شرح مفصل لخط أنابيب التكامل المستمر/التسليم المستمر مع مثال

ما هو خط أنابيب CI/CD؟

A خط أنابيب CI/CD يُؤتمت هذا النظام مسار تغيير الكود بدءًا من تعديل المطور وحتى النشر النهائي. فهو يبني الكود، ويُشغّل مجموعة الاختبارات، ويُرقّي الملف التنفيذي بأمان إلى بيئة واحدة أو أكثر. يُقلّل هذا النظام المُصمّم جيدًا من الأخطاء اليدوية، ويُوفّر تغذية راجعة سريعة للمطورين، ويُمكّن من إجراء تحسينات صغيرة ومتكررة على المنتج.

يربط هذا النظام بين الأتمتة والمراقبة المستمرة عبر دورة حياة البرمجيات بأكملها، بدءًا من التكامل والاختبار وصولًا إلى التسليم والنشر. وتُعرف هذه الممارسات المترابطة مجتمعةً باسم نظام التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD).

ما هو التكامل المستمر والتسليم المستمر والنشر المستمر؟

• التكامل المستمر (CI): ممارسة تطويرية يقوم فيها أعضاء الفريق بدمج أعمالهم مرة واحدة على الأقل يومياً. ويتم التحقق من كل عملية دمج من خلال عملية بناء واختبار آلية تكشف الأخطاء بسرعة.
• التسليم المستمر (قرص مضغوط): ممارسة هندسية يحرص فيها الفريق على إبقاء المنتج جاهزًا للإصدار في نهاية كل دورة تطوير. وعادةً ما تتم الموافقة على نشره في بيئة الإنتاج يدويًا.
• النشر المستمر (CD): يأخذ التسليم المستمر خطوة أخرى إلى الأمام - يتم نشر كل تغيير يجتاز الفحوصات الآلية إلى بيئة الإنتاج تلقائيًا، دون تدخل بشري.

مراحل خط أنابيب التكامل المستمر/التسليم المستمر

خط أنابيب التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD) هو عبارة عن مواصفات تنفيذية للخطوات المطلوبة لإصدار نسخة جديدة من البرنامج. ويؤدي أي عطل في أي مرحلة إلى إرسال إشعار عبر البريد الإلكتروني. Slackأو قناة أخرى - بحيث يتم تنبيه المهندس المسؤول على الفور.

مراحل خط أنابيب التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD).

مرحلة المصدر

يتم تشغيل خط الأنابيب عند حدوث تغيير في مستودع التعليمات البرمجية. أي عملية إيداع تُعلم أداة التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD) بتشغيل خط الأنابيب المطابق. تشمل المحفزات الشائعة الأخرى سير العمل الذي يبدأه المستخدم، وعمليات التشغيل المجدولة، ونتائج خطوط الأنابيب السابقة.

مرحلة البناء

تقوم مرحلة البناء بتجميع شفرة المصدر وحل تبعياتها في منتج قابل للتنفيذ. اللغات المُجمّعة مثل C++, Javaيجب أن تُنتج لغات البرمجة C و Go ملفات ثنائية هنا. اللغات المُفسَّرة مثل Javaسيناريو, Pythonولا تزال لغة روبي تستفيد من هذه المرحلة لتغليف التبعيات، والتحقق من الأخطاء البرمجية، وإنتاج صور الحاويات.

يشير الفشل في مرحلة البناء عادةً إلى وجود خلل جوهري في تكوين المشروع، لذا يجب معالجة المشكلة على الفور.

مرحلة الاختبار

تُنفّذ مرحلة الاختبار مجموعة الاختبارات الآلية للتحقق من صحة الكود وسلوك البرنامج، وتكتشف الأخطاء التي يسهل تكرارها قبل وصولها إلى المستخدمين. تقع مسؤولية كتابة الاختبارات وصيانتها على عاتق المطور، بينما يقتصر دور خط الأنابيب على ضمان تشغيلها.

مرحلة النشر

تُتيح مرحلة النشر نقل المنتج المُتحقق منه إلى بيئة مُستهدفة، مثل بيئة الاختبار أو بيئة قبول المستخدم أو بيئة الإنتاج. وبمجرد اجتياز الإصدار لجميع الاختبارات المطلوبة، يُمكن تشغيل النشر تلقائيًا (النشر المُستمر) أو بعد إجراء فحص يدوي (التسليم المُستمر).

مثال على مسار التكامل المستمر/التسليم المستمر

يوضح الشرح التالي مسارًا عمليًا يستخدم GitHub، CircleCIو أوس.

• مصدر Code مراقبة: قم باستضافة كود التطبيق في مستودع GitHub خاص بحيث يتكامل مع خدمات البناء والمسح والنشر.
• التكامل المستمر: طريقة التنفيذ CircleCI إلى المستودع بحيث يقوم كل دفع بسحب الكود الجديد وبنائه وتنفيذ مجموعة الاختبارات.
• النشر إلى بيئة اختبار المستخدم: تكوين CircleCI لنشر الإصدارات الناجحة في بيئة اختبار قبول المستخدم (UAT) على AWS لاختبار أصحاب المصلحة.
• النشر في بيئة الإنتاج: أعد استخدام نفس خطوات التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD) لترقية المنتج إلى مرحلة الإنتاج، مع مراعاة الموافقة اليدوية إذا كنت تمارس التسليم المستمر.

أفضل الممارسات لخط أنابيب CI/CD

تساهم الممارسات التالية في الحفاظ على سرعة وموثوقية خطوط الأنابيب، وكسب ثقة الفريق:

• قم بتوثيق عملية التسليم الحالية قبل أتمتتها، حتى تعرف ما يجب الاحتفاظ به أو تغييره أو إزالته.
• ابدأ بإثبات المفهوم على نطاق صغير بدلاً من أتمتة خط الأنابيب بأكمله دفعة واحدة.
• قم بتنظيم خط الأنابيب على مراحل متعددة بحيث يتم إجراء الفحوصات الأساسية أولاً وبسرعة.
• ابدأ كل عملية سير عمل من بيئة نظيفة ومعزولة للحفاظ على إمكانية إعادة إنتاج عمليات البناء.
• أضف أدوات مفتوحة المصدر تغطي كل شيء بدءًا من أسلوب كتابة الكود وحتى فحص الأمان.
• استخدم مركزًا لجودة الكود يقوم بتشغيل نفس الاختبارات على كل فرع.
• قم بمراجعة كل طلب سحب من قبل النظراء، واعتبر مخرجات خط الأنابيب جزءًا من المراجعة.
• حدد معايير النجاح قبل البدء في عملية الانتقال - فهي تدفع نحو التحسين المستمر.

مزايا خطوط أنابيب التكامل المستمر/التسليم المستمر

توفر بنية التكامل المستمر/التسليم المستمر الناضجة العديد من الفوائد القابلة للقياس:

• يستبدل عمليات البناء والإصدار اليدوية المعرضة للأخطاء بأتمتة موثوقة.
• يحسّن من اتساق وجودة كل قطعة أثرية يتم شحنها.
• يزيد من المرونة - يمكن شحن الوظائف الجديدة عند الطلب.
• يبسط التواصل بين المطورين، وفريق ضمان الجودة، وفريق العمليات.
• يعمل على تسريع حلقات تلقي ملاحظات العملاء من خلال الإصدارات المتكررة.
• يزيد من وضوح المنتج من خلال لوحات المعلومات والسجلات والإشعارات.
• يزيل الأخطاء اليدوية ويقلل من تكلفة الإصدار.
• يختصر دورة حياة تطوير البرمجيات.
• يوفر حلقة تغذية راجعة سريعة من المطور إلى المستخدم النهائي.
• يسلط الضوء على التغييرات التي تُعطل عملية البناء حتى يمكن التراجع عنها بسرعة.
• يجمع بين الاختبارات الآلية والاختبارات الاستكشافية اليدوية البسيطة للحفاظ على جودة عالية.

أدوات التكامل المستمر/التسليم المستمر المهمة

تختار الفرق الحديثة من بين مجموعة متكاملة من أدوات التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD). وفيما يلي وصف لأكثرها استخدامًا.

1) Jenkins

Jenkins هو خادم تكامل مستمر مفتوح المصدر يعمل على أتمتة عمليات البناء والاختبار والإصدار. مكتوب بلغة Java وبدعم من نظام بيئي كبير للمكونات الإضافية، Jenkins تُشغّل مئات الآلاف من المنشآت حول العالم.

المميزات:

• يقوم ببناء واختبار التعليمات البرمجية عدة مرات في اليوم.
• يقوم بأتمتة خط أنابيب البناء/الاختبار بالكامل، مما يوفر الوقت ويقلل من العيوب.
• يقوم بنشر التعليمات البرمجية بعد كل عملية بناء واختبار ناجحة.
• يُسرّع دورة التطوير من خلال التغذية الراجعة السريعة.

الرابط: https://www.jenkins.io/download/

---

2) Bamboo

Bamboo هو خادم بناء للتكامل المستمر يجمع بين البناء التلقائي والاختبار والإصدار في أداة واحدة. ويتكامل بسلاسة مع Jira Software و Bitbucket.

المميزات:

• يُجري اختبارات دفعية متوازية.
• سهل التركيب والإعداد.
• تتيح صلاحيات كل بيئة للمطورين وفريق ضمان الجودة النشر في بيئاتهم الخاصة.
• سير عمل Git المدمج لإنشاء الفروع والذي يقوم بدمج الفروع تلقائيًا.

الرابط: https://www.atlassian.com/software/bamboo

---

3) CircleCI

CircleCI هي أداة تكامل مستمر مرنة تقوم بتشغيل عمليات بناء لتطبيقات الجوال متعددة المنصات، Python واجهات برمجة التطبيقات، ومجموعات Docker، وغيرها. يقلل من الأخطاء ويحسن جودة التطبيق من خلال التغذية الراجعة السريعة.

المميزات:

• خيارات بيئات البناء.
• يدعم العديد من اللغات منها C++, Javaسكريبت، .NET، PHP، Python، وروبي.
• دعم Docker للصور المخصصة.
• يقوم تلقائيًا بإلغاء عمليات البناء الموجودة في قائمة الانتظار أو قيد التشغيل عند بدء عملية بناء أحدث.

الرابط: https://circleci.com/

---

4) GitHub Actions و GitLab CI و Argo CD

تُدمج GitHub Actions وGitLab CI عمليات التكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD) مباشرةً في منصة التحكم بالمصادر، مما يُغني عن الحاجة إلى خادم بناء خارجي. ويُضيف Argo CD ميزة النشر المستمر على غرار GitOps لمجموعات Kubernetes، حيث يُطابق المجموعة مع الحالة المطلوبة المُعلنة في Git.

ما أهمية خط أنابيب CI/CD لقادة تكنولوجيا المعلومات؟

• يحسن موثوقية الإصدار وإمكانية التنبؤ به.
• يجعل ذلك المنظمة الهندسية أكثرtracمفيد للمطورين.
• يسحب الكود من نظام التحكم في الإصدارات وينفذ عملية البناء بنقرة واحدة.
• ينقل الملفات الثنائية بأمان إلى البيئات المستهدفة.
• يتيح ذلك لقادة المشاريع إدارة متغيرات البيئة وتكوينها لكل بيئة على حدة.
• ينشر مكونات التطبيق على الويب وقواعد البيانات وواجهات برمجة التطبيقات والخدمات الأخرى.
• يعرض النظام بيانات السجل والتنبيهات المتعلقة بحالة كل إصدار.
• يتحقق من تغييرات التعليمات البرمجية قبل تقدمها، مما يقلل من العيوب في الإنتاج.

مؤشرات الأداء الرئيسية لخط أنابيب التكامل المستمر/التسليم المستمر

• الدورة أو وقت النشر: الوقت اللازم للانتقال من مرحلة التصميم إلى مرحلة الإنتاج. تكشف الاتجاهات عن نقاط الضعف في عملية التسليم.
• تردد النشر: عدد مرات الشحن. الإصدارات المتكررة والأصغر حجماً تقلل المخاطر وتسهل إصلاح الأعطال.
• تغيير المهلة الزمنية: المدة الزمنية من بداية التطوير إلى النشر الناجح. تعكس مدى جودة تكامل التخطيط والبرمجة والتسليم.
• تغيير معدل الفشل: نسبة عمليات النشر التي تتسبب في وقوع حوادث أو تتطلب التراجع. Tracks سلامة خط الأنابيب.
• متوسط ​​وقت التعافي (MTTR): متوسط ​​الوقت اللازم لاستعادة الخدمة بعد حدوث عطل. يقيس هذا المؤشر مدى مرونة النظام.
• متوسط ​​الوقت حتى الفشل (MTTF): متوسط ​​الوقت بين حالات الفشل. Tracموثوقية طويلة الأمد.

الأسئلة الشائعة