canary testing در توسعه ی محصول نرم افزار

استراتژی قناری | Canary Deployment Strategy

انتخاب این نام از داستان “قناری در معدن زغال سنگ” گرفته شده است. در گذشته معدنچیان با خود یک قناری در قفس به معدن می بردند، در چنین شرایطی اگر میزان گازهای سمی (متان یا مونو اکسید کربن) در معدن به حدی برسد که برای انسان خطر جدی ایجاد کند، قناری جان خود را از دست می داد و بدین ترتیب معدن چیان از وجود گازهای سمی باخبر می شدند.

روش انجام Canary Deployment: در استراتژی استقرار به روش قناری، نسخه ی جدید اپلیکیشن روی تعداد کمی از نودهای عملیاتی منتشر می شود و درصد کمی از ترافیک عملیاتی به نسخه ی جدید هدایت می شود. در این روش دو نسخه قدیم و جدید به طور همزمان عملیاتی هستند. نسخه ی جدید، نقش یک قناری را بازی می کند تا بدون اینکه ریسکی متوجه اکثریت کاربران شود، متوجه شویم که وضعیت در عملیات چطور خواهد بود (از نظر integration با سایر اپلیکیشن ها، CPU، Mamory، disk Usage و …). در صورت رضایت بخش بودن می توان سایر نود ها را هم به روزرسانی کرد، در غیر اینصورت می توان تصمیم به fail کردن استقرار یا Rollback گرفت.

استراتژی قناری بر اساس این واقعیت به وجود آمده است که با وجود همه ی تست هایی که در محیط های قبلی انجام شده، باز هم ممکن است تعدادی باگ ها به عملیات منتقل شود. در این صورت و با استفاده از این روش، تعداد کمتری از کاربران با باگ مواجه می شوند و با دریافت سریع بازخوردها می توان تصمیم به Fail کردن استقرار یا Rollback گرفت تا برای اکثریت کاربران ریسکی ایجاد نشود.

تست قناری : در گذشته افرادی که در معادن کار می‌کردند چون حسگرهای امروزی نبود برای آگاهی از میزان اکسیژن قابل تنفس در معادن همراه خود قناری می‌بردند چراکه قناری حساسیت زیادی نسبت به اکسیژن دارد و به محض اینکه میزان اکسیژن از حدی کمتر شود قناری بی هوش میافتد با میمیرد اما انسان آن مقدار را متوجه نمی‌شود برای همین وقتی قناری از هوش رفت می‌فهمیدند که دیگر نباید ادامه دهند ، این روش تشخیص زود هنگام آسیب است که امروزه بعنوان تست قناری معروف شده است.

تست قناری یک تکنیک تست نرم‌افزار است که در آن یک نسخه جدید یا ویژگی به یک زیرمجموعه کوچک از کاربران یا سیستم‌ها منتشر می‌شود قبل از اینکه به تمامی کاربران عرضه شود. این روش کمک می‌کند تا هر گونه مشکل یا اشکال در یک محیط کنترل شده شناسایی شود و ریسک مشکلات گسترده کاهش یابد.

تست قناری به ویژه برای موارد زیر موثر است:

1. برنامه‌ها و خدمات وب: شرکت‌های بزرگی مانند گوگل، آمازون، و نتفلیکس از تست قناری استفاده می‌کنند تا ریسک مشکلات را کاهش داده و کیفیت نسخه‌های نرم‌افزار خود را بهبود بخشند.
2. محیط‌های تحویل مداوم: این روش اطمینان می‌دهد که کد جدید به طور مکرر منتشر شود در حالی که ریسک‌ها را به حداقل می‌رساند.
3. تغییرات پرخطر: هنگام انتشار به‌روزرسانی‌های مهم یا ویژگی‌های جدید که می‌تواند تجربه کاربری را مختل کند.

• شناسایی زودهنگام: مشکلات را زودتر شناسایی می‌کند و از تأثیر گسترده جلوگیری می‌کند.
• بهبود پایداری: اطمینان از محصول قابل اعتمادتر با شناسایی مشکلات در مراحل اولیه.
• استقرار سریعتر: پس از رفع مشکلات، نسخه جدید می‌تواند با اطمینان بیشتری سریعتر مستقر شود.
• افزایش اعتماد: توسعه‌دهندگان و ذی‌نفعان به پایداری به‌روزرسانی اعتماد پیدا می‌کنند.
• بازگشت آسانتر: در صورت بروز مشکلات، بازگشت به نسخه قبلی آسان‌تر است زیرا فقط یک گروه کوچک از کاربران تحت تأثیر قرار می‌گیرند.
• تست واقعی: نتایج دقیق‌تر بر اساس رفتار واقعی کاربران فراهم می‌شود.
• کاهش ریسک: تغییرات تدریجی ریسک مشکلات گسترده را کاهش می‌دهد.

1. انتخاب زیرمجموعه کوچکی از کاربران: این کاربران به عنوان قناری‌ها شناخته می‌شوند و به دقت برای هر گونه مشکل یا ناهنجاری پایش می‌شوند.
2. انتشار نسخه جدید: نسخه جدید به این گروه کوچک منتشر می‌شود.
3. پایش و تحلیل: معیارهای کلیدی برای شناسایی مشکلات پایش می‌شوند.
4. بازخورد و تنظیمات: بر اساس بازخوردها، توسعه‌دهندگان می‌توانند تنظیمات لازم را قبل از انتشار کامل انجام دهند.

مثال
تصور کنید یک پلتفرم شبکه اجتماعی می‌خواهد یک ویژگی جدید برای اشتراک‌گذاری عکس‌ها را منتشر کند. به جای اینکه آن را به همه کاربران به طور همزمان ارائه دهد، ابتدا آن را به 1٪ از کاربرانش منتشر می‌کند. اگر همه چیز خوب پیش برود، درصد کاربران را به تدریج افزایش می‌دهد تا زمانی که برای همه در دسترس قرار گیرد.

Canary Testing یا  تست قناری، یک روش انتشار تدریجی نرم‌افزار است که در آن، یک نسخه جدید از نرم‌افزار به یک زیرمجموعه کوچک از کاربران عرضه می‌شود. این کار به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های جدید و تغییرات را در یک محیط واقعی آزمایش کنند و قبل از انتشار گسترده، از عملکرد صحیح و عدم وجود مشکلات جدی اطمینان حاصل کنند. 

آزمایش قناری، به دلایل زیر دارای اهمیت می باشد:

• کاهش ریسک انتشار: با آزمایش روی یک گروه کوچک از کاربران، می‌توان خطاها و مشکلات را قبل از اینکه به همه کاربران آسیب برسانند، شناسایی و رفع کرد.
• بهبود تجربه کاربری: با جمع‌آوری بازخورد از کاربران اولیه، می‌توان کیفیت محصول را بهبود بخشید و تجربه کاربری را بهینه‌سازی کرد.
• اجرای تدریجی تغییرات: به جای انتشار یک به‌روزرسانی بزرگ و یکجا، می‌توان تغییرات را به تدریج و با کنترل بیشتر اجرا کرد.
• افزایش اعتماد کاربران: با اطمینان از کیفیت محصول، می‌توان اعتماد کاربران را جلب کرد و آن‌ها را به استفاده از نسخه‌های جدید ترغیب کرد.

 این تست یا آزمایش، در چهار مرحله زیر انجام میشه:

• انتخاب زیرمجموعه (Subset Selection): گروه کوچکی از کاربران به عنوان "قناری" انتخاب می شوند تا نسخه یا تغییر جدید را دریافت کنند.
• آزمایش و نظارت (Testing and Monitoring): عملکرد سیستم در زیرمجموعه قناری به دقت زیر نظر گرفته می شود.
• تحلیل (Analysis): معیارهای کلیدی مانند نرخ خطا، زمان پاسخگویی و رضایت کاربر بررسی می شوند.

• تصمیم گیری (Decision Making): بر اساس نتایج به دست آمده، تصمیم گرفته می شود که تغییرات را برای کل سیستم اعمال کرد یا لغو نمود.

• نیاز به زیرساخت مناسب: برای اجرای آزمایش کاناری، به زیرساخت فنی مناسبی نیاز است تا بتوان نسخه‌های مختلف نرم‌افزار را مدیریت کرد.
• زمان‌بر بودن: آزمایش کاناری ممکن است زمان‌بر باشد، به خصوص اگر تغییرات پیچیده باشند.
• نیاز به مدیریت دقیق: مدیریت فرآیند آزمایش کاناری نیاز به دقت و برنامه‌ریزی دقیق دارد.

آزمایش قناری، برای انواع مختلف محصولات نرم‌افزاری، از جمله اپلیکیشن‌های موبایل، وب‌سایت‌ها و نرم‌افزارهای دسکتاپ، مناسب است. به طور کلی، هر محصولی که به‌روزرسانی‌های مکرر دریافت می‌کند و برای آن حفظ پایداری و کیفیت بسیار مهم است، می‌تواند از آزمایش قناری بهره‌مند شود.

تست canary وقتی به کار میره که جامعه کاربری نرم افزار زیاده و توسعه دهنده قصد انتشار یک تغییر یا افزودن یه ویژگی جدید به نرم افزار  رو داره، پس  به جای اینکه این ویژگی/تغییر  رو برای همه کاربرا  فعال  کنه، فقط برای تعداد کمی از کاربرا فعالش میکنه (یا رندوم یا بر اساس متغیری مثل موقعیت جغرافیایی). به عنوان مثال  اینستاگرام  خیلی از این مدل تست استفاده میکنه