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Estrategias de Distribución (incremental, staging, canary) en GitLab

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hace 7 meses

Curso de DevOps con GitLab
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Uno de los temas que más ha cambiado en los últimos años en el mundo de la Ingeniería de Software es la velocidad a la que se distribuyen cambios en nuestros aplicaciones. Los equipos de desarrolladores distribuyen cambios más temprano y más rápido que antes. Mientras que antes los ciclos naturales tomaban meses o años, hoy en día los cambios suceden varias veces al día. Los beneficios son claros:

  • El tiempo requerido para comercializar productos o servicios se disminuye drásticamente.
  • Los clientes obtienen el valor del producto en menos tiempo.
  • La retroalimentación de los clientes también fluye a velocidades aceleradas, lo que permite al equipo de desarrollo iterar de manera más rápida.
  • La moral del equipo aumenta, pues pueden ver el fruto de su trabajo en producción.

Sin embargo, no todo es felicidad. Con este tipo de estrategias aceleradas, existe un mayor riesgo de introducir cambios que pueden afectar negativamente la experiencia del usuario; o peor aún, traer downtime a nuestro sistema. Por eso, es importante incluir prácticas que permitan minimizar el riesgo de que lo anterior se materialice.

Big bang deployment
Como lo sugiere su nombre, los despliegues de Big Bang, actualizan todas las partes del sistema en una sola barrida. Esta estrategia encuentra sus orígenes en los días en que el software se distribuía en medios físicos y el cliente lo instalaba manualmente en su máquina.

Este tipo de despliegues requieren que el negocio ejecute una enorme cantidad de pruebas durante una fase específica del desarrollo, antes de aprobar el despliegue. Este tipo de pruebas, normalmente se asocian con el modelo waterfall en el que el desarrollo se ejecuta en etapas secuenciales.

Las aplicaciones modernas tienen la ventaja de poderse actualizar automáticamente, en el cliente o el servidor, por lo que este tipo de estrategias han sido casi completamente abandonadas por equipos que siguen las metodologías ágiles.

Rolling deployment
Los rolling deployments, o despliegue en fases, tienen la ventaja de mitigar algunas de las desventajas de los big bang deployments. Esto es así, porque disminuye el riesgo de downtime al desplegar la aplicación a lo largo del tiempo.

Es importante resaltar que el despliegue consiste en reemplazar una versión de la aplicación con otra en fases; de tal manera que existe un tiempo en el que ambas aplicaciones pueden existir. En el caso de un despliegue a Kubernetes, por ejemplo, el reemplazo consiste en destruir el contenedor con la versión anterior y descargar la última versión de la imagen desde el container registry en el cual la alojemos.

Y es aquí donde se alcanza a ver otra ventaja de contenerizar nuestra aplicación: que los rollbacks resultan ser muy sencillos, cuando antes (en el modelo del Big Bang) resultaban imposibles. Hacer rollback es tan sólo destruir de nueva cuenta el pod, y descargar la versión previa (o cualquier otra versión que queramos) desde nuestro container registry.

Blue Green deployment
Esta estrategia, también conocida como A/B deployment, consiste en tener dos ambientes de producción paralelos (uno llamado blue y el otro llamado green) en el cual se despliegan las nuevas versiones de las aplicaciones de manera alternativa. Es decir, si blue tiene instalada la V1 de nuestra aplicación, entonces green tendrá instalada la V2, y cuando se despliegue se la siguiente versión (V3) se utilizará el ambiente blue, nuevamente. ¿Dónde se desplegará el ambiente V4? En green, por supuesto; y la secuencia alternativa continúa indefinidamente.

Una de las ventajas de esta estrategia es que facilita realizar un rollback a la versión anterior, de manera sencilla, cuando nuestra aplicación no se encuentra habilitada para trabajar dentro de contenedores. En caso de que exista una falla en la nueva versión, simplemente se rutea al ambiente previo.

Es importante mencionar, que únicamente el ambiente de la capa de la aplicación se replica. Las bases de datos, al igual que el almacenamiento de archivos binarios (fotos, imágenes, vídeos, por ejemplo), son compartidas por ambos ambientes.

Existe otra modalidad de los despliegues blue green que se conoce como canary deployment. El canary deployment en lugar de rutear todo el tráfico de inmediato, se utiliza una aproximación incremental. Es decir, se comienza a rutear a la nueva versión progresivamente. Por ejemplo, 25% 50% 75% 100% ó 33% 66% 100%, etc.

Una de las ventajas de adoptar esta estrategia es que se puede probar la nueva versión con un subconjunto de los usuarios para determinar si se encuentra estable, y en caso de confirmarse, se rutea todo el tráfico al ambiente green o blue.

Distribución en Gitlab
En Gitlab, cuando utilizamos AutoDevOps, podemos configurar nuestra estrategia de despliegue a través de opciones predeterminadas en el UI o a través de variables de ambiente de Gitlab CI.

Las variables que podemos configurar son las siguientes:
STAGING_ENABLED activa el ambiente staging cuando se le asigna el valor 1.
CANARY_ENABLED activa el ambiente canary cuando se le asigna el valor 1.
INCREMENTAL_ROLLOUT_MODE define la forma en el que el despliegue incremental se realizará. Acepta los valores manual y timed.

Este es el resultado de la algunas combinaciones de configuración:

Sin la declaración de INCREMENTAL_ROLLOUT_MODE ni STAGING_ENABLED.
Captura de Pantalla 2019-04-05 a la(s) 17.02.37.png

Sin la declaración de INCREMENTAL_ROLLOUT_MODE, pero con STAGING_ENABLED asignado el valor de 1.
Captura de Pantalla 2019-04-05 a la(s) 17.05.04.png

Con INCREMENTAL_ROLLOUT_MODE en modo manual, y sin STAGING_ENABLED.
Captura de Pantalla 2019-04-05 a la(s) 17.05.20.png
Con INCREMENTAL_ROLLOUT_MODE en modo manual, ySTAGING_ENABLED asignado el valor de 1
Captura de Pantalla 2019-04-05 a la(s) 17.05.33.png

Para modificar la opción de despliegue a través de la UI, navega a Settings > CI/CD > Auto DevOps y selecciona una de la siguientes opciones:

  • Continuous deployment to production: Habilita el despliegue continuo del branch master al ambiente de producción.
  • Continuous deployment to production using timed incremental rollout: Asigna el valor timed a la variable de Gitlab CI INCREMENTAL_ROLLOUT_MODE. Esto significa que el despliegue se realizará cada vez que existe un cambio en el branch master, pero de manera incremental en lapsos de 5 minutos.
  • Automatic deployment to staging, manual deployment to production: Asigna el valor de 1 a la variable STAGING_ENABLED y el valor de manual a la variable INCREMENTAL_ROLLOUT_MODE. El resultado es que la rama master se despliega de manera continua al ambiente de staging, y se activan las acciones manuales para el despliegue a producción.
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David
David
@jdaroesti

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Se que no es lo que estamos hablando pero conoces y me puedes asesorar con respecto de Circle CI