Arquitetura de referência de CI/CD do Azure Pipelines

Este artigo apresenta uma arquitetura de base para construir um pipeline de integração contínua e implementação contínua (CI/CD) com o Azure Pipelines. Use esta arquitetura como ponto de partida se precisar de automatizar a construção, testes e implementação de aplicações para ambientes de staging e produção no Azure. A arquitetura define três pipelines: pull request (PR), integração contínua (CI) e implementação contínua (CD), e mostra como funcionam em conjunto com o Repositórios do Azure, Azure Key Vault e Azure Monitor para validar, construir e implementar as suas aplicações de forma segura.

Arquitetura

Diagrama de arquitetura de um pipeline de CI/CD usando o Azure Pipelines.

Baixe um arquivo Visio dessa arquitetura.

Observação

Embora este artigo aborde CI/CD para alterações de aplicativos, os Pipelines do Azure também podem ser usados para criar pipelines de CI/CD para infraestrutura como alterações de código (IaC).

Fluxo de dados

Os dados fluem através do cenário da seguinte maneira:

  1. pipeline de PR - Uma solicitação pull (PR) para o Repositórios do Azure Git aciona um pipeline de PR. Este pipeline executa verificações de qualidade rápidas. Essas verificações devem incluir:

    • Criação do código, que requer a extração de dependências de um sistema de gerenciamento de dependência.
    • O uso de ferramentas para analisar o código, como análise estática de código, linter e verificação de segurança
    • Testes unitários

    Se alguma das verificações falhar, a execução do pipeline termina e o desenvolvedor terá que fazer as alterações necessárias. Se todas as verificações forem aprovadas, o gasoduto deve exigir uma revisão de relações públicas. Se a revisão de RP falhar, o pipeline termina e o desenvolvedor terá que fazer as alterações necessárias. Se todas as verificações e revisões de RP passarem, o PR será mesclado com sucesso.

  2. pipeline de CI - Uma mesclagem ao Repositórios do Azure Git aciona um pipeline de CI. Este pipeline executa as mesmas verificações que o pipeline PR, mais testes de integração. O pipeline CI executa testes de integração em vez do pipeline PR por duas razões:

    • Os testes de integração podem ser intensivos em recursos, por isso executá-los após uma fusão equilibra a velocidade de desenvolvimento com a deteção de bugs.
    • Passar nos testes numa PR não garante que eles continuem a passar após a fusão, porque alterações na filial principal podem introduzir novos problemas que só os testes pós-fusão detetam.

    Estes testes de integração não deveriam exigir a implementação da solução, uma vez que os artefactos de compilação ainda não foram criados. Se um teste requer segredos, o pipeline recupera-os do Azure Key Vault. Se alguma verificação falhar, o pipeline termina e o programador tem de fazer as alterações necessárias. Uma execução com êxito deste pipeline cria e publica os artefactos de compilação.

  3. gatilho do pipeline de CD - A publicação de artefatos aciona o pipeline de CD.

  4. versão do CD para de preparo - O pipeline de CD baixa os artefatos de compilação criados no pipeline de CI e implanta a solução em um ambiente de preparação. O pipeline executa testes de aceitação no ambiente de ensaio para validação da implementação. Se algum teste de aceitação falhar, o pipeline termina e o desenvolvedor terá que fazer as alterações necessárias. Se os testes forem bem-sucedidos, uma tarefa de validação manual pode ser implementada para exigir que uma pessoa ou grupo valide a implantação e retome o pipeline.

  5. Lançamento do CD para produção - Se a intervenção manual for retomada, ou não houver nenhuma intervenção manual implementada, o pipeline libera a solução para a produção. O pipeline deve executar testes de fumaça na produção para garantir que a liberação esteja funcionando conforme o esperado. Se uma etapa de intervenção manual resultar em um cancelamento, a liberação falhar ou os testes de fumaça falharem, a liberação será revertida, o pipeline terminará e o desenvolvedor terá que fazer as alterações necessárias.

  6. Monitorização - O Azure Monitor recolhe dados de observabilidade, como logs e métricas, para que um operador possa analisar dados de saúde, desempenho e utilização. O Application Insights coleta todos os dados de monitoramento específicos do aplicativo, como rastreamentos. O Azure Log Analytics é usado para armazenar todos esses dados.

Componentes

  • Um repositório Repositórios do Azure Git serve como um repositório de código que fornece controle de versão e uma plataforma para projetos colaborativos.

  • Azure Pipelines fornece uma maneira de criar, testar, empacotar e liberar código de aplicativo e infraestrutura. Este exemplo tem três pipelines distintos com as seguintes responsabilidades:

    • Os pipelines de PR validam o código antes de permitir a sua integração por meio de linting, build e testes unitários.
    • Os pipelines de CI são executados depois que o código é integrado. Eles executam a mesma validação que os pipelines de RP, mas adicionam testes de integração e publicam artefatos de compilação se tudo for bem-sucedido.
    • Os pipelines de CD implantam artefatos de compilação, executam testes de aceitação e liberam para produção.
  • Os feeds Artefactos do Azure permitem-lhe gerir e partilhar pacotes de software, como Maven, npm e NuGet. Os feeds permitem-lhe gerir o ciclo de vida dos seus pacotes, incluindo versionamento, promoção e retirada de pacotes, o que ajuda a garantir que a sua equipa utiliza as versões mais recentes e seguras das suas dependências.

  • Key Vault fornece uma maneira de gerenciar dados seguros para sua solução, incluindo segredos, chaves de criptografia e certificados. Nessa arquitetura, ele é usado para armazenar segredos de aplicativos. Esses segredos são acessados pela canalização. Os segredos podem ser acedidos pelo Azure Pipelines através de uma tarefa do Key Vault ou ligando segredos do Key Vault.

  • Monitor é um recurso de observabilidade que coleta e armazena métricas e logs, telemetria de aplicativos e métricas de plataforma para os serviços do Azure. Use esses dados para monitorar o aplicativo, configurar alertas, painéis e executar a análise de causa raiz de falhas.

  • Application Insights é um serviço de monitoramento que fornece informações em tempo real sobre o desempenho e o uso de seus aplicativos Web.

  • O espaço de trabalho Log Analytics oferece um local central onde você pode armazenar, consultar e analisar dados de várias fontes, incluindo recursos, aplicativos e serviços do Azure.

Alternativas

Embora este artigo se concentre nos Pipelines do Azure, você pode considerar estas alternativas:

  • Azure DevOps Server pode ser usado como uma alternativa local.

  • Jenkins é uma ferramenta de código aberto usada para automatizar compilações e implantações.

  • Ações do GitHub permitem automatizar seus fluxos de trabalho de CI/CD diretamente do GitHub.

  • GitHub Repositories pode ser substituído como o repositório de código. O Azure Pipelines integra-se perfeitamente com os repositórios do GitHub.

Este artigo se concentra nas práticas gerais de CI/CD com o Azure Pipelines. A seguir estão alguns ambientes de computação nos quais você pode considerar implantar:

  • Serviço de Aplicativo é um serviço baseado em HTTP para hospedagem de aplicativos Web, APIs REST e back-ends móveis. Você pode desenvolver em seu idioma favorito e os aplicativos são executados e dimensionados com facilidade em ambientes baseados em Windows e Linux. O App Service suporta slots de implementação como staging e production, por isso podes implantar uma aplicação num slot staging e libertá-la no slot de produção.

  • O Máquinas Virtuais do Azure lida com cargas de trabalho que exigem um elevado grau de controlo, ou dependem de componentes e serviços do sistema operativo que não são possíveis com o App Service.

  • Azure Power Platform é uma coleção de serviços de nuvem que permitem que os usuários criem, implantem e gerenciem aplicativos sem a necessidade de infraestrutura ou conhecimento técnico.

  • Funções do Azure é uma plataforma de computação sem servidor que você pode usar para criar aplicativos. Com o Functions, você pode usar gatilhos e associações para integrar serviços. As funções também suportam slots de implantação, como preparação e produção. Você pode implantar uma aplicação num slot de ensaio e publicá-la no slot de produção.

  • O Azure Kubernetes Service (AKS) é um cluster Kubernetes gerido no Azure. O Kubernetes é uma plataforma de orquestração de contêineres de código aberto.

  • Azure Container Apps permite executar aplicativos em contêineres numa plataforma serverless.

Detalhes do cenário

O uso de práticas comprovadas de CI e CD para implantar alterações de aplicativos ou infraestrutura oferece vários benefícios, incluindo:

  • Ciclos de lançamento mais curtos - Processos automatizados de CI/CD permitem que você implante mais rápido do que as práticas manuais. Muitas organizações implantam várias vezes por dia.
  • Melhor qualidade de código - Verificações de qualidade em pipelines de CI, como análises estáticas de código (linting) e testes de unidade, resultam em código de maior qualidade.
  • Menor risco de lançamento - Práticas adequadas de CI/CD diminuem drasticamente o risco de lançar novas funcionalidades, uma vez que a implementação pode ser testada antes do lançamento.
  • Aumento da produtividade - CI/CD automatizado libera os desenvolvedores de trabalhar em integrações e implantações manuais para que possam se concentrar em novos recursos.
  • Ativar reversões - Embora as práticas apropriadas de CI/CD diminuam o número de bugs ou regressões que são lançados, eles ainda ocorrem. O CI/CD pode permitir reversões automatizadas para versões anteriores.

Casos de uso potenciais

Considere os Pipelines do Azure e os processos de CI/CD para:

  • Acelerando os ciclos de vida de desenvolvimento e implantação de aplicativos.
  • Construindo qualidade e consistência em um processo automatizado de compilação e liberação.
  • Aumento da estabilidade e do tempo de atividade do aplicativo.

Considerações

Essas considerações implementam os pilares do Azure Well-Architected Framework, que é um conjunto de princípios orientadores que você pode usar para melhorar a qualidade de uma carga de trabalho. Para obter mais informações, consulte Microsoft Azure Well-Architected Framework.

Excelência operacional

  • Considere implementar Infraestrutura como Código (IaC) para definir sua infraestrutura e implantá-la em seus pipelines.

  • Use Variáveis de lançamento nas tuas definições de lançamento para orientar as alterações de configuração dos teus ambientes. As variáveis de liberação podem ter o escopo de uma versão inteira ou de um determinado ambiente. Ao usar variáveis para informações secretas, certifique-se de selecionar o ícone de cadeado.

  • Considera usar agentes auto-hospedados se estiveres a implementar em recursos que correm numa rede virtual segura, ou se executares um grande volume de builds. Agentes auto-hospedados podem ajudá-lo a acelerar as builds de forma eficiente em larga escala.

  • Considere utilizar Application Insights e outras ferramentas de monitorização tão cedo quanto possível no pipeline de lançamento. Muitas organizações só começam a monitorar em seu ambiente de produção. Ao monitorar seus outros ambientes, você pode identificar bugs no início do processo de desenvolvimento e evitar problemas em seu ambiente de produção.

  • Considere o uso de recursos de monitoramento separados para a produção.

  • Considere usar pipelines YAML em vez da interface clássica. Os pipelines YAML podem ser tratados como outro código. Os pipelines YAML podem ser verificados no controle do código-fonte e versionados, por exemplo.

  • Considere usar os modelos YAML para promover a reutilização e simplificar pipelines. Por exemplo, os pipelines de RP e CI são semelhantes. Um único modelo parametrizado pode ser usado para ambos os pipelines.

  • Considere a criação de ambientes além do preparo e da produção para dar suporte a atividades como testes manuais de aceitação do usuário, testes de desempenho e carga e reversões.

Otimização de custos

A otimização de custos consiste em procurar formas de reduzir despesas desnecessárias e melhorar a eficiência operacional. Para obter mais informações, consulte Visão geral do pilar de otimização de custos.

Os custos do Azure DevOps dependem do número de usuários em sua organização que exigem acesso, juntamente com outros fatores, como o número de compilações/lançamentos simultâneos necessários e o número de usuários de teste. Para obter mais informações, consulte os preços do Azure DevOps.

Esta calculadora de preços fornece uma estimativa para executar o Azure DevOps com 20 usuários.

O Azure DevOps é cobrado por usuário por mês. Pode haver mais cobranças dependendo dos pipelines simultâneos necessários, além de mais usuários de teste ou licenças básicas do usuário.

Segurança

  • Considere os benefícios de segurança do uso de agentes hospedados pela Microsoft ao escolher se deseja usar agentes hospedados pela Microsoft ou auto-hospedados.

  • Certifique-se de que todas as alterações nos ambientes sejam feitas por meio de pipelines. Implemente controles de acesso baseados em função (RBAC) com base no princípio de menor privilégio, impedindo que os usuários acessem ambientes.

  • Considere integrar passos no Azure Pipelines para acompanhar dependências, gerir licenciamentos, analisar vulnerabilidades e manter as dependências atualizadas.

Próximos passos