GitOps چیست؛ این سوال، بهویژه در محیطهای توسعه و عملیات، بسیار مطرح است. GitOps بهعنوان یک روش استاندارد، فرآیندهای خودکارسازی و مدیریت زیرساختها را بهصورت مستقیم با استفاده از گیت مدیریت میکند. این رویکرد به طور خاص برای بهبود چرخه عمر توسعه نرمافزار طراحی شده و با فراهم آوردن یک مدل مبتنی بر گیت، امکان نظارت دقیق، امنیت بیشتر و پیگیری تمامی تغییرات را فراهم میکند. در این مقاله آبالون، قصد داریم تا با معرفی گیت آپس بهصورت فنی و دقیق، شما را با اصول و کارکردهای این رویکرد آشنا کنیم. در ادامه، با بررسی این موضوع که گیت آپس چیست، به تشریح نقش کلیدی این رویکرد در بهینهسازی توسعه و استقرار زیرساختها خواهیم پرداخت. اگر به دنبال کنترل بهتر و افزایش سرعت و دقت در فرآیندهای زیرساختی خود هستید، آشنایی با GitOps میتواند کلید موفقیت شما باشد.
گیت آپس چیست؟
GitOps یک روش مدرن برای مدیریت زیرساختها در توسعه نرمافزار است. در این روش، زیرساختها و برنامهها بهعنوان کد نوشته و مدیریت میشوند. منظور از زیرساخت، تمامی منابع فنی و سرویسهایی است که برنامه برای اجرا به آنها نیاز دارد؛ مانند سرورها، شبکهها و پایگاههای داده. بهجای اینکه این منابع بهصورت دستی تنظیم و مدیریت شوند، در GitOps همه این کارها با استفاده از کد انجام میشود که به آن زیرساخت بهعنوان کد (Infrastructure as Code – IaC) گفته میشود.
GitOps به ابزارهایی اشاره دارد که از Git بهعنوان منبع اصلی حقیقت (Single Source of Truth) برای مدیریت زیرساختها و برنامههای نرمافزاری استفاده میکنند. هر تغییری که در سرورها یا سایر بخشهای زیرساخت نیاز باشد، ابتدا در Git ثبت میشود و سپس با تایید و ادغام آن تغییرات، بهصورت خودکار در محیط اجرا اعمال میشود. به این ترتیب، زیرساختها همیشه با وضعیت تعریفشده در Git هماهنگ هستند و هر تغییر زیرساختی قابل پیگیری و برگشتپذیر است.
یکی از ویژگیهای کلیدی GitOps این است که مفاهیم Git و Ops را با هم ترکیب میکند. Git یک سیستم کنترل نسخه توزیع شده است که به توسعهدهندگان اجازه میدهد تغییرات در کد را ردیابی کرده و با دیگران همکاری کنند. Ops مخفف عملیات (Operations) است و به وظایف مربوط به اجرا، نگهداری و مدیریت سیستمهای نرمافزاری اشاره دارد، مثل تهیه و پیکربندی سرورها، مانیتورینگ و مقیاسبندی. در GitOps از ساختارهای Git مانند شاخهبندی (branching) و ادغام (merging) برای خودکار کردن و استقرار زیرساختها استفاده میشود. این روش به تیمها اجازه میدهد که با سرعت بیشتری تغییرات را اعمال کرده و از خطاهای ناشی از تنظیمات دستی جلوگیری کنند. بهعلاوه، GitOps با استفاده از توسعه و استقرار مداوم (CI/CD) امکان بازتولید دقیق و بدون مشکل محیطهای یکسان را به سادگی فراهم میسازد.
گیت آپس بهویژه در زیرساختهای ابری مبتنی بر ارکستریشن مانند Kubernetes بسیار پرکاربرد است و به تیمها اجازه میدهد تا تغییرات را بهطور خودکار و در مقیاس بزرگ اعمال کنند. در عین حال، GitOps برای پلتفرمهای مختلف، از جمله محیطهای ابری و ابزارهایی مثل Terraform نیز قابل استفاده است. در نهایت، GitOps هدفش سادهسازی و خودکارسازی عملیات نرمافزاری است؛ با استفاده از اصولی که از کنترل نسخه (Version Control) و همکاری در Git بهدست آمده، میتوان زیرساختها و برنامهها را بهصورت همزمان و با دقت بیشتری مدیریت کرد و استقرار داد.
گیت آپز چگونه کار میکند؟
GitOps از گیت (Git) بهعنوان ابزاری برای مدیریت و ذخیره تغییرات در زیرساختها استفاده میکند. زیرساخت شامل تمام منابع فنی مثل سرورها، شبکهها و ابزارهایی است که برای اجرای یک برنامه نیاز است. در GitOps، تمامی تنظیمات و تغییرات مربوط به این منابع بهصورت کد در یک مخزن گیت (Git Repository) ذخیره میشود. وقتی لازم است تغییری در زیرساخت انجام شود، آن تغییر به شکل Pull Request ثبت میشود و از طریق یک فرآیند خودکار (پایپلاین)، مثل Jenkins یا CircleCI، اجرا میشود. این فرآیند تغییرات را به سیستمهای مدیریتی مانند Kubernetes یا Terraform میفرستد تا آنها را پیادهسازی کند.
یکی از اجزای مهم GitOps، اپراتور GitOps است. این اپراتور بهطور مداوم وضعیت زیرساخت و کدهای ذخیرهشده در گیت را با هم مقایسه میکند و مطمئن میشود که زیرساخت همیشه با تغییرات کد هماهنگ است. وقتی تغییری از طریق Pull Request اعمال میشود، اپراتور آن را به سیستمهای زیرساختی ارسال میکند و در صورت بروز خطا یا مشکل، آن را برطرف میکند. یکی دیگر از ویژگیهای GitOps این است که اگر تغییری بهصورت دستی و خارج از گیت در زیرساختها اعمال شود، اپراتور بهسرعت آن تغییر را تشخیص داده و زیرساخت را دوباره با تنظیمات ثبتشده در گیت همگام میکند. به این ترتیب، زیرساخت همیشه در حالت تعریفشده و مطلوب باقی میماند. در کل، GitOps با خودکارسازی تغییرات و همگامسازی مداوم زیرساخت با کد، خطر بروز خطاهای دستی را کاهش داده و به تیمهای فنی اجازه میدهد تا تغییرات را بهصورت امن و دقیق مدیریت کنند.
چگونه تیمها از GitOps برای مدیریت زیرساختها استفاده میکنند؟
گیت آپس، یک محصول یا افزونه واحد نیست؛ بلکه یک رویکرد است. تیمها باید متناسب با نیازهای خود، GitOps را پیادهسازی کنند. برای شروع، توصیه میشود یک مخزن GitOps اختصاصی داشته باشید تا اعضای تیم بتوانند به راحتی پیکربندیها و کدها را به اشتراک بگذارند. همچنین خودکارسازی فرآیند پیادهسازی و تنظیم هشدارها برای اطلاع از تغییرات، از دیگر نکات مهم است.
GitOps شامل سه مؤلفه اصلی است:
۱. زیرساخت بهعنوان کد (Infrastructure as Code)
زیرساخت بهعنوان کد (IaC یا Infrastructure as Code) روشی است که در آن تمام جزئیات زیرساختهای IT از طریق کدنویسی و ابزارهای خودکار، به سرعت و دقت پیکربندی و مدیریت میشوند. در این روش، تمام زیرساخت به صورت کد تعریف میشود و این کد تحت کنترل نسخه (version control) قرار میگیرد. این یعنی تمام تغییرات قابل پیگیری و ردیابی هستند. GitOps از یک مخزن Git به عنوان منبع اصلی برای ذخیره و مدیریت این کدهای زیرساختی استفاده میکند. Git، به عنوان یک سیستم کنترل نسخه منبعباز، تغییرات کدها را ثبت میکند و به تیمها امکان میدهد تا تنظیمات زیرساخت را مانند کدهای نرمافزار بهروزرسانی و مدیریت کنند. این روش امکان مدیریت سریع و دقیق سرورها، شبکهها و سایر اجزای زیرساختی را فراهم میکند، در حالی که تمامی تغییرات به صورت متمرکز پیگیری میشوند.
۲. درخواست ادغام (Merge Requests)
هر زمان که تیم بخواهد تغییری در زیرساخت، یعنی منابع فنی مثل سرورها و شبکهها، ایجاد کند، این تغییرات از طریق MRs (مخفف Merge Requests) یا PRs (مخفف Pull Requests) در Git ثبت میشود. این فرآیند به اعضای تیم اجازه میدهد تا تغییرات را بررسی، نظرات خود را مطرح و تأییدیههای لازم را دریافت کنند. پس از تایید، تغییرات به شاخه اصلی پروژه (main branch) اضافه میشوند. این روش یک گزارش رسمی یا audit log از تمامی تغییرات زیرساخت ایجاد میکند و امکان پیگیری و بازگشت به نسخههای قبلی را در صورت نیاز فراهم میسازد.
۳. خودکارسازی ادغام و تحویل مداوم (CI/CD)
در گیت آپس، بهروزرسانیهای زیرساختی با استفاده از یکپارچهسازی مداوم و تحویل پیوسته (CI/CD یا Continuous Integration and Continuous Delivery) به صورت خودکار انجام میشود. وقتی کدی از طریق (MR) یا (PR) به شاخه اصلی پروژه اضافه میشود، سیستم CI/CD به طور خودکار تغییرات را در محیط اعمال میکند. اگر تغییری دستی یا خطایی باعث ناهماهنگی شود، خودکارسازی GitOps محیط را به حالت تعریفشده در Git برمیگرداند. ابزارهایی مانند GitLab از سیستم CI/CD برای مدیریت و اجرای خودکار GitOps بهره میبرند، اما میتوان از روشهای دیگری مانند اپراتورهای تعریفشده نیز استفاده کرد. این فرآیند تضمین میکند که زیرساختها بهروزرسانی شوند و هرگونه ناهماهنگی به سرعت رفع گردد.
اجزای کلیدی در چرخه کار گیت آپس چیست؟
اجزای اصلی گردش کار GitOps عبارتند از:
۱. مخزن گیت (Git repository)
مخزن گیت (Git repository) جایی است که تمام کدها و تنظیمات پروژه در آن بهصورت متمرکز و منظم ذخیره میشود. این مخزن حکم منبع اصلی و مطمئن را دارد که هرگونه تغییر در کدها و تنظیمات از طریق آن ثبت و مدیریت میشود. همه اعضای تیم به این مخزن دسترسی دارند و میتوانند تغییرات را پیگیری کنند. با ذخیره تمام اطلاعات مهم در Git، اطمینان حاصل میشود که همه چیز شفاف، منظم و قابل بازیابی است. به این ترتیب، تیم میتواند به راحتی تغییرات قبلی را مشاهده کند و از هماهنگی و ثبات در طول پروژه مطمئن شود.
۲. پایپ لاین تحویل پیوسته (Continuous Delivery (CD) Pipeline)
پایپلاین تحویل پیوسته بهطور خودکار مراحل ساخت، آزمایش و استقرار نرمافزار را انجام میدهد. این پایپلاین کمک میکند تا فاصله بین نوشتن کد و راهاندازی آن در محیط تولید از بین برود و به انتقال نرمافزار از محیط توسعه به محیط اصلی (تولید) سرعت بخشد. در عین حال، اطمینان حاصل میشود که نرمافزار کیفیت لازم را دارد و بدون مشکل به دست کاربران میرسد.
۳. ابزار دیپلوی برنامه (Application Deployment Tool)
این ابزار وظیفه دارد که برنامه را در محیط دلخواه نصب و راهاندازی کند. با مدیریت و هماهنگی منابع برنامه، تضمین میکند که برنامه بهصورت دقیق و کارآمد، طبق تنظیمات مشخصشده در مخزن Git، نصب و اجرا شود.
۴. سیستم مانیتورینگ (Monitoring System)
این سیستم برای حفظ سلامت و کارایی برنامه بسیار حیاتی است. با زیر نظر گرفتن دائمی عملکرد برنامه، دادههای مربوط به سرعت، پایداری و وضعیت کلی برنامه را جمعآوری میکند. این دادهها به تیم توسعه کمک میکند تا مشکلات احتمالی را پیش از بروز بحران شناسایی و بهسرعت رفع کنند. سیستم مانیتورینگ، دیدی دقیق و لحظهای از عملکرد برنامه ارائه میدهد، که نتیجه آن تصمیمگیری بهتر، حل سریعتر مشکلات، و تضمین تجربه کاربری بینقص است.
مزایای استفاده از GitOps چیست؟
استفاده از GitOps دارای مزایای بسیاری است که به تیمهای توسعه و DevOps کمک میکند تا بهرهوری و همکاری خود را بهبود دهند. در زیر برخی از این مزایا را آوردهایم:
۱. مدیریت زیرساخت با ابزارهای آشنا
GitOps به دلیل استفاده از ابزارهای آشنا مانند Git، به سرعت در تیمهای توسعه پذیرفته میشود. اکثر توسعهدهندگان با Git آشنایی کامل دارند و از آن برای مدیریت کد استفاده میکنند. این آشنایی باعث میشود تا تیمها بتوانند بدون نیاز به یادگیری ابزارهای جدید، زیرساختهای خود را با رویکرد GitOps مدیریت کنند. به عبارتی، GitOps این امکان را فراهم میکند تا از همان ابزارهای روزمره توسعه نرمافزار برای مدیریت زیرساخت نیز استفاده شود. این یکپارچگی و سادگی، GitOps را به روشی محبوب و کارآمد برای مدیریت زیرساخت تبدیل کرده است.
۲. امنیت و شفافیت در مدیریت سیستم با GitOps
یکی از مزایای کلیدی GitOps، امکان ردیابی دقیق و کامل تمامی تغییرات اعمال شده روی سیستم است. با استفاده از GitOps، هر تغییر در پیکربندیها و تنظیمات سیستم به صورت دقیق در یک سیستم کنترل نسخه مانند Git ثبت میشود. این امر، ایجاد یک منبع حقیقت (source of truth) قابل اعتماد را ممکن میسازد که در آن، تاریخچه کاملی از تمام تغییرات و افرادی که آنها را اعمال کردهاند، نگهداری میشود. در نتیجه، در صورت بروز هرگونه مشکل یا نیاز به بازگرداندن سیستم به حالت قبلی، به سادگی میتوان با بررسی تاریخچه تغییرات، علت ریشهای مشکل را شناسایی و آن را برطرف کرد.
۳. کاهش جلسات و افزایش هماهنگی در توسعه نرمافزار
GitOps با ذخیره تمام تغییرات زیرساخت در یک مخزن Git مرکزی، شفافیت را به اوج میرساند. این امر به تیمها امکان میدهد تا به سادگی و در هر زمان به تاریخچه تغییرات دسترسی داشته باشند و از پراکندگی اطلاعات جلوگیری کنند. فرآیند ایجاد تغییرات نیز با استفاده از درخواستهای pull، به صورت مشارکتی و شفاف انجام میشود. توسعهدهندگان میتوانند پیش از اعمال تغییرات، آنها را به اشتراک گذاشته و نظرات همکاران خود را دریافت کنند. این رویکرد، ضمن افزایش همکاری و نظارت، نیاز به جلسات متعدد را کاهش داده و به تیمها امکان میدهد تا با هماهنگی بیشتری روی توسعه نرمافزار متمرکز شوند. به بیان دیگر، GitOps یک مکانیزم ارتباطی خودکار ایجاد میکند که تمام اعضای تیم را در جریان تغییرات قرار میدهد و از این طریق، شفافیت و همکاری را در فرآیند توسعه نرمافزار بهبود میبخشد.
۴. GitOps؛ ماشین زمان DevOps برای بازگشت به نسخههای پایدار
GitOps با تبدیل زیرساخت به کد و استفاده از Git بهعنوان یک سیستم کنترل نسخه قدرتمند، انعطافپذیری و سرعت تغییرات در زیرساخت را به طور چشمگیری افزایش میدهد. این روش به تیمهای DevOps اجازه میدهد تا با اطمینان بیشتری تغییرات را آزمایش کنند و در صورت بروز هرگونه مشکل، به سادگی به نسخههای قبلی و پایدار بازگردند. Git مانند یک ماشین زمان عمل میکند و به تیمها امکان میدهد تا با چند کلیک، سیستم را به حالت مطلوب قبلی بازگردانند. این قابلیت، به ویژه در محیطهای پیچیده و پویا، بسیار ارزشمند است؛ زیرا کاهش زمان بازیابی سیستم، به معنای افزایش بهرهوری و کاهش ریسک است. به عبارتی، GitOps با ایجاد یک لایه محافظتی قوی، به تیمها اجازه میدهد تا با سرعت و دقت بیشتری به اهداف خود دست یابند.
چالشهای گیت آپس چیست؟
استفاده از GitOps با وجود مزایای فراوان، چالشهایی نیز به همراه دارد که میتواند مشکلساز باشد. در زیر برخی از چالشهای GitOps را بررسی میکنیم:
۱. تغییر با GitOps نیازمند نظم و تعهد است
در هر کار گروهی، ایجاد تغییرات میتواند چالشبرانگیز باشد و GitOps هم از این قاعده مستثنی نیست. GitOps یک تغییر در روند کار است که نیاز به نظم و تعهد از سوی تمام اعضای تیم دارد. بسیار مهم است که همه چیز مکتوب شود و تیمها باید تمام تغییرات را ثبت کنند.
۲. GitOps و نیاز به همکاری بیشتر
GitOps امکان همکاری بیشتر را فراهم میکند، اما این همکاری لزوماً برای همه افراد یا سازمانها آسان نیست. فرآیند تأیید در GitOps به این شکل است که توسعهدهندگان تغییراتی در کد ایجاد میکنند، درخواست ادغام میفرستند، فرد تأییدکننده تغییرات را تأیید و ادغام میکند، و سپس تغییرات پیادهسازی میشوند. این فرآیند میتواند برای مهندسانی که به تغییرات سریع و دستی عادت دارند، کمی وقتگیر و خستهکننده به نظر برسد.
۳. ضرورت ثبت دقیق تغییرات در GitOps
همه اعضای تیم باید آنچه که در درخواستهای ادغام و مسائل مربوط به پروژه رخ میدهد را بهدقت ثبت کنند. وسوسه ایجاد تغییرات مستقیم در محیط عملیاتی یا تغییرات دستی ممکن است سخت باشد، اما هرچه این نوع از کارهای «خودسرانه» کمتر باشد، GitOps بهتر عمل خواهد کرد.
شباهتهای GitOps و DevOps چیست؟
GitOps و DevOps هر دو رویکردهایی هستند که با هدف بهبود فرآیندهای توسعه و استقرار نرمافزار و افزایش سرعت و کیفیت تحویل نرمافزار طراحی شدهاند. اگرچه این دو مفهوم تفاوتهایی نیز دارند، اما شباهتهایی بین آنها وجود دارد:
۱. اتوماسیون یا خودکارسازی
GitOps و DevOps با اتوماسیون کامل، فرآیندهای توسعه نرمافزار را متحول کردهاند. هدف مشترک هر دو، کاهش خطاهای انسانی، افزایش سرعت و اطمینان از کیفیت است. از CI/CD گرفته تا مدیریت زیرساخت، اتوماسیون نقش محوری در تسریع چرخه توسعه و بهبود قابلیت اطمینان سیستمها ایفا میکند.
۲. همکاری بین تیمهای توسعه و عملیات
DevOps و GitOps با حذف مرزهای سنتی بین تیمهای توسعه و عملیات، همکاری بین این دو گروه را تقویت میکنند. این رویکردها با استفاده از ابزارهایی مانند Git، امکان مدیریت زیرساختها را به صورت کد فراهم کرده و موجب یکپارچگی بیشتر در فرایند توسعه و استقرار نرمافزار میشوند.
۳. زیرساخت به عنوان کد
زیرساخت به عنوان کد (IaC) رویکردی است که در آن زیرساختهای نرمافزاری به صورت کد تعریف و مدیریت میشوند. DevOps و GitOps هر دو از IaC برای خودکارسازی و مدیریت زیرساخت استفاده میکنند. DevOps با ابزارهایی مانند Terraform و Ansible به توسعهدهندگان و عملیات اجازه میدهد تا زیرساخت را به صورت کد بنویسند.
تفاوتهای GitOps و DevOps در چیست؟
تفاوتهای اصلی بین GitOps و DevOps را میتوان در چند جنبه کلیدی خلاصه کرد:
۱. تمرکز GitOps بر خودکارسازی و ابزارها
در GitOps، همه چیز به صورت خودکار و با استفاده از ابزارهای پیشرفته مدیریت میشود. مثلاً وقتی میخواهید تغییری در زیرساختهای یک سیستم یا اپلیکیشن اعمال کنید، از ابزارهایی استفاده میکنید که به طور خودکار این تغییرات را پیادهسازی کنند. اما در DevOps، تمرکز اصلی روی ایجاد هماهنگی و ارتباط بین تیمهای مختلف است. به عبارت سادهتر، در GitOps بیشتر کارها توسط ماشینها و ابزارها انجام میشود، اما در DevOps، انسانها و همکاری بین اعضای تیم اهمیت بیشتری دارند.
همچنین در مقایسه باید اشاره کرد که گیت آپس اتکای بسیاری به گیت و کوبرنتیز به همراه ابزارهایی از جمله Flux و Argo CD برای مدیریت توسعه مداوم (CD) و پیکربندی زیرساخت دارد. اما در دوآپس از ابزارهای متنوعی از جمله جنکینز، داکر، کوبرنتیز، انسیبل و ترافرم استفاده میشود.
۲. GitOps معمولاً با کانتینرها (مثل کوبرنتیز) کار میکند
GitOps معمولاً برای محیطهای بومی ابری و اپلیکیشنهای مبتنی بر کانتینر از جمله کوبرنتیز و نیز در محیطهایی که توصیف پیکربندی و استفاده از ابزارهای خودکارسازی، حیاتی است، کاربرد دارد. اما DevOps برای گستره وسیعی از پروژههای توسعه نرمافزار، از راهاندازی روی سرورهای اختصاصی تا اپلیکیشنهای بومی ابر از جمله کوبرنتیز مناسب است.
۳. GitOps: شاخهای از DevOps
GitOps نوعی از DevOps است. به زبان ساده، میتوان گفت GitOps روشی است که از ایدهها و اصول DevOps استفاده میکند، اما تمرکز اصلی آن روی استفاده از Git (مخزن کد) به عنوان مرجع اصلی برای پیادهسازی و مدیریت زیرساختها و کد اپلیکیشنهاست. در GitOps، هر تغییری که بخواهید در زیرساختها ایجاد کنید، از طریق Git انجام میشود.
۴. منبع حقیقت در GitOps و DevOps
اصطلاح منبع حقیقت (Source of Truth) در GitOps به این معنی است که هر چیزی که در سیستم شما اتفاق میافتد، باید در مخزن Git ثبت شده باشد. Git دقیقاً مشخص میکند که چه تغییراتی، در چه زمانی و توسط چه کسی اعمال شده است. اما در DevOps، این نقش بیشتر بر عهده فایلهای پیکربندی یا تنظیمات سرور است. یعنی در DevOps شما معمولاً از فایلهای تنظیمات برای مدیریت زیرساخت استفاده میکنید، ولی در GitOps همه چیز از طریق Git کنترل و مدیریت میشود.
در کل، GitOps به نوعی نسخه پیشرفتهتر و خودکارتر DevOps است که از Git بهعنوان مرکز اصلی برای مدیریت زیرساختها استفاده میکند، در حالی که DevOps بیشتر به ارتباط و همکاری بین تیمها و استفاده از فایلهای پیکربندی متکی است.
جمعبندی
GitOps چیست؛ بهطور خلاصه، GitOps یک رویکرد مدرن برای مدیریت زیرساختها و برنامههای کاربردی است که از گیت (Git) بهعنوان منبع اصلی تغییرات استفاده میکند. این روش به کسبوکارها کمک میکند تا فرآیندهای کلیدی مانند استقرار (deployment)، پیکربندی (configuration)، مدیریت زیرساخت (infrastructu re management) و نظارت (monitoring) را بهصورت خودکار انجام دهند. با خودکارسازی این فرآیندها، تیمها میتوانند تغییرات را بهصورت دقیقتر و با سرعت بیشتری در محیطهای عملیاتی پیادهسازی کنند. GitOps همچنین از بروز خطاهای دستی جلوگیری میکند و با فراهم کردن گزارشهای دقیق از تغییرات، قابلیت پیگیری و بازگشت به نسخههای قبلی را در صورت نیاز امکانپذیر میسازد. در این مقاله از آبالون، با معرفی GitOps و مزایای آن، تفاوتهای کلیدی آن با DevOps را بررسی کردیم و نشان دادیم چگونه میتوان از این روش برای بهبود کارایی در کسبوکارها بهره برد.