Jenkins چیست؟ بررسی کاربردها و عملکرد

Jenkins یکی از محبوب‌ترین ابزارهای اتوماسیون در دنیای DevOps است که به تیم‌های توسعه کمک می‌کند فرآیندهای ساخت، تست و راه‌اندازی نرم‌افزار را خودکار کنند. این سرور اتوماسیون متن‌باز که بر پایه‌ی جاوا ساخته شده، با بیش از ۱۸۰۰ پلاگین و جامعه‌ی کاربری گسترده، از سال ۲۰۱۱ تاکنون بخش مهمی از خطوط CI/CD در سازمان‌های کوچک و بزرگ بوده است.

جنکینز با هر ابزار مدیریت سورس‌کد از جمله گیت یکپارچه می‌شود. در ادامه تعریف دقیق Jenkins، معماری و اجزای آن، نحوه‌ی کار، ویژگی‌های کلیدی، کاربردها و مقایسه آن با سایر ابزارهای CI/CD را بررسی می‌کنیم.

Jenkins چیست؟

Jenkins یک سرور اتوماسیون متن‌باز است که وظیفه‌ی اصلی آن خودکارسازی بخش‌های تکراری توسعه‌ی نرم‌افزار از جمله ساخت، تست و راه‌اندازی است. این ابزار در سال ۲۰۱۱ از پروژه‌ی Hudson منشعب شد و امروز به یکی از پرکاربردترین ابزارهای اکوسیستم DevOps تبدیل شده است.

جایگاه Jenkins در اکوسیستم دواپس به‌ عنوان «چسب» خطوط CI/CD تعریف می‌شود. این ابزار در مرکز زنجیره‌ی ابزاری قرار می‌گیرد و مخازن کد، ابزارهای تست، پلتفرم‌های استقرار و سیستم‌های مانیتورینگ را به هم متصل می‌کند. بر اساس مستندات رسمی Jenkins، این پلتفرم از صدها زبان برنامه‌نویسی، ابزار Build و سیستم مدیریت سورس‌کد پشتیبانی می‌کند.

مهم‌ترین قابلیت‌های Jenkins به‌شکل خلاصه عبارتند از: اجرای خودکار Build پس از هر تغییر در کد، اجرای تست‌های خودکار، تولید گزارش و اطلاع‌رسانی به تیم هنگام شکست، و راه‌اندازی خودکار در محیط‌های مختلف.

CI/CD چیست؟

یکپارچه‌سازی مداوم (Continuous Integration) فرآیندی است که در آن توسعه‌دهندگان تغییرات کد خود را به‌شکل مستمر (معمولن چند بار در روز) با مخزن اصلی ادغام می‌کنند. هر بار که کد جدیدی Push می‌شود، به‌شکل خودکار Build انجام و تست‌ها اجرا می‌شوند تا مشکلات احتمالی سریع مورد شناسایی قرار بگیرند.

تحویل مداوم (Continuous Delivery/Deployment) گام بعدی است. در این مرحله، کدی که تست‌ها را با موفقیت پشت سر گذاشته، به‌شکل خودکار آماده‌ی راه‌اندازی در محیط Production شده یا مستقیمن در آن مستقر می‌شود.

Jenkins با ارایه‌ی Pipeline‌های تنظیم‌پذیر، این دو فرآیند را به‌هم متصل می‌کند و امکان پیاده‌سازی CI/CD کامل را فراهم می‌آورد. بسیاری از تیم‌ها Jenkins را در کنار ابزارهای کانتینری مثل داکر و کوبرنتیز استفاده می‌کنند تا خطوط CI/CD کامل و مقیاس‌پذیری بسازند. اگر می‌خواهید با کوبرنتیز و کاربردهای آن بیش‌تر آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله‌ی کوبرنتیز چیست را نیز مطالعه کنید.

اجزای تشکیل‌دهنده Jenkins

معماری Jenkins برپایه‌ی مدل Controller-Agent بنا شده که انعطاف و مقیاس‌پذیری بالایی به این ابزار می‌دهد.

Controller .1

مغز متفکر سیستم است. کنترلر وظیفه‌ی مدیریت کل نصب Jenkins، زمان‌بندی Job‌ها، توزیع کار بین Agent‌ها و ارایه‌ی رابط وب را بر عهده دارد. در نسخه‌های قدیمی‌تر به این بخش Master گفته می‌شد.

Agent .2

ماشین‌هایی هستند که Build‌ها روی آن‌ها اجرا می‌شوند. Agent‌ها می‌توانند سرورهای فیزیکی، ماشین‌های مجازی، کانتینرهای Docker یا نمونه‌های ابری باشند. برای تیم‌هایی که می‌خواهند Agent‌های خود را با انعطاف بیش‌تری مدیریت کنند، خرید کانتینر ابری امکان راه‌اندازی Agent‌های پویا را در بستر ابر فراهم می‌کند.

Project .3

واحد اصلی کاری در Jenkins است. هر Job مجموعه‌ای از دستورالعمل‌هاست که Jenkins باید اجرا کند؛ برای نمونه، دریافت کد از مخزن، اجرای Build و ارسال گزارش.

Plugins .4

با بیش از ۱۸۰۰ پلاگین موجود، Jenkins را می‌توان با تقریبن هر ابزاری در زنجیره‌ی دواپس یکپارچه کرد. از Git و Docker تا Slack و Jira، برای هر نیازی احتمالن پلاگینی وجود دارد. اگر با ابزار گیت آشنا نیستید، از مطلب گیت چیست می‌توانید اطلاعات خوبی به دست بیاورید.

Pipeline .5

تعریف کدمحور فرآیند CI/CD است که در یک فایل به نام Jenkinsfile نوشته شده و معمولن در کنار کد پروژه در مخزن نگه‌داری می‌شود. Pipeline دو سینتکس دارد: Declarative (ساده‌تر و پیشنهادشده) و Scripted (انعطاف‌پذیرتر).

نحوه کار Jenkins

فرآیند کلی اجرای Jenkins از لحظه‌ای که توسعه‌دهنده کد جدیدی Push می‌کند شروع می‌شود:

• شناسایی تغییر: Jenkins از راه Webhook یا Polling متوجه تغییر در مخزن کد می‌شود. 
• دریافت کد: کنترلر Job مربوطه را فعال و کد را از مخزن دریافت می‌کند. 
• توزیع کار: Job به Agent مناسب (بر اساس Label و ظرفیت) ارسال می‌شود. 
• اجرای مراحل Pipeline: مراحل Build، تست خودکار، آنالیز کیفیت کد و بسته‌بندی به‌ترتیب اجرا می‌شوند. 
• گزارش‌دهی: نتایج در داشبورد Jenkins نمایش داده می‌شوند و هنگام شکست، تیم از طریق ایمیل یا Slack اطلاع‌رسانی می‌شود. 
• استقرار: هنگام موفقیت همه‌ی مراحل، کد به محیط Staging یا Production مستقر می‌شود.

نقش Pipeline در این فرآیند تعریف دقیق و مکتوب همه این مراحل است. با داشتن Jenkinsfile در کنار کد، خط CI/CD هم مثل کد تحت version control قرار می‌گیرد و تغییرات آن ردیابی می‌شود.

ویژگی‌های Jenkins

محبوبیت Jenkins تصادفی نیست. این ابزار ترکیبی از ویژگی‌هایی دارد که آن را در طول بیش از یک دهه در صدر ابزارهای CI/CD نگه داشته؛ از رایگان بودن کامل تا انعطاف‌پذیری‌ای که هیچ ابزار مشابهی به آن نمی‌رسد. 

1. متن‌باز بودن

Jenkins کاملن رایگان و متن‌باز است. هیچ هزینه لایسنسی وجود ندارد و جامعه‌ی فعال توسعه‌دهندگان پیوسته آن را بهبود می‌دهند. این موضوع باعث شده است Jenkins به‌سرعت با فناوری‌های جدید سازگار شود و به‌روزرسانی‌های منظمی دریافت کند.

2. یکپارچگی و تحویل مداوم

Pipeline‌های Jenkins امکان پیاده‌سازی کامل چرخه یکپارچه‌سازی مداوم تا استقرار خودکار را فراهم می‌کنند. در نتیجه، فرآیند توسعه‌ی نرم‌افزار با خطای کم‌تر، سرعت بیش‌تر و کیفیت بالاتری انجام می‌شود.

3. طیف گسترده‌ای از پلاگین‌ها

بیش از ۱۸۰۰ پلاگین در مخزن رسمی Jenkins موجود است که یکپارچگی با اکثر ابزارهای موجود در اکوسیستم DevOps را ممکن می‌کند. این پلاگین‌ها امکان اتصال Jenkins به ابزارهایی مانند Git، داکر، کوبرنتیز و Slack را فراهم می‌سازند. 

4. توسعه‌پذیری بی‌نظیر

معماری مبتنی بر پلاگین Jenkins به تیم‌ها اجازه می‌دهد آن را دقیقن مطابق نیاز خود شخصی‌سازی کنند؛ از افزودن مراحل سفارشی به Pipeline تا ساخت پلاگین اختصاصی. به همین دلیل، این ابزار برای پروژه‌های کوچک و زیرساخت‌های سازمانی بزرگ به‌ یک اندازه مناسب است.

5. نصب و پیکربندی آسان

Jenkins روی لینوکس، مک، ویندوز و به‌شکل کانتینر Docker نصب می‌‌شود و رابط وب آن پیکربندی اولیه را ساده می‌کند. هم‌چنین، مستندات کامل و جامعه‌ی کاربری بزرگ، راه‌اندازی و رفع مشکلات را آسان‌تر می‌سازند.

6. امنیت مبتنی‌بر سرور

Jenkins سیستم احراز هویت و مجوزدهی داخلی دارد و از یکپارچگی با LDAP ،Active Directory و SSO پشتیبانی می‌کند. کنترل دسترسی در سطح Job ،View و Node تنظیم می‌شود.

کاربردهای Jenkins

Jenkins در عمل چیزی فراتر از یک ابزار اتوماسیون است. به عنوان چارچوبی تعریف می‌شود که تیم‌های توسعه را از کارهای تکراری و خطاپذیر رها می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد روی آن‌چه واقعن اهمیت دارد تمرکز کنند. در ادامه رایج‌ترین کاربردهایی را که Jenkins در فرآیند توسعه‌ی نرم‌افزار ایجاد می‌کند بررسی می‌کنیم.

1. راه‌اندازی کد در مرحله پروداکشن

Jenkins می‌تواند فرآیند کامل راه‌اندازی را از Build گرفتن تا آپلود روی سرور Production خودکار کند و خطای انسانی را به حداقل برساند. اگر به‌دنبال راهکاری برای خودکارسازی و مدیریت فرآیندهای توسعه و راه‌اندازی هستید، می‌توانید از خدمات دواپس آروان‌کلاد استفاده کنید.

2. فعال‌سازی اتوماسیون

هر فعالیت تکراری در چرخه‌ی توسعه؛ از اجرای اسکریپت‌های DB Migration تا تولید مستندات، می‌تواند به‌ عنوان یک Job در Jenkins تعریف و خودکار شود.

3. کاهش زمان بررسی کد

با اجرای خودکار تست‌ها و آنالیزهای استاتیک کد، جنکینز پیش از شروع Code Review مشکلات واضح را فیلتر و وقت تیم را برای بررسی موارد مهم‌تر آزاد می‌کند.

4. پیاده‌سازی یکپارچه‌سازی مداوم

Jenkins با اتصال به مخزن کد، هر بار که تغییری اعمال می‌شود به‌طور خودکار Build و تست اجرا می‌کند و خطاهای ادغام را زودتر مورد شناسایی قرار می‌دهد.

5. افزایش پوشش کد

جنکینز با اجرای خودکار تست‌ها و تولید گزارش‌های پوشش کد، به تیم‌ها دید روشنی از کیفیت تست‌نویسی می‌دهد و می‌توان آستانه‌ای برای پوشش کد تعریف کرد که هنگام نرسیدن به آن، Build با شکست مواجه شود.

6. افزایش مهارت‌های کدنویسی تیم

فیدبک سریع و خودکار Jenkins به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند الگوهای کدنویسی بهتری یاد بگیرند و مشکلات را پیش از تبدیل‌ شدن به بدهی فنی برطرف کنند.

7. ساده‌سازی بازرسی و بررسی کد

وقتی Jenkins پیش از Code Review تمام تست‌ها را اجرا کرده و گزارش کامل ارایه داده، Reviewer‌ها می‌توانند با اطمینان بیش‌تری روی منطق و کیفیت کد تمرکز کنند.

مقایسه Jenkins با سایر ابزارهای CI/CD

انتخاب ابزار CI/CD به شرایط تیم، نوع پروژه و اولویت‌های فنی بستگی دارد. در جدول زیر Jenkins را از نظر نوع میزبانی، سهولت راه‌اندازی و اکوسیستم پلاگین با چهار ابزار رایج مقایسه کرده‌ایم تا تصویر روشن‌تری از جایگاه هر کدام داشته باشید. 

Jenkins در این مقایسه با مزیت چشم‌گیر در اکوسیستم پلاگین و انعطاف‌پذیری می‌درخشد، اما در مقابل نیاز به نگه‌داری و تخصص بیش‌تری دارد. ابزارهای ابری مثل GitHub Actions و CircleCI راه‌اندازی سریع‌تری دارند اما سفارشی‌سازی عمیق‌تر را با جنکینز می‌توان تجربه کرد. 

جمع‌بندی

Jenkins سرور اتوماسیون متن‌باز و انعطاف‌پذیری است که با پشتیبانی از هزاران ابزار و معماری مقیاس‌پذیر Controller-Agent، یکی از قدرت‌مندترین پلتفرم‌های پیاده‌سازی CI/CD در اکوسیستم دواپس است. از ادغام کد و تست خودکار تا استقرار در محیط پروداکشن، جنکینز تمام مراحل چرخه‌ی توسعه‌ی نرم‌افزار را می‌تواند خودکار کند.

اگر تیم شما به کنترل کامل، سفارشی‌سازی عمیق و یکپارچگی با طیف گسترده‌ای از ابزارها نیاز دارد، Jenkins هم‌چنان یکی از بهترین انتخاب‌ها به‌شمار می‌رود. هزینه‌ی این انعطاف، نیاز به نگه‌داری و تخصص بیش‌تر است؛ معامله‌ای که برای سازمان‌های بزرگ با نیازهای پیچیده CI/CD معمولن ارزشمند است.