کرده و به یک اساس طلایی برای ارتقا روند توسعه و تحویل نرم‌افزار تبدیل شده است. با وجود برنامه‌نویسان خلاقی که همیشه به دنبال یافتن راهی برای ارتقای کارهایشان هستند، روند ایجاد و توسعه نرم‌افزارها به‌طور مداوم در حال تغییر و پیشرفت است. این امر باعث شده تا زبان‌ها و فریم‌ورک‌ها و کتابخانه‌های جدیدی ایجاد شوند. در دنیای توسعه‌دهندگان نرم‌افزار و فناوری اطلاعات مدرن، دواپس (DevOps) به استانداردی طلایی تبدیل شده است.
با این حال آیا اطلاعات کافی درباره DevOps دارید تا بتوانید بهترین استفاده را از آن ببرید؟ در این مقاله ما با یک نگاه نوین بررسی می کنیم که دواپس چیست و با مزایای دواپس آشنا می شویم و شما را در مسیری از تغییر و نوآوری همراهی می‌کنیم. همراه ما باشید تا DevOps را با دقت بیشتری بررسی کنیم.
(DevOps) دواپس چیست؟
دواپس درواقع مفهومی است که از ترکیب دو کلمه Development به‌معنای «توسعه» و Operation به‌معنای «عملیات» ایجاد شده است. دواپس یک روش توسعه نرم‌افزار است که ادغام فرایندهای توسعه (Dev) و عملیات (Ops) را هدف قرار داده تا فرآیند ارائه نرم‌افزارها را بهبود بخشد.
این رویکرد از هماهنگی بهتر بین توسعه‌دهندگان نرم‌افزار و تیم‌های عملیات برای ایجاد یک چرخه سریع‌تر و پایدارتر استفاده میکند. دواپس به کمک اتوماسیون، مدیریت کد منابع و استفاده از ابزارهای خودکارسازی، تیم‌ها را قادر می‌سازد تا فرآیند توسعه، تست و عرضه نرم‌افزارها را بهبود بخشند. این سرعت بیشتر نه تنها به افزایش بهره‌وری کمک میکند بلکه امکان بهبودهای مستمر و اصلاح خطاها را نیز در اختیار تیم‌ها قرار میدهد.
به بیان ساده، دواپس نه تنها یک اصطلاح تکنیکی است، بلکه یک رویکرد جدید به ساخت نرم‌افزارهاست که باعث می‌شود تا ایده‌ها به سرعت از ذهن توسعه‌دهندگان به دنیای واقعی تبدیل شوند و تجربه کاربری جذابی را ارائه دهند.
انواع مدل های DevOps
برای دواپس دو مدل توسعه متفاوت وجود دارد: یکی مدل آبشار (Waterfall) و دیگری مدل چابک (Agile) در ادامه، بیشتر درباره این مدل‌ها توضیح می‌دهیم:
-
مدل آبشار (Waterfall)
Waterfall اولین مدل معرفی شده در توسعه نرم‌افزار محسوب می‌شود که به‌صورت فرایندی متوالی با درک ساده است. در این مدل، روند توسعه نرم‌افزار به فازهای مختلف دسته‌بندی می‌شود؛ بدین‌ترتیب که خروجی یک فاز به ورودی فاز بعدی تبدیل می‌شود. به‌همین‌دلیل، به آن مدل آبشار گفته می‌شود؛ چراکه روند آن به‌طور مداوم در حال انجام است و به حالت قبل برگشت‌پذیر نیست.
فازهای مختلف مدل آبشار (Waterfall) عبارت‌اند از:
- الزامات (Requirements)
- طراحی (Design)
- اجرا (Implementation)
- تأیید (Verification)
- نگه‌داری (Maintenance)
معایب مدل آبشار (Waterfall)
- دشواری ایجاد هرگونه تغییرات در مراحل قبلی
- نامناسب بودن برای استفاده در پروژه‌های بزرگ
- احتمال بروز باگ‌های متعدد به‌دلیل همکاری نکردن توسعه‌دهنده‌ها و تسترها با هم
- نامناسب بودن برای استفاده در پروژه‌های نیازمند تغییر
در‌حالی‌که توسعه‌دهنده زمان زیادی را برای استقرار کدها صرف میکند، تیم عملیات در زمان تست متوجه می‌شود که روند شناسایی باگ‌ها و ارائه بازخوردهای مفید با مشکلاتی همراه است.
-
مدل چابک (Agile)
در مدل Agile، روند توسعه نرم‌افزار در یک پروژه شامل چندین تکرار است. در این مدل، در پایان هر تکرار یک محصول یا همان نرم‌افزار تحویل داده می‌شود و حدوداً به یک تا سه هفته زمان لازم دارد. در هریک از این تکرارها، تیم‌های عملیاتی هم‌زمان در حوزه‌های زیر کار می‌کنند:
- الزامات (Requirement)
- طراحی (Design)
- توسعه (Development)
- انتشار (Release)
زمانی که از این مدل برای توسعه نرم‌افزاری استفاده می‌کنید، ممکن است یک کد برای تیم توسعه کار کند؛ اما برای تیم عملیات چنین نباشد. پس برای حل این مسئله چه کاری باید انجام داد؟
پاسخ این پرسش ساده است. دواپس این مشکل را حل میکند. DevOps همبستگی مداومی بین استقرار کد و تست آن ایجاد میکند؛ به‌طوری‌که نظارت تقریباً در لحظه انجام می‌شود و بازخوردهای فوری به تیم توسعه و عملیات کمک میکند تا بتوانند با‌هم کار کنند.
مزایای دواپس DevOps
استفاده از دواپس برای توسعه و تست نرم‌افزارها مزایای متعددی دارد. برخی از این مزایا عبارت‌اند از:
-
افزایش سرعت تحویل:
– با اتوماسیون فرآیندها و استفاده از ابزارهای خودکارسازی، زمان توسعه تا تحویل به شدت کاهش می‌یابد.
-
بهبود هماهنگی تیم‌ها:
– DevOps با ادغام توسعه و عملیات، ارتباط و همکاری بین تیم‌ها را بهبود می‌بخشد که منجر به افزایش بهره‌وری می‌شود.
-
کاهش خطاها و باگ‌ها:
– استفاده از اتوماسیون و تست‌های خودکار به کاهش خطاها، باگ‌ها و مشکلات نرم‌افزاری کمک میکند.
-
چابکی در تغییرات:
– دواپس به توسعه‌دهندگان این امکان را میدهد تا به سرعت تغییرات را اعمال کنند و به نیازهای مشتریان پاسخ دهند.
-
بهبود کیفیت نرم‌افزار:
– از طریق استفاده از فرآیندهای خودکار، اطمینان حاصل می‌شود که نرم‌افزارها با کیفیت بالا تحویل داده می‌شود.
-
کاهش هزینه‌ها:
– با بهینه‌سازی فرآیندها و افزایش بهره‌وری، هزینه‌های توسعه و عرضه نرم‌افزارها به شدت کاهش می‌یابد.
-
مدیریت مستمر:
– DevOps امکان مدیریت مستمر و به‌روزرسانی‌های مداوم نرم‌افزار را فراهم میکند.
-
توسعه و ارتقا مهارت‌ها:
– این رویکرد به توسعه‌دهندگان فرصت میدهد تا مهارت‌های خود را در زمینه‌های مختلف بهبود دهند و با فناوری‌های جدید آشنا شوند.
دواپس به عنوان یک رویکرد جامع نه تنها به بهبود فرآیندهای توسعه و عرضه کمک میکند بلکه با ایجاد فرهنگ همکاری و انعطاف‌پذیری در سازمان، به بهبود کلان وضعیت سازمانی نیز می‌انجامد.
چرخه عملکرد دواپس (DevOps)
-
مدیریت کد منبع (Source Code Management)
در این مرحله از دواپس، کارفرمایان و صاحبان اصلی پروژه با تیم توسعه نرم‌افزار درباره اهداف پروژه صحبت می‌کنند و در‌نهایت به طرحی واحد می‌رسند. پس از آن متخصصان برنامه‌نویس و کدنویسی کار خود را آغاز و برنامه را طراحی می‌کنند. برای ذخیره کد معمولاً از ابزارهایی مانند Git استفاده می‌شود.
-
توسعه (Development):
در این مرحله، توسعه‌دهندگان به کدنویسی و توسعه نرم‌افزارها مشغول می‌شوند. آن‌ها از ابزارهای مدرن و مدیریت کدهای منبع استفاده می‌کنند.
-
آزمون (Testing):
پس از توسعه، تست‌های خودکار و دستی بر روی نرم‌افزار اجرا می‌شود تا مطمئن شوند که کیفیت نرم‌افزار حفظ شده و هر گونه خطا یا باگ شناسایی شود. با استفاده از ابزارهایی مانند Maven و Gradle، کدها از کانتینرهای مختلف گرفته و سپس برای ساخت برنامه ترکیب می‌شوند. پس از آن، کیفیت نرم‌افزار با کمک ابزارهایی مانند Selenium و JUnit تست می‌شود.
-
ادغام مستمر (Continuous Integration)
پس از تست کامل نرم‌افزار، ویژگی‌های جدید آن به طور خودکار در پایگاه کد ادغام می‌شوند.
-
استقرار مستمر (Continuous Deployment)
در این مرحله برنامه پکیج شده و در سرور محصول (Production) مستقر می‌شود. سپس تیم عملیاتی کارهایی مانند پیکربندی سرورها و تامین منابع مورد نیاز آن‌ها را انجام می‌دهند.
-
عرضه (Deployment):
نرم‌افزار آماده به عرضه می‌شود و به سرورها یا محیط‌های مورد نظر منتقل می‌شود. این مرحله از اتوماسیون و ابزارهای مدیریت نسخه بهره‌مند است.
-
مانیتورینگ (Monitoring):
پس از عرضه، عملکرد نرم‌افزار به‌صورت مداوم نظارت می‌شود. از ابزارهای مانیتورینگ برای رصد عملکرد، کارایی و شناسایی مشکلات استفاده می‌شود.
-
بهبود مستمر (Continuous Improvement):
با تحلیل نتایج مانیتورینگ و بازخوردها، تغییرات و بهبودها به فرآیندها و نرم‌افزار اعمال می‌شوند. این چرخه به‌صورت مداوم ادامه پیدا میکند.
-
هماهنگی (Coordination):
تمام تیم‌ها از جمله توسعه‌دهندگان و مدیران عملیات در این چرخه با یکدیگر هماهنگی دارند. این هماهنگی از طریق ابزارها و فرآیندهای مشترک برقرار می‌شود.
در واقع، چرخه DevOps یک فرآیند مداوم و متداول است که به توسعه، تست، عرضه و مانیتورینگ نرم‌افزارها تاکید دارد و با بهبودهای مستمر و اعمال تغییرات، سازمان را به سوی بهترین عملکرد و بهره‌وری هدایت میکند.
ابزارها در DevOps
همان‌طورکه در چرخه عملکرد دواپس مشاهده کردید، برای استفاده از آن به ابزارهایی نیاز داریم. این ابزارها با عنوان ابزارهای DevOps شناخته و از هفت ابزار تشکیل می‌شوند:
- Git
- Maven
- Selenium
- Jenkins
- Jenkins
- Ansible
- Nagios
۱. Git
گیت (Git) ابزاری است که برای کنترل نسخه توزیع‌شده و مدیریت کد منبع استفاده می‌شود. ازجمله ویژگی‌های مهم Git عبارت‌اند از:
- ابزاری نرم‌افزاری است.
- برای بررسی و شناسایی تغییرات در کد منبع از آن استفاده می‌کنند.
- قابلیت استفاده هم‌زمان چند توسعه‌دهنده را فراهم میکند.
- از توسعه غیرخطی (Non-Linear) پشتیبانی میکند.
معماری Git
برای درک بهتر معماری ابزار Git، در ادامه برخی نکات اساسی را بررسی می‌کنیم:
- پوشه Working Directory پوشه‌ای است که روی پروژه خود در Git روی آن کار می‌کنید و فایل‌ها در آن ذخیره شده است.
- قبل از انجام کامیت (Commit)، فایل‌ها از Working Directory به Staging Area افزوده خواهند شد. پس از انجام هر تغییری، باید فایل‌ها را به Local Repository کامیت کنید.
- پس از آن، فایل‌های کامیت‌شده به Remote Repository انتقال داده می‌شوند. GitHub نمونه‌ای از Remote Repository است.
- هر زمان که کدها به‌روزرسانی شدند، ابزار Git این تغییرات را از Remote Repository به Local Repository منتقل میکند.
- پس از آنکه فایل‌ها انتقال داده شد، می‌توانید شاخه‌های (Branches) جدیدی ایجاد کنید و درصورت لزوم به آن‌ها بروید. همچنین پس از اِعمال تغییرات، می‌توانید شاخه‌های اصلی و جدید را با هم ادغام کنید.
۲. Maven
ماون (Maven) ابزاری است که به شما کمک میکند تا پروژه‌های نرم‌افزاری خود را ایجاد و مدیریت کنید. برخی از ویژگی‌های مهم Maven ازاین‌قرارند:
- پشتیبانی از ساخت‌های موازی (Parallel Builds)
- استفاده ساده
- امکان دسترسی به برخی ویژگی‌های جدید بدون تغییرات اضافی در تنظیمات
- فرایند ساخت ساده
معماری Maven
برای درک بهتر از معماری فضای ابزار Maven، بهتر است نکات زیر را درباره آن بدانیم:
- دستورهای Maven در فایل POM (مخفف Project Object Model) اجرا خواهند شد. فایل POM فایلی از نوع XML است که جزئیات پروژه و پیکربندی برای ساخت را در خود دارد.
- فایل POM وابستگی‌ها (Dependencies) را بررسی و آن‌ها را از Repository محلی در ابزار Maven واکشی میکند.
- پلاگین‌هایی ساخته می‌شوند که در محیط ابزار Maven ایجاد شده‌اند.
- در‌نهایت، نرم‌افزار ساخته می‌شود.
۳. سلنیوم (Selenium)
از ابزار سلنیوم اغلب برای تست‌کردن برنامه‌های کاربردی وب، به‌ویژه رگرسیون (Regression) و عملکرد استفاده می‌شود. تست رگرسیون بررسی میکند که آیا برنامه‌نویسی قدیمی می‌تواند با تغییرات جدید همچنان کار کند یا خیر. تست عملکرد نیز بررسی میکند که آیا اپلیکیشن الزامات را به‌اندازه کافی برآورده میکند یا نه. ویژگی‌های مهم سلنیوم بدین‌شرح‌اند:
- اجرای سریع
- دقت زیاد
- امکان نوشتن اسکریپت در چندین زبان مختلف
- پشتیبانی از اجرای تست موازی (Parallel Test Execution)
معماری Selenium
برخی از نکات اساسی درباره معماری ابزار سلنیوم عبارتند از:
- کدهای Selenium WebDriver با استفاده از کتابخانه‌های کلاینت مانند C# ،Java ،Python ،JavaScript و PHP ساخته شده‌اند.
- از رابط برنامه‌نویسی برنامه (API) در WebDriver برای افزایش کارآمدی خودکارسازی در روند تست برنامه‌های وب استفاده می‌شود. API درایور WEB به کاربران کمک میکند تا تست‌ها را ساده‌تر انجام دهند.
- رابط ارائه‌دهنده خدمات (SPI) در WebDriver تغییرناپذیر و بدون حالت‌های خاص است. ارسال فرمان‌ها به درایورهای مرورگر در SPI با استفاده از پروتکل JSON wire انجام می‌شود.
- درایور وظیفه کنترل ارتباط بین مرورگرها و پروتکل JSON Wire را برعهده دارد.
- درایور مرورگر به‌محض دریافت دستور از WebDriver، آن را در مرورگر وب مربوط به آن اجرا خواهد کرد.
۴. جنکینز (Jenkins)
یکی دیگر از ابزارهای دواپس، جنکینز (Jenkins) است. این ابزار منبع‌باز به طور خودکار به کاربران برای توسعه مستمر، تست و استقرار کدهای جدید کمک میکند. برخی از ویژگی‌های اساسی در جنکینز عبارتند از:
- نصب و پیکربندی ساده
- دارای پلاگین‌های مختلف
- امکان گسترش ازطریق افزونه‌ها
- امکان توزیع در دستگاه‌های مختلف
معماری Jenkins
برای درک بهتر، برخی نکات مهم درباره معماری این ابزار را بررسی می‌کنیم:
- معماری سرور جنکینز به دو بخش تقسیم می‌شود: یکی مخزن کد منبع و دیگری سرور یکپارچه‌سازی مداوم.
- اگر تغییراتی وجود داشته باشد، کد مرتبط را Jenkins Master از مخزن کد منبع برمی‌دارد. گفتنی است مخزن به طور مرتب برای بروز هرگونه تغییراتی بررسی می‌شود.
- Jenkins Master حجم کاری خود را بین همه بخش‌ها توزیع میکند.
- با درخواست Jenkins Master، بخش‌های زیرین وظایف را می‌پذیرند و گزارش تست را تهیه می‌کنند.
5. داکر (Docker)
Docker یکی دیگر از ابزارهای بسیار کاربردی در دواپس است. داکر درواقع پلتفرم نرم‌افزار مجازی‌ساز برای سیستم‌عامل است که امکان ایجاد، استقرار و اجرای برنامه‌ها و وابسته‌های آن را در کانتینر (Container) داکر برای مدیران IT و توسعه‌دهندگان فراهم میکند. Docker Container پکیجی است که اپلیکیشن‌ها و وابسته‌های آن را در خود جای داده است. برخی از ویژگی‌های مهم داکر عبارتند از:
- مقیاس‌پذیری و کارایی چشمگیری دارد.
- به زمان کمی برای راه‌اندازی نیاز دارد.
- حجم داده‌ها قابلیت استفاده مجدد دارد.
- اپلیکیشن‌های ایزوله دارد.
معماری Docker
برای آشنایی بیشتر با معماری داکر، نکات زیر را بررسی کنید:
- کلاینت در داکر فرمان‌ها را به Docker Daemon ابلاغ میکند.
- سرور Docker Daemon با سیستم‌عامل تعامل دارد و وظایفی را انجام میدهد که کلاینت به آن‌ها اختصاص میدهد.
- تصاویر داکر (Docker Images) مجموعه دستورالعمل‌هایی هستند که برای ایجاد کانتینرهای داکر از آن‌ها استفاده می‌شوند.
- کانتینر داکر (Docker Container) پکیج نرم‌افزاری دربردارنده اپلیکیشن و وابسته‌های آن است.
- رجیستری داکر (Docker Registry) سرویس میزبانی و توزیع تصاویر داکر بین کاربران است.
۶. Ansible
یکی دیگر از ابزارهای دواپس Ansible است که برای مدیریت پیکربندی استفاده می‌شود. این ابزار به برنامه‌ها اجازه میدهد تا به‌طورخودکار در محیط‌های مختلف استقرار پیدا کنند. برخی از ویژگی‌های مهم Ansible بدین‌شرح‌اند:
- ابزار پیکربندی Push-Based است.
- ابزاری بدون عامل است.
- ابزاری است که ثبات عملکرد محصول را حفظ میکند.
- برای ایجاد اتصال‌های امن از SSH استفاده میکند.
معماری Ansible
برای آشنایی با معماری محیط Ansible، برخی نکات را درباره آن بررسی می‌کنیم:
- ماژول (Module): مجموعه فایل‌های کد پیکربندی
- پلی‌بوک (Playbook): استفاده برای پیکربندی چندین سرور
- Inventory: سندی برای گروه‌بندی گره‌ها (Nodeها)
- برای ایجاد اتصالی ایمن، گره Ansible ازطریق SSH به گره‌های دیگر متصل می‌شود.
۷. Nagios
آخرین ابزاری که در مجموعه ابزارهای DevOps بررسی می‌کنیم، ابزار متن‌باز Nagios است. از این ابزار برای نظارت بر سیستم‌ها، سرورها، شبکه‌ها و زیرساخت‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌کنند. سایر ویژگی‌های اساسی در Nagios عبارت است از:
- استفاده آسان
- نظارت جامع بر بخش‌های اساسی
- دسترسی گسترده و ساده
- رفع مشکلات با فعال‌کردن راه‌اندازی مجدد خودکار برنامه‌ها و سرویس‌های ناموفق
معماری Nagios
برخی از نکات اساسی درباره معماری محیط Nagios عبارت است از:
- بررسی مداوم وضعیت سیستم با سرور Nagios
- ابزارهایی برای تجسم تمامی داده‌ها می‌توانید ایجاد یا هشدارهایی را ازطریق ایمیل یا اعلان‌های هشدار ارسال کنید.
دواپس (DevOps) دقیقا چه کاری انجام میدهد؟
DevOps همه چیز درباره یکسان‌سازی و اتوماسیون فرایندهاست و مهندسان دواپس در ترکیب کد و نگه‌داری برنامه‌ها و مدیریت برنامه‌ها نقش اساسی ایفا می‌کنند. همه این وظایف نه‌تنها به درک چرخه‌های عمر توسعه، بلکه فرهنگ DevOps و فلسفه و شیوه‌ها و ابزارهای آن متکی هستند.
آیا دواپس (DevOps) به کدنویسی نیاز دارد؟
مهندس دواپس با متخصصان توسعه کار خواهد کرد تا با کدنویسی و اسکریپت‌نویسی مورد نیاز برای اتصال عناصر کد، مانند کتابخانه‌ها یا کیت‌های توسعه نرم‌افزار (SDK) مقابله و اجزای دیگری مانند مدیریت داده‌های SQL یا ابزارهای پیام‌رسانی مورد نیاز برای اجرای نرم‌افزار را یکپارچه کند.
جمع بندی
در نهایت، DevOps به عنوان یک فرآیند که از هماهنگی بین توسعه و عملیات برخوردار است، توانسته است عملکرد توسعه نرم‌افزارها را بهبود بخشد. با ادغام توسعه، تست، عرضه و مانیتورینگ در یک چرخه مداوم، سازمان‌ها قادر به ارائه نرم‌افزارهای با کیفیت بالا و با سرعت تحویل بیشتر شده‌اند.
در این راستا، شرکت هوشمند تبیان به عنوان یکی از پیشروهای ارائه دهنده خدمات DevOps، با استفاده از تکنولوژی‌های مدرن و تیم متخصص خود، به سازمان‌ها کمک میکند تا به بهترین شکل از این رویکرد نوین بهره‌مند شوند. اگر شما هم به دنبال مشاوره و راهنمایی در حوزه دواپس هستید، با مهندسین دواپس شرکت هوشمند تبیان تماس بگیرید و از تجربه حرفه‌ای آنان برای بهبود فرآیندهای توسعه نرم‌افزارهای خود بهره‌مند شوید.