ЛЕКЦ 09: CI/CD БА DEVOPS ҮНДЭС (CI/CD & DevOps Fundamentals)

Хичээлийн зорилго: CI/CD (Continuous Integration / Continuous Delivery) ба DevOps-ийн суурь ойлголт, соёл, практик, хэрэгслүүдийг эзэмшүүлэх. GitHub Actions ашиглан Java/Spring Boot төслийн автоматжуулалтыг бодит жишээгээр суралцах.

Хамрах хүрээ: DevOps соёл, CI/CD pipeline, GitHub Actions, Docker суурь, автомат тест, код шалгалт, deploy стратеги, monitoring, Infrastructure as Code ойлголт.

ХЭСЭГ 1: ОНОЛЫН СУУРЬ (Theory & Foundations)

1.1 DevOps гэж юу вэ?

DevOps = Development (Хөгжүүлэлт) + Operations (Ашиглалт). Хөгжүүлэлт ба ашиглалтын багийг нэгтгэж, програм хангамжийг хурдан, найдвартай, байнга хүргэх соёл, практик, хэрэгслүүдийн нэгдэл.

💡 Зүйрлэл: Хуучин арга = Тогооч (Dev) хоол хийж, зөөгч (Ops) түгээнэ — бие биенээсээ мэдэхгүй. DevOps = Тогооч + Зөөгч хамтдаа ажиллаж, хоолыг хурдан, чанартай хүргэнэ.

Уламжлалт vs DevOps

DevOps-ийн гол зарчмууд (CALMS)

1.2 CI/CD гэж юу вэ?

1.2.1 CI — Continuous Integration (Байнгын нэгтгэл)

CI = Хөгжүүлэгчид кодоо өдөр бүр (эсвэл олон удаа) үндсэн branch руу нэгтгэж, автоматаар build, тест ажиллуулах.

Хөгжүүлэгч A ──push──► Git Repository ──trigger──► CI Pipeline
                                                      │
Хөгжүүлэгч B ──push──►                               ▼
                                               ┌─────────────┐
                                               │  Build       │
                                               │  Unit Test   │
                                               │  Code Quality│
                                               │  Report      │
                                               └─────────────┘

CI-ийн ашиг тус:

• Нэгтгэлийн алдааг ЭРАТ олох (Integration Hell-аас зайлсхийх)
• Автомат тестээр кодын чанарыг баталгаажуулах
• "Миний компьютерт ажилладаг" асуудлыг шийдэх
• Хөгжүүлэгчид итгэлтэй, хурдан ажиллах

1.2.2 CD — Continuous Delivery / Deployment

Continuous Delivery = CI + Автомат build → Staging орчинд бэлэн болгох (Deploy гараар)

Continuous Deployment = CI + Автомат build → Production руу АВТОМАТААР deploy

┌──────────────────── CI ────────────────────┐  ┌── CD (Delivery) ──┐  ┌── CD (Deploy) ──┐
│ Code → Build → Unit Test → Integration Test│→ │ Staging → QA Test │→ │ Production      │
└────────────────────────────────────────────┘  └───────────────────┘  └─────────────────┘
         Автомат                                    Автомат              Гараар / Автомат

1.3 CI/CD Pipeline

Pipeline = Код push-лахаас production deploy хүртэлх автоматжуулсан алхмуудын дараалал.

Үндсэн Pipeline алхмууд:

┌─────────┐   ┌─────────┐   ┌──────────┐   ┌──────────┐   ┌──────────┐   ┌──────────┐
│  Source  │──►│  Build  │──►│  Test    │──►│ Analysis │──►│ Package  │──►│  Deploy  │
│  (Git)  │   │(Compile)│   │(JUnit)   │   │(Sonar)   │   │(Docker)  │   │(Server)  │
└─────────┘   └─────────┘   └──────────┘   └──────────┘   └──────────┘   └──────────┘
   Push          mvn            mvn           sonar         docker         kubectl
   trigger      compile        test          scan          build          apply

1.4 GitHub Actions

GitHub Actions гэж юу вэ?

GitHub Actions = GitHub-д суулгасан CI/CD платформ. .github/workflows/ хавтасд YAML файлаар pipeline тодорхойлно.

Суурь ойлголтууд:

Жишээ: Java/Spring Boot CI Workflow

# .github/workflows/ci.yml
name: Java CI Pipeline

on:
  push:
    branches: [ main, develop ]
  pull_request:
    branches: [ main ]

jobs:
  build-and-test:
    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
      # 1. Код татах
      - name: Checkout code
        uses: actions/checkout@v4

      # 2. Java тохируулах
      - name: Set up JDK 17
        uses: actions/setup-java@v4
        with:
          java-version: '17'
          distribution: 'temurin'

      # 3. Maven кэш (хурдасгах)
      - name: Cache Maven packages
        uses: actions/cache@v4
        with:
          path: ~/.m2/repository
          key: ${{ runner.os }}-maven-${{ hashFiles('**/pom.xml') }}

      # 4. Build + Test
      - name: Build and Test
        run: mvn clean verify

      # 5. Тестийн тайлан
      - name: Upload test results
        if: always()
        uses: actions/upload-artifact@v4
        with:
          name: test-results
          path: target/surefire-reports/

Workflow ажиллах дараалал:

Developer ─push→ GitHub ─trigger→ Workflow
                                    │
                            ┌───────▼───────┐
                            │ ubuntu-latest  │ (Runner)
                            ├────────────────┤
                            │ 1. Checkout    │
                            │ 2. Setup JDK   │
                            │ 3. Cache Maven │
                            │ 4. mvn verify  │  ← Build + Test
                            │ 5. Upload      │
                            └───────┬────────┘
                                    │
                              ✅ Pass / ❌ Fail

1.5 Docker суурь

Docker гэж юу вэ?

Docker = Програмыг бүх dependency-тэй нь container (тусгаарлагдсан орчин) дотор ажиллуулах хэрэгсэл.

💡 Зүйрлэл: Чингэлэг тээвэр шиг — Юу ч чингэлэг дотор байна, ямар ч хөлөгт ачигдана. Docker container = Ямар ч серверт ажиллана.

VM vs Container

Dockerfile жишээ (Spring Boot)

# Base image
FROM eclipse-temurin:17-jre-alpine

# Ажлын хавтас
WORKDIR /app

# JAR файл хуулах
COPY target/student-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar

# Port нээх
EXPOSE 8080

# Ажиллуулах
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

Docker командууд:

# Image бүтээх
docker build -t student-api:1.0 .

# Container ажиллуулах
docker run -d -p 8080:8080 --name student-api student-api:1.0

# Ажиллаж буй container харах
docker ps

# Лог харах
docker logs student-api

# Container зогсоох
docker stop student-api

# Image жагсаалт
docker images

Docker Compose (Олон container)

# docker-compose.yml
version: '3.8'

services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "8080:8080"
    environment:
      - SPRING_DATASOURCE_URL=jdbc:postgresql://db:5432/studentdb
    depends_on:
      - db

  db:
    image: postgres:15-alpine
    ports:
      - "5432:5432"
    environment:
      - POSTGRES_DB=studentdb
      - POSTGRES_USER=admin
      - POSTGRES_PASSWORD=secret
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data

volumes:
  postgres_data:

# Бүгдийг ажиллуулах
docker-compose up -d

# Зогсоох
docker-compose down

1.6 Автомат тест Pipeline-д

Тестийн пирамид:

        ▲
       ╱ ╲        E2E Tests (Бага тоо, удаан)
      ╱   ╲       Selenium, Playwright
     ╱─────╲
    ╱       ╲     Integration Tests (Дунд)
   ╱         ╲    @SpringBootTest, TestContainers
  ╱───────────╲
 ╱             ╲  Unit Tests (Олон тоо, хурдан)
╱               ╲ JUnit, Mockito
────────────────── 

CI Pipeline дахь тест:

jobs:
  unit-test:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4
      - uses: actions/setup-java@v4
        with:
          java-version: '17'
          distribution: 'temurin'
      - name: Run Unit Tests
        run: mvn test -Dtest="*UnitTest"

  integration-test:
    needs: unit-test
    runs-on: ubuntu-latest
    services:
      postgres:
        image: postgres:15
        env:
          POSTGRES_DB: testdb
          POSTGRES_USER: test
          POSTGRES_PASSWORD: test
        ports:
          - 5432:5432
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4
      - uses: actions/setup-java@v4
        with:
          java-version: '17'
          distribution: 'temurin'
      - name: Run Integration Tests
        run: mvn verify -Dtest="*IntegrationTest"

1.7 Код чанарын шалгалт (Code Quality)

Pipeline дахь код шалгалт:

JaCoCo (Test Coverage) тохиргоо:

<!-- pom.xml -->
<plugin>
    <groupId>org.jacoco</groupId>
    <artifactId>jacoco-maven-plugin</artifactId>
    <version>0.8.11</version>
    <executions>
        <execution>
            <goals>
                <goal>prepare-agent</goal>
            </goals>
        </execution>
        <execution>
            <id>report</id>
            <phase>verify</phase>
            <goals>
                <goal>report</goal>
            </goals>
        </execution>
        <execution>
            <id>check</id>
            <goals>
                <goal>check</goal>
            </goals>
            <configuration>
                <rules>
                    <rule>
                        <limits>
                            <limit>
                                <counter>LINE</counter>
                                <value>COVEREDRATIO</value>
                                <minimum>0.80</minimum>
                            </limit>
                        </limits>
                    </rule>
                </rules>
            </configuration>
        </execution>
    </executions>
</plugin>

1.8 Deploy стратегиуд

1.8.1 Үндсэн стратегиуд:

Blue-Green Deploy:

     Хэрэглэгчид
         │
    ┌────▼────┐
    │  Load   │
    │ Balancer│
    └────┬────┘
         │
    ┌────┴────┐
    ▼         ▼
┌───────┐ ┌───────┐
│ Blue  │ │ Green │
│ v1.0  │ │ v1.1  │  ← Шинэ хувилбар
│(Одоо) │ │(Шинэ) │
└───────┘ └───────┘

1. Green-д v1.1 deploy
2. Test Green
3. Load Balancer → Green руу шилжүүлэх
4. Blue = Нөөц (rollback хэрэгтэй бол)

Canary Deploy:

Хэрэглэгчид (100%)
    │
    ├── 95% ──► v1.0 (Хуучин)
    │
    └── 5%  ──► v1.1 (Шинэ) ← Canary
                  │
            Мониторинг
            ✅ OK → 25% → 50% → 100%
            ❌ Fail → Rollback

1.9 Infrastructure as Code (IaC)

IaC гэж юу вэ?

IaC = Дэд бүтцийг (сервер, сүлжээ, DB) кодоор тодорхойлж, хувилбарлаж, автоматаар үүсгэх.

Хэрэгслүүд:

Terraform жишээ (AWS):

# main.tf — AWS EC2 instance
resource "aws_instance" "app_server" {
  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"
  instance_type = "t2.micro"

  tags = {
    Name        = "student-api"
    Environment = "production"
  }
}

resource "aws_db_instance" "database" {
  engine         = "postgres"
  engine_version = "15"
  instance_class = "db.t3.micro"
  db_name        = "studentdb"
  username       = "admin"
  password       = var.db_password
}

1.10 Monitoring ба Observability

Яагаад мониторинг хэрэгтэй вэ?

Deploy хийсний дараа: Ажиллаж байна уу? Алдаа гарч байна уу? Удаан байна уу?

3 тулгуур (Three Pillars of Observability):

Лог түвшнүүд:

Spring Boot Actuator:

# application.yml
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: health, info, metrics, prometheus
  endpoint:
    health:
      show-details: always

# Health check
curl http://localhost:8080/actuator/health
# {"status":"UP","components":{"db":{"status":"UP"},"diskSpace":{"status":"UP"}}}

# Metrics
curl http://localhost:8080/actuator/metrics/jvm.memory.used

1.11 Git Branching Strategy (CI/CD-д)

GitFlow vs Trunk-Based:

Trunk-Based Development:

main ──●──●──●──●──●──●──●──●──●──  (Байнга deploy)
        ╲    ╱  ╲  ╱    ╲    ╱
feature  ●──●    ●●      ●──●
branches  (1-2 өдөр)   (Богино)

Pull Request + CI:

1. Feature branch үүсгэх:    git checkout -b feature/add-enrollment
2. Код бичих, commit хийх:    git commit -m "feat: add enrollment API"
3. Push + PR үүсгэх:          git push origin feature/add-enrollment
4. CI Pipeline ажиллана:       ✅ Build + Test + Quality
5. Code Review:                Багийн гишүүн approve
6. Merge to main:             PR merge
7. CD Pipeline ажиллана:       Deploy to staging/production

1.12 Орчны удирдлага (Environment Management)

Орчнууд:

Тохиргооны удирдлага:

# application.yml (Default)
spring:
  datasource:
    url: jdbc:h2:mem:testdb

---
# application-dev.yml
spring:
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://dev-db:5432/devdb

---
# application-staging.yml
spring:
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://staging-db:5432/stagingdb

---
# application-prod.yml
spring:
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://prod-db:5432/proddb

# Орчин сонгох
java -jar app.jar --spring.profiles.active=prod

Secrets удирдлага:

# GitHub Actions secrets ашиглах
- name: Deploy to Production
  env:
    DB_PASSWORD: ${{ secrets.DB_PASSWORD }}
    API_KEY: ${{ secrets.API_KEY }}
  run: |
    echo "Deploying with secure credentials..."

⚠️ ХЭЗЭЭ Ч: Нууц мэдээлэл (password, API key, token) кодонд hardcode хийхгүй! GitHub Secrets, Vault, AWS Secrets Manager ашиглах.

1.13 CI/CD шилдэг туршлагууд (Best Practices)

ХЭСЭГ 2: ТҮЛХҮҮР ҮГ БА МЭРГЭЖЛИЙН НЭР ТОМЬЁО (Keywords & Glossary)