GitOps چیست و چه نقشی در تحول زیرساخت‌ها دارد؟

با پیچیده‌تر شدن زیرساخت‌ها و نیاز به سرعت و دقت بیشتر در توسعه و استقرار نرم‌افزار، روش‌های سنتی مدیریت زیرساخت دیگر پاسخگو نیستند. GitOps رویکردی نوین است که با استفاده از مخازن Git به عنوان منبع حقیقت واحد، امکان خودکارسازی، ردیابی و مدیریت متمرکز تغییرات زیرساخت و برنامه‌ها را فراهم می‌کند.

این روش به تیم‌های توسعه و عملیات اجازه می‌دهد با استفاده از همان ابزارهای آشنا مانند Git، تغییرات را به صورت کد ثبت کنند و سیستم به صورت خودکار این تغییرات را روی محیط اجرا کند. نتیجه این کار، افزایش هماهنگی، امنیت و سرعت در چرخه حیات نرم‌افزار است.

در این مقاله، ابتدا به معرفی GitOps و تفاوت‌ها و شباهت‌های آن با DevOps و مهندسی پلتفرم می‌پردازیم، سپس دلایل اهمیت و مزایای استفاده از GitOps را بررسی می‌کنیم، ابزارهای کلیدی را معرفی کرده و راهنمای شروع کار با این روش را ارائه می‌دهیم. در نهایت، با بررسی گردش کارهای معمول GitOps، شما را نحوه پیاده‌سازی این رویکرد در پروژه‌های واقعی آشنا خواهیم کرد.

در ادامه خواهید خواند:

• GitOps چیست؟
• GitOps، مهندسی پلتفرم و DevOps
• چرا GitOps؟
• برخی از ابزارهای GitOps کدام‌اند؟
• چگونه کار با GitOps را شروع کنیم؟
• گردش‌کار GitOps چیست؟
• جمع بندی

GitOps چیست؟

GitOps مجموعه‌ای از روش‌ها و فرآیندها برای مدیریت زیرساخت و تنظیمات برنامه‌ها که با هدف بهبود فرآیندهای موجود و افزایش کیفیت چرخه عمر نرم‌افزار طراحی شده است.

در GitOps از مخازن Git به عنوان منبع اصلی و معتبر برای نگهداری کد زیرساخت استفاده می‌شود. مفهوم زیرساخت به عنوان کد (Infrastructure as Code یا IaC) به این معنا است که به جای انجام تنظیمات به صورت دستی، کل زیرساخت از طریق کد تعریف و پیاده‌سازی می‌شود. با این روش، فایل‌های پیکربندی حاوی مشخصات دقیق زیرساخت ایجاد می‌شوند تا هر بار همان محیط به صورت کاملا یکسان و دقیق راه‌اندازی شود. این رویکرد نقش بسیار مهمی در اجرای اصول DevOps و فرآیندهای پیوسته یکپارچه‌سازی و تحول نرم‌افزار ایفا می‌کند.

GitOps بر پایه تعریف وضعیت مطلوب سیستم به صورت اعلامی (declarative) استوار است. این یعنی با استفاده از ابزارهای اعلامی، تمام فایل‌های پیکربندی و کد منبع تحت کنترل نسخه در Git قرار می‌گیرند. هر تغییر در کد ثبت و پیگیری می‌شود که باعث می‌شود به‌روزرسانی‌ها به آسانی انجام شده و در صورت بروز مشکل، امکان بازگشت به نسخه قبلی فراهم باشد.

مزایای استفاده از GitOps شامل موارد زیر است.

• ایجاد یک جریان کاری استاندارد و منظم برای توسعه و استقرار برنامه‌ها
• افزایش امنیت با فراهم کردن دید کامل و قابلیت بررسی و حسابرسی تغییرات
• بهبود پایداری سیستم‌ها از طریق کنترل نسخه و شفافیت کامل تغییرات
• تضمین هماهنگی و یکپارچگی تنظیمات در محیط‌های مختلف مانند کلاسترهای Kubernetes، فضای ابری و محیط‌های محلی (on-premise)

با سرور ابری لیارا، زیرساخت پروژه‌ات رو با آزادی کامل در انتخاب منابع و سیستم‌عامل بساز.
✅ انتخاب آزادانه پلن ✅ دسترسی Root کامل ✅ مناسب میزبانی هر نوع اپلیکیشن 
خرید و راه‌اندازی سرور مجازی ابری

GitOps، مهندسی پلتفرم و DevOps

GitOps و DevOps بسیاری از اصول و اهداف مشترکی دارند. DevOps بیشتر بر تغییر فرهنگ سازمانی تمرکز دارد و راهکاری فراهم می‌کند تا تیم‌های توسعه و عملیات بتوانند به صورت مشترک و هماهنگ با هم کار کنند.

GitOps ابزارها و چارچوبی ارائه می‌دهد تا مفاهیم و روش‌های DevOps بیشتر بر تغییر فرهنگ سازمانی تمرکز دارد و راهکاری فراهم می‌کند تا تیم‌های توسعه و عملیات بتوانند به صورت مشترک و هماهنگ با هم کار کنند.

GitOps ابزاها و چارچوبی ارائه می‌دهد تا مفاهیم و روش‌های DevOps مانند همکاری تیمی، پیوسته‌سازی و تحویل نرم‌افزار (CI/CD) و کنترل نسخه، به صورت خودکار برای مدیریت زیرساخت و استقرار برنامه‌ها به کار گرفته شوند. همچنین GitOps در حوزه مهندسی پلتفرم، از جمله ساخت پلتفرم‌های داخلی توسعه‌دهندگان، نقش مهمی دارد.

مهندسی پلتفرم، توسعه یافته‌ی روش‌های DevOps است که با ارائه:

• ابزارهای استاندارد
• خدمات قابل استفاده مجدد
• روندهای کاری هماهنگ

امکان ساخت سریع‌تر و کارآمدتر نرم‌افزار را برای تیم‌‎های توسعه فراهم می‌کند. این مفهوم جدید کمک می‌کند تا خدمات و منابع داخلی سازمان به گونه‌ای سازمان‌دهی شود که تیم‌های توسعه بتوانند بدون نگرانی از جزئیات زیرساخت، به راحتی نرم‌افزار خود را بسازند و مدیریت کنند.

تیم‌های مهندسی پلتفرم مسئولیت‌هایی مانند:

• ایجاد و نگهداری پلتفرم‌های داخلی (IDP)
• بهبود مستمر این پلتفرم‌ها
• پشتیبانی از تیم‌های توسعه به عنوان مشتریان خود
• فراهم کردن ابزارها و خدمات مشترک و ارزش‌آفرین

را بر عهده دارند. آن‌ها به عنوان پُلی بین زیرساخت سازمان و خدمات پشت‌صحنه که برای توسعه و ارائه نرم‌افزار لازم است، عمل می‌کنند و دسترسی آسان و بدون منابع را برای تیم‌های توسعه فراهم می‌آورند.

اصول اصلی GitOps نیز به مهندسی پلتفرم کمک می‌کند، چرا که:

• یک منبع معتبر و واحد برای تعریف زیرساخت و چرخه عمر توسعه برنامه‌ها ایجاد می‌کند
• همکاری و هماهنگی بین تیم‌ها را تسهیل می‌کند
• امکان ادغام با فرآیندهای مهندسی پلتفرم را دارد

نحوه نصب Git در سرور مجازی ابری اوبونتو
نصب Git 

چرا GitOps؟

اجرای GitOps به‌عنوان یک تغییر فرآیندی، نیازمند زمان است تا تیم‌ها بتوانند به‌آن عادت کنند. این روش یک سطح جدید از همکاری و ارتباط موثر بین اعضای تیم را می‌طلبد. ایجاد فرهنگ بازخورد سازنده می‌تواند به کاهش چالش‌ها کمک کند، اما در ابتدای راه ممکن است مشکلاتی به وجود بیاید.

با وجود این چالش‌ها، GitOps به خوبی فلسفه‌ها و اصول DevOps را به عمل تبدیل می‌کند و چارچوبی فراهم می‌آورد که تیم‌ها بتوانند نتایج ملموس آن را ببینند.

GitOps از همان جریان‌های کاری مبتنی بر Git استفاده می‌کند که توسعه‌دهندگان به آن‌ها آشنا هستند و فرآیندهای زیر را پوشش می‌دهد.

• توسعه برنامه
• استقرار برنامه
• مدیریت چرخه عمر برنامه
• پیکربندی زیرساخت

توسعه‌دهندگان می‌توانند در همان مخازن کد آشنا فعالیت کنند و تیم عملیات نیز با استفاده از همین ابزارها، زیرساخت را مدیریت می‌کند.

هر تغییری که در طول چرخه عمر برنامه ایجاد شود؛ در مخزن Git ثبت و قابل پیگیری است که این ویژگی شفافیت و قابلیت حسابرسی را به طور کامل فراهم می‌کند.

مزایای مهم GitOps برای توسعه‌دهندگان عبارتند از:

• آزادی عمل برای کدنویسی با سرعت دلخواه بدون نیاز به انتظار برای تخصیص منابع یا تایید تیم عملیات

و برای تیم عملیات:

• دید کامل نسبت به تغییرات
• امکان ردیابی و بازسازی سریع مشکلات
• افزایش امنیت با داشتن سابقه دقیق و به‌روز تغییرات

سازمان‌ها با استفاده از GitOps، چابکی بیشتری در مواجهه با تغییرات بازار و رقابت پیدا می‌کنند و می‌توانند سریع‌تر به نیازهای جدید پاسخ دهند.

GitHub چیست؟ ابزار مدیریت کد و همکاری تیمی
GitHub چیست؟ 

برخی از ابزارهای GitOps کدام‌اند؟

برای ساخت چارچوب GitOps می‌توان از مجموعه‌ای از ابزارها استفاده کرد که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از: مخازن Git، Kubernetes، ابزارهای پیوسته‌سازی و تحویل مداوم (CI/CD) و ابزارهای مدیریت پیکربندی. برای انتخاب مجموعه مناسب، توسعه‌دهندگان باید نیازهای خود را شناسایی کرده و ابزارهایی را انتخاب کنند که بهترین راه‌حل را ارائه دهند. در ادامه چند ابزار مطرح معرفی شده است.

ابزارهای CI (پیوسته‌سازی)

پیوسته‌سازی مداوم (Continuous Integration یا CI) به معنای ادغام خودکار و مکرر تغییرات کد در یک مخزن کد مشترک است. پس از هر به‌روزرسانی، مراحل تست خودکار اجرا می‌شوند تا از صحت و پایداری کد اطمینان حاصل شود.

• Tekton: یک چارچوب بومی Kubernetes برای ساخت سیستم‌های CI/CD است. Tekton به مهندسین پلتفرم و توسعه‌دهندگان انعطاف‌پذیری، بهترین روش‌ها و استانداردهایی ارائه می‌دهد که بتوانند روی فضای ابری یا سیستم‌های محلی، ساخت، تست و استقرار را انجام دهند.
• Jenkins: یک سرور اتوماسیون متن‌باز مبتنی بر جاوا است که فرآیند ادغام، تست و استقرار پروژه‌ها را با کمترین نیاز به پیکربندی ساده می‌کند. Jenkins X، افزونه‌ای از اکوسیستم Jenkins، به اتوماسیون CI/CD در فضای ابری کمک می‌کند.

ابزارهای CD (تحویل/استقرار مداوم)

تحویل مداوم و استقرار مداوم (Continuous Delivery/Deployment) فرآیندی دو مرحله‌ای است که شامل ادغام، تست و تحویل تغییرات کد می‌شود. تحویل مداوم به‌صورت خودکار کد تایید شده را به مخزن تحویل می‌دهد و استقرار مداوم، فرآیند اتوماسیون تحویل کد از مخزن به محیط تولید است که در دسترس کاربران قرار می‌گیرد.

• Argo CD: ابزاری اعلامی برای تحویل مداوم در Kubernetes است. این ابزار به تیم‌های توسعه اجازه می‌دهد بدون نیاز به دانش کامل Kubernetes و دسترسی کامل به سیستم، برنامه‌ها را مستقر و مدیریت کنند. Argo CD با پایش برنامه‌های در حال اجرا، اطمینان حاصل می‌کند که وضعیت برنامه‌ها با حالت مطلوب تعریف شده در Git هماهنگ باقی بماند.
• Flux: یک ابزار GitOps است که استقرار برنامه‌ها روی کلاسترهای Kubernetes را به صورت خودکار و با همگام‌سازی وضعیت کلاستر با مخازن Git انجام می‌دهد. Flux با استفاده از مجموعه‌ای از اکستنشن‌های API در Kubernetes، از استقرار برنامه و مدیریت زیرساخت پشتیبانی می‌کند.

Gitea چیست؟ میزبانی بدون دردسر سورس کد سازمانی
Gitea چیست؟ 

چگونه کار با GitOps را شروع کنیم؟

برای شروع کار با GitOps، نیاز به زیرساختی دارید که بتوان آن را به صورت اعلامی (declarative) مدیریت کرد. به همین دلیل، GitOps اغلب به عنوان یک مدل عملیاتی برای توسعه برنامه‌های بومی ابری (cloud-native) و کلاسترهای Kubernetes استفاده می‌شود و امکان استقرار پیوسته (Continuous Deployment) روی Kubernetes را فراهم می‌کند.

با این حال، استفاده از Kubernetes الزامی نیست. GitOps یک تکنیک است که می‌تواند در سایر زیرساخت‌ها و مسیرهای استقرار نیز به کار گرفته شود. GitOps می‌تواند برای ساخت خطوط توسعه، برنامه‌نویسی، مدیریت پیکربندی، راه‌اندازی کلاسترهای Kubernetes و استقرار برنامه‌ها روی Kubernetes یا رجیستری‌های کانتینری مورد استفاده قرار گیرد.

گردش‌کار GitOps چیست؟

GitOps روشی است که با استفاده از Git به عنوان منبع اصلی تنظیمات و پیکربندی‌ها، فرآیند مدیریت زیرساخت و برنامه‌‌ها را خودکار و قابل کنترل کند. در این روش، وضعیت دلخواه سیستم (مثلا نحوه پیکربندی زیرساخت یا برنامه‌ها) به صورت فایل‌‌هایی در Git ذخیره می‌شود و هر تغییر جدید ابتدا از طریق Git ثبت می‌شود.

وقتی توسعه‌دهنده تغییری ایجاد می‌کند، این تغییر به صورت یک درخواست Pull به مخزن Git ارسال می‌شود. پس از تایید و ادغام این درخواست، ابزارهای GitOps تغییرات را شناسایی کرده و به طور خودکار این تغییرات را در محیط واقعی اعمال می‌کنند.

در محیط‌های مانند Kubernetes، این کار توسط یک اپراتور انجام می‌شود که وضعیت فعلی سیستم را با وضعیت دلخواه ذخیره شده در Git مقایسه می‌کند و اگر تفاوتی وجود داشته باشد، تغییرات لازم را اعمال می‌کند تا سیستم به حالت مطلوب بازگردد.

این روند به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا با استفاده از ابزارهای آشنای Git، کنترل کاملی روی تغییرات داشته باشند، بتوانند تاریخچه و سابقه تغییرات را ببینند و در صورت نیاز به نسخه قبلی بازگردند.

اکشن‌های جدید GitHub برای استقرار سریع و بهینه در App Platform
اکشن‌های GitHub

جمع بندی

GitOps فراتر از یک ابزار یا تکنیک است؛ رویکردی تحول‌گرا برای مدیریت زیرساخت و استقرار نرم‌افزار است که شفافیت، خودکارسازی و هماهنگی را به قلب چرخه توسعه تزریق می‌کند. با تکیه بر Git به عنوان منبع حقیقت واحد، تیم‌ها می‌توانند فرآیندهای پیچیده را ساده کنند، سرعت توسعه را افزایش دهند و در عین حال کنترل کامل روی تغییرات داشته باشند.

ترکیب GitOps با مفاهیم DevOps و مهندسی پلتفرم، سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا زیرساخت‌هایی قابل اطمینان‌تر، مقیاس‌پذیرتر و قابل‌مدیریت‌تر بسازند. از سوی دیگر، ابزارهایی مانند Argo CD، Flux، Jenkins و Tekton نیز مسیر پیاده‌سازی این رویکرد را هموارتر کرده‌اند.

اگر به دنبال افزایش پایداری، کاهش خطاهای انسانی و شفافیت بیشتر در روند توسعه و استقرار هستید، GitOps می‌تواند یکی از بهترین انتخاب‌ها برای آینده زیرساخت نرم‌افزاری شما باشد.