با رشد سریع زیرساختهای ابری و معماریهای مبتنی بر کانتینر، مدیریت محیطها روزبهروز پیچیدهتر شده است. تیمهای DevOps با چالشی بزرگ روبهرو هستند، اینکه چگونه میتوان زیرساخت را استاندارد، تکرارپذیر، خودکار و در عین حال امن نگه داشت؟ پاسخ این سوال، GitOps است، رویکردی که در سالهای اخیر به یکی از اصول کلیدی مدیریت زیرساخت تبدیل شده است.
GitOps زیرساخت را مانند کد مدیریت کرده و تمام تغییرات تنها از طریق Git اعمال میشوند. این روش باعث میشود زیرساخت همیشه قابل ردیابی، نسخهبندی شده و قابل بازگشت باشد و هرگونه تغییر دستی حذف گردد. به این ترتیب، فرآیند مدیریت زیرساخت از فعالیتی خطاپذیر به یک جریان خودکار، استاندارد و قابل اعتماد تبدیل میشود.
GitOps چیست؟
GitOps یک روش مدیریت زیرساخت و استقرار برنامههاست که بر این اصل استوار است، Git بهعنوان منبع حقیقت واحد (Single Source of Truth) برای تمام اجزای زیرساخت عمل میکند. در این رویکرد، وضعیت مطلوب زیرساخت در قالب کد در ریپازیتوری Git ذخیره شده و یک عامل (Agent) مانند Argo CD یا FluxCD وضعیت واقعی سیستم را با وضعیت Git مقایسه نموده و هرگونه اختلاف را اصلاح میکند. تغییرات زیرساخت تنها از طریق Pull Request اعمال میشوند، که این موضوع باعث شده تمام عملیات شفاف، قابل بررسی و مستندسازی شوند.
تفاوت GitOps با Infrastructure as Code (IaC)
اگرچه GitOps به IaC وابسته است، اما با آن تفاوت دارد. ابزارهای IaC مانند Terraform یا Ansible امکان تعریف زیرساخت به شکل کد را فراهم میکنند، اما تضمین نمیکنند که تغییرات تنها از طریق Git اعمال شوند یا وضعیت واقعی و مطلوب همواره با هم برابر باشند. GitOps این محدودیتها را برطرف نموده و با ترکیب نسخهبندی، Pull Request و همگامسازی خودکار، مدیریت زیرساخت را به سطح بالاتری میبرد.
مزایای GitOps
GitOps مزایای قابل توجهی برای تیمها و سازمانها فراهم میکند. اول اینکه، کنترل نسخه کامل زیرساخت باعث میشود هر تغییر ثبت شود و اطلاعاتی مانند اینکه چه کسی، چه زمانی و چرا تغییر را اعمال کرده، در دسترس باشد. دوم اینکه، دسترسی مستقیم به سرورها تقریبا حذف شده و امنیت بهطور چشمگیری افزایش مییابد. سوم، قابلیت بازگردانی سریع (Rollback) وجود دارد، در صورتی که یک تغییر مشکل ایجاد کند، میتوان با دستوری ساده به وضعیت قبلی بازگشت. علاوه بر این، GitOps باعث استانداردسازی محیطها میشود، زمان استقرار کاهش یافته و خطای انسانی تقریبا به صفر میرسد. در آخر، استفاده از Pull Request فرآیند همکاری تیمی را بهبود میبخشد و شفافیت کامل در تغییرات را فراهم میکند.
معماری GitOps
معماری GitOps شامل چهار بخش اصلی است:
- ریپازیتوری Git که شامل تعریف زیرساخت، فایلهای پیکربندی، Manifestها، Templates و Pipelineها است.
- Agent یا Controller، مانند Argo CD یا FluxCD، که بهصورت دورهای یا لحظهای وضعیت واقعی زیرساخت را با Git مقایسه میکند.
- محیط اجرا که میتواند شامل Kubernetes Cluster، سرورهای Bare Metal، سیستمهای ابری و سرویسهای شبکه و پایگاه دادهها باشد.
- فرآیند همگامسازی (Sync) که اختلاف وضعیت جاری و وضعیت مطلوب را پیدا نموده و اصلاح میکند.
این معماری امکان مدیریت زیرساخت را به شکل خودکار، دقیق و استاندارد فراهم میکند.
برای پروژههای مهم خود به دنبال سرور مطمئن هستید؟ خرید سرور مجازی با IP ثابت و سرعت بالا در پارسدو، گزینهای ایدهآل است.
GitOps در Kubernetes و محیطهای ابری
در محیطهای Kubernetes، GitOps عملکرد فوقالعادهای دارد زیرا تمام منابع بهصورت YAML تعریف میشوند و معماری Declarative غالب است. GitOps امکان مدیریت Deploymentها، Serviceها، ConfigMapها، Secretها، Namespaceها، NetworkPolicyها و Helm Chartها را بهصورت خودکار فراهم میکند. همچنین در محیطهای ابری مانند AWS، GCP و Azure، GitOps میتواند منابعی مانند VPC، Subnet، Security Group، S3، IAM، Load Balancer و Queueها را مدیریت کند و با جلوگیری از Config Drift، امنیت و استانداردسازی چند محیط را تضمین نماید.
GitOps در سرویسهای سنتی و سرورهای Bare Metal
GitOps محدود به Cloud و Kubernetes نیست. در سرورهای سنتی و Bare Metal نیز میتوان از این رویکرد استفاده کرد. با ترکیب Git و ابزارهایی مانند Ansible میتوان سرویسهایی مانند Nginx و Apache، فایلهای پیکربندی، کرونجابها، بهروزرسانیها، تنظیمات سیستم و مدیریت کاربران را بهصورت خودکار کنترل کرد.
جریان کاری GitOps
چرخه استاندارد GitOps با ایجاد Pull Request توسط توسعهدهنده آغاز میشود و میتواند شامل تغییرات مانند افزایش replicaها، تغییر port سرویس، اضافه کردن namespace یا اعمال قوانین امنیتی باشد. پس از بررسی و تایید توسط تیم Ops، تغییرات وارد شاخه اصلی میشوند و Agent آنها را بهصورت خودکار روی محیط اجرا اعمال میکند. در نهایت، هرگونه تغییر دستی توسط Agent شناسایی و به وضعیت مطلوب Git بازگردانده میشود.
ابزارهای متداول GitOps
ابزارهای محبوب GitOps شامل Argo CD با رابط کاربری گرافیکی و پشتیبانی از Helm و Kustomize، FluxCD سبک و Cloud Native، ترکیب Terraform + GitOps برای مدیریت Cloud و IaaS و Ansible + GitOps برای مدیریت سرورهای سنتی هستند.
چالشها و بهترین روشها
با وجود مزایای فراوان، GitOps چالشهایی نیز دارد که از جمله آنها میتوان به مدیریت Secretها، پیچیدگی اولیه برای پیادهسازی، نیاز به فرهنگ DevOps قوی و طراحی مناسب ریپازیتوریها اشاره کرد. برای پیادهسازی موفق GitOps توصیه میشود ساختار ریپازیتوری شفاف، استراتژی Branching مناسب، جداسازی Configuration از Deployment، بررسی امنیتی Pull Requestها و اجتناب از تغییرات دستی رعایت شوند.
جمعبندی
GitOps به تیمهای DevOps امکان میدهد زیرساخت خود را بهصورت کاملا خودکار، امن، استاندارد و نسخهبندی شده مدیریت کنند. این روش باعث میشود استقرارها سریعتر، خطای انسانی کاهش یافته، محیطها همسان و پایدار باشند و امنیت و نظارت افزایش یابد. GitOps نه تنها برای Kubernetes بلکه برای محیطهای ابری، سرورهای Bare Metal و حتی سرویسهای سنتی کاربرد دارد و مسیر آینده مدیریت زیرساختهای پیچیده IT را شکل میدهد.
