Microservices architectuur heeft moderne software engineering omgebouwd door monolithische toepassingen te decomponeren tot kleine, onafhankelijk inzetbare diensten. Deze aanpak stelt teams in staat om in parallel te werken, componenten selectief te schalen en functies sneller te laten functioneren. Echter, de operationele complexiteit van het beheer van tientallen of honderden diensten vereist robuuste automatisering voor het bouwen, testen en implementeren van code.Dit is waar continue levering (CD) cruciaal wordt. Azure DevOps biedt een cloud-native, end-to-end platform dat de implementatie van CD-pijpleidingen die zijn afgestemd op microservices, vereenvoudigt. Deze gids zal door de belangrijkste concepten, tools en strategieën lopen om een continu leveringssysteem van Azure DevOps te bouwen, van versiebeheer tot monitoring, terwijl het aanpakken van de unieke uitdagingen van microservices.

Wat is Continuous Delivery in Microservices?

Continuous Delivery is een software engineering praktijk waarbij elke code verandering automatisch wordt gebouwd, getest en voorbereid voor release aan de productie. In een microservice architectuur, CD breidt dit principe uit naar elke individuele dienst. In plaats van het vrijgeven van een monolithische artefact, teams zetten meerdere onafhankelijke diensten, elk met zijn eigen pijplijn. Dit maakt het mogelijk diensten te ontwikkelen in hun eigen tempo, vermindert de straal van storingen, en versnelt feedback loops. Echter, het bereiken van CD over vele diensten vereist zorgvuldige orkestratie van versiering, afhankelijkheden, implementatie sequenties, en rollback mogelijkheden.

Uitdagingen in Microservices Continuous Delivery

Voordat duiken in Azure DevOps specifieken, is het belangrijk om de unieke obstakels microservices introduceren:

  • Dienstenafhankelijkheid: Diensten communiceren vaak via API's, berichtenwachtrijen of evenementenstromen. Het coördineren van implementaties zonder contractbreuk is niet triviaal.
  • Infrastructuurcomplexiteit: Elke dienst kan zijn eigen database, cache of compute resources nodig hebben, waardoor het aantal in te zetten eenheden toeneemt.
  • Milieuconsistentie: Ontwikkeling, test, staging en productieomgevingen moeten sterk op elkaar lijken om problemen vroegtijdig te vangen.
  • Versie en terugdraaiing: Een mislukte implementatie van een dienst zou geen invloed moeten hebben op anderen, maar het terugdraaien van veranderingen terwijl het behouden van achterwaartse compatibiliteit kan moeilijk zijn.
  • Beschikbaarheid: Zonder gecentraliseerde logging, metrics en tracing, is het vaststellen van de oorzaak van problemen in meerdere diensten tijdrovend.

Azure DevOps pakt deze uitdagingen aan met een reeks geïntegreerde tools die versiebeheer, geautomatiseerde pijpleidingen, geheim beheer, monitoring integratie en infrastructuur-as-code ondersteunen.

Azure DevOps: Een overzicht

Azure DevOps is een Microsoft platform dat ontwikkelingsinstrumenten onder één paraplu samenbrengt. Het omvat vijf kerndiensten, elk spelen een rol in continue levering:

  • Azure Boards . . . Werk volgen en agile planning.
  • Azure Repos . . Git repositories met branch beleid en trek verzoeken.
  • Azure Pipelines . . CI/CD pijpleidingen voor bouwen, testen en implementeren, ondersteunen Linux, macOS en Windows agenten.
  • Azure testplannen . . Handmatige en verkennende testinstrumenten.
  • Azure Artefacten . . . Pakketbeheer voor Maven, npm, NuGet en Python.

In een microservices context is Azure Pipelines de hoeksteen, maar de andere diensten verbeteren de CD-workflow. Azure Repos dwingt bijvoorbeeld het beleid voor code reviews af, Azure Artifacts hosts gedeelde bibliotheken (bijv. interne NuGet pakketten) en Azure Boards koppelt wijzigingen aan werkitems voor traceerbaarheid. Het platform integreert ook inheems met Azure bronnen zoals Container Register, Kubernetes Service (AKS), Web Apps en Virtual Machines, waardoor het een natuurlijke keuze is voor Microsoft-centric stacks.

Versiebeheer instellen met Azure Repos

Een succesvolle CD-pijpleiding begint met betrouwbare versiebesturing. Azure Repos ondersteunt zowel Git als Team Foundation Version Control (TFVC). Voor microservices is Git de voorkeursoptie vanwege de gedistribueerde aard en vertakkingsflexibiliteit.

Elke microservice moet in zijn eigen repository een patroon dat bekend staat als . .multiple repo . Dit maakt het mogelijk teams te versioneren en zelfstandig in te zetten. Als alternatief, sommige organisaties adopteren een monorepo (een enkele repository met alle diensten), die code delen en atoomcommits vereenvoudigt, maar vereist meer geavanceerde pijpleiding triggers om te voorkomen dat elke dienst op elke commit opnieuw te bouwen. Azure Pipelines kunnen wijzigingen filteren door map pad, dus monorepos zijn ook haalbaar.

De belangrijkste versie controle praktijken voor CD omvatten:

  • Branch policies: Vereiste pull request reviews, succesvolle builds en beleidscontroles voordat u zich in hoofd- of release branches.
  • Branchingstrategie: Een GitHub Flow of GitFlow variant werkt goed. Release branches (bijv. ) kunnen implementatiepijpleidingen naar specifieke omgevingen in werking stellen.
  • Semantische versiering: Tag releases met semantische versie nummers (bijv. ) om artefacten terug te traceren naar code.

Azure Repos integreert met Azure Pijpleidingen via servicehaken, zodat een geduwde commit automatisch een CI-bouw voor de betreffende service kan starten.

Bouwen van CI/CD Pijpleidingen met Azure Pijpleidingen

Pijpleiding als code

Azure Pipelines ondersteunt YAML-gebaseerde pijpleiding definities die naast de code worden opgeslagen. Deze .pipeline als code . aanpak zorgt voor versiering, reproduceerbaarheid en samenwerking. Een typische CI/CD pijplijn voor een microservice omvat stadia: bouwen, uitvoeren van unit tests, publiceren van artefacten, implementeren om te ontwikkelen, uitvoeren integratie testen, implementeren om te staging, rook tests, en ten slotte implementeren in productie.

Een minimaal YAML voorbeeld:

trigger:
 branches:
 include:
 - main
 - develop
 paths:
 include:
 - services/user-service/*

pool:
 vmImage: ubuntu-latest

variables:
 serviceName: user-service

stages:
- stage: Build
 jobs:
 - job: Build
 steps:
 - script: dotnet build
 - script: dotnet test
 - task: PublishBuildArtifacts@1

Let op het padfilter . Dit zorgt ervoor dat de pijplijn alleen geactiveerd wordt wanneer er wijzigingen worden aangebracht in die specifieke service directory in een monorepo. Voor polyrepo's heeft elke repository zijn eigen .

Multifasepijpleidingen

Met Azure Pipelines kunt u meerdere fasen (bouw, test, deployeren) definiëren in één enkel YAML-bestand. Goedkeuringen en poorten kunnen in elke fase worden toegevoegd om handmatige aftekeningen af te dwingen voordat de productie wordt uitgevoerd. Bijvoorbeeld, een implementatie naar staging kan een succesvolle geautomatiseerde testrun vereisen, terwijl de productie mogelijk een goedkeuring van een releasemanager nodig heeft. Fases kunnen sequentiële of parallel lopen als diensten onafhankelijk zijn.

Gebruik omgevingsgroepen om meerdere diensten te richten. Bijvoorbeeld, een .Productie . omgeving kan alle AKS namespaces voor microservices omvatten. Implementaties naar dezelfde omgeving kunnen worden afgesloten door gezondheidscontroles na elke service update.

De implementatiestrategieën

Het kiezen van de juiste implementatiestrategie is cruciaal voor microservices om downtime en risico te minimaliseren. Azure Pijpleidingen ondersteunt verschillende patronen via release jobs en implementatiesjablonen.

Blauwgroene inzet

Blauw-groene implementatie omvat het behoud van twee identieke omgevingen (blauw en groen). Op elk moment, slechts één is live. Een nieuwe versie wordt ingezet in de inactieve omgeving, getest, en dan verkeer wordt overgeschakeld. Azure DevOps kan dit implementeren met behulp van implementatiegroepen of Kubernetes namespaces. Bijvoorbeeld, de pijpleiding zet uit naar een .green . slot, voert een gezondheidscontrole, en dan updates van de load balancer om verkeer te routeren naar de nieuwe sleuf. Terugrollen is zo eenvoudig als terugschakelen naar blauw.

Canarische Uitgave

Canarische releases geleidelijk verschuiven een klein percentage van de gebruikers naar de nieuwe versie, terwijl het monitoren van metrics zoals foutenpercentages en latency. Azure DevOps integreert met Azure App Service implementatie slots of AKS verkeer splitsen. Een kanarie fase kan worden ingezet om een subgroep van pods (bijv. 10% gewicht) en na een observatieperiode, bevorderen tot 100%. De inzet groep banen[] of Kubernetes taken met ] aanpassing kan automatiseren.

Rollende updates

Doorlopende updates vervangen achtereenvolgens de oude versie door de nieuwe versie, zodat er geen uitvaltijd is als gezondheidssondes correct zijn geconfigureerd. Azure DevOps kan Kubernetes rolling update strategie (de standaard in Azure DevOps Kubernetes taken) of App Service implementatie slots met auto-swap gebruiken. Stel en in uw pijplijn YAML in om het updatetempo te regelen.

Functievlaggen

Functievlaggen ontkoppelen de implementatie van functie activering. U kunt code met onafgemaakte functies achter een toggle en zet ze aan wanneer klaar. Azure DevOps biedt geen ingebouwde vlag management systeem, maar het integreert met diensten van derden (LaunchDarkly, Split) of u kunt Azure App Configuration . De pijplijn kan configuratie snapshots of omgevingsvariabelen doorgeven aan diensten om vlaggenstaten te controleren.

Infrastructuur als code

Microservices gedijen wanneer de infrastructuur geautomatiseerd en versiegestuurd wordt. Azure DevOps ondersteunt Infrastructuur als Code (IaC) met ARM templates, Bicep, Terraform en PowerShell. Voor microservices, behandelen elke service . infrastructuur (bijvoorbeeld een Azure App Service plan, een SQL database, of een Kubernetes namespace) als een aparte inzetbare eenheid.

Een beste praktijk is om infrastructuurdefinities op te slaan in dezelfde repository als de servicecode. Een Azure Pipeline kan een aparte fase hebben die draait of ] voordat de toepassing wordt geïmplementeerd. Dit zorgt ervoor dat de omgeving precies zoals verwacht wordt voorzien wordt. Gebruik Azure Key Vault om geheimen zoals database verbinding strings op te slaan en trek ze op het moment van implementatie.

Azure DevOps biedt ook milieubeschermingsregels, zoals exclusieve sloten, om gelijktijdige implementaties in dezelfde omgeving te voorkomen.Dit is kritiek wanneer veel diensten productie-infrastructuur delen.

Containerisatie en Orkestratie

Containers zijn een natuurlijke pasvorm voor microservices, het verstrekken van consistente runtimes in verschillende omgevingen. Azure DevOps pijpleidingen kunnen bouwen Docker beelden, duwen ze naar Azure Container Register (ACR), en zet ze in op Azure Kubernetes Service (AKS) of andere orkestrators.

Voorbeeld Docker bouw en push taak in YAML:

- task: Docker@2
 displayName: Build and push Docker image
 inputs:
 containerRegistry: 'ACR Service Connection'
 repository: 'my-user-service'
 command: buildAndPush
 Dockerfile: '**/Dockerfile'
 tags: |
 $(Build.BuildId)
 latest

In een volgende fase worden de Helm- of Kubernetes-manifesten toegepast met de Azure Kubernetes Service-taak. Gebruik Helm voor geparametriseerde implementaties, waardoor verschillende configuraties per omgeving mogelijk zijn (bijvoorbeeld, replica-telling, resourcelimieten).

Azure Pijpleidingen kunnen ook geheimen beheren voor containerized toepassingen door omgevingsvariabelen te injecteren van Key Vault op het moment van implementatie, waarbij hard gecodeerde referenties in Docker-beelden worden vermeden.

Beveiliging en geheimenbeheer

Microservices CD-pijpleidingen moeten omgaan met gevoelige informatie zoals API-sleutels, verbindingsstrings en certificaten. Azure DevOps integreert met Azure Key Vault om geheimen veilig op te slaan en op te halen. Gebruik bibliotheek variabele groepen gekoppeld aan Key Vault: de pijpleiding haalt geheimen op runtime en injecteert ze als omgevingsvariabelen of monteert ze in Kubernetes geheimen.

Daarnaast biedt Azure DevOps serviceverbindingen om authenticatie te beheren naar externe diensten (ACR, AKS, Azure Resource Manager). Deze verbindingen maken gebruik van Azure AD service principals of beheerde identiteiten, waardoor de behoefte aan statische referenties in pijplijndefinities wordt geëlimineerd.

Role-based access control (RBAC) binnen Azure DevOps zorgt ervoor dat alleen geautoriseerde teams pijpleidingen kunnen wijzigen of productie-implementaties kunnen goedkeuren. Combineer dit met het branchbeleid om af te dwingen dat code reviews plaatsvinden voordat CI/CD triggers worden geactiveerd.

Monitoring en feedback Loops

Continue levering eindigt niet bij implementatie; het vereist feedback over de gezondheid en prestaties van diensten. Azure DevOps integreert met Azure Monitor en Application Insights om statistieken, logs en sporen te verzamelen. U kunt post-dienst poorten configureren die de gezondheid van de toepassing controleren voordat u een release succesvol verklaart.

Een pijpleiding kan bijvoorbeeld de Application Insights API aanroepen om te controleren of het foutenpercentage gedurende een bepaalde periode onder een drempel blijft. Als de gate uitvalt, wordt de release automatisch teruggerold. In Azure Pijpleidingen worden poorten gedefinieerd in de implementatietaak van een fase:

- stage: Deploy
 jobs:
 - deployment: Production
 environment: 'Production'
 strategy:
 runOnce:
 deploy:
 steps:
 - script: kubectl apply -f deploy.yaml
 on:
 failure:
 steps:
 - script: kubectl rollout undo deployment/my-service
 postDeploySteps:
 - task: QueryAzureMonitorAlerts@1
 inputs:
 connectedServiceNameARM: 'Azure subscription'
 ResourceGroupName: 'my-rg'
 SeverityFilter: 'Sev0,Sev1'
 TimeRange: 5

Daarnaast integreren met Azure Boards: als een monitoring alert branden, een werk item kan automatisch worden gemaakt, koppelen van het incident aan de release die het veroorzaakt.

Voordelen en beste praktijken

De continue levering voor microdiensten met Azure DevOps biedt meetbare voordelen:

  • Snelle tijd tot markt: Geautomatiseerde pijpleidingen verminderen de handmatige inspanning en maken parallelle service-uitgave mogelijk.
  • Verminderen van het risico: Kleinere, incrementele veranderingen met automatische test- en terugrolmogelijkheden minimaliseren de impact van storingen.
  • Schaalbaarheid: Azure DevOps kan honderden pijpleidingen verwerken in vele diensten en omgevingen.
  • Eengemaakt platform: Broncontrole, CI/CD, testen en monitoring zijn geïntegreerd, wat eind-tot-eind traceerbaarheid mogelijk maakt.

Om het meeste uit Azure DevOps voor microservices te halen, volg deze beste praktijken:

  • Houd pijpleidingen snel: Gebruik caching, voorwaardelijke uitvoering en parallelle banen om lange bouwtijden te vermijden. Overweeg het bouwen van alleen gewijzigde diensten met behulp van padfilters.
  • Standaarden van templates: Gebruik YAML-templates om gemeenschappelijke bouw- en implementatiestappen te delen over diensten, waardoor dubbel werk en inconsistentie worden verminderd.
  • Ambrace infrastructuur als code: Altijd zorgen voor omgevingen automatisch van code, niet handmatig.
  • Gebruik implementatieslots of kanarie-implementaties: Test nieuwe versies voor volledige uitrol, en houd de mogelijkheid om direct terug te schakelen.
  • Monitor alles: Integreer gezondheidscontroles, logs en prestatiegegevens in uw pijpleidingen om problemen vroegtijdig te vangen.
  • Beveiligde geheimen: Nooit geheimen opslaan in broncode; gebruik Key Vault en variabele groepen.

Conclusie

Azure DevOps biedt een uitgebreid, flexibel platform voor het implementeren van continue levering in microservices architecturen. Door het combineren van versiebeheer, geautomatiseerde pijpleidingen, implementatiestrategieën, infrastructuurautomatisering en monitoring, kunnen teams snelle, betrouwbare en veilige releases voor elke dienst onafhankelijk bereiken. De sleutel is om Azure DevOps diensten aan te passen aan uw specifieke architectonische patronen. Of u nu containers, serverloze functies of virtuele machines gebruikt. Begin met een enkele servicepijpleiding, dan repliceren en aanpassen voor anderen, itereren op feedback om voortdurend uw leveringsproces te verbeteren. Raadpleeg voor verdere lezing de Microsoft documentatie over microdiensten met Azure DevOps en de Azure Architecture Center .