Estratégia de implantação blue-green: entenda como funciona

O que é implantação blue-green?

A implantação blue-green é uma estratégia de implantação de aplicações em que versões antigas e novas são executadas em paralelo em dois ambientes de produção idênticos. Por exemplo, a versão antiga é executada no ambiente azul, enquanto a nova versão é testada no ambiente verde. Quando os testes são concluídos, um roteador ou balanceador de carga redireciona gradualmente as solicitações para o ambiente verde. Em seguida, os desenvolvedores executam testes de fumaça antes de direcionar todo o tráfego permanentemente para o ambiente verde.

Essa abordagem usa dois ambientes de produção semelhantes (azul e verde) para lançar atualizações de software.

• Ambiente azul: a versão atual da aplicação em produção

• Ambiente verde: a nova versão da aplicação que está sendo testada

Como funciona a implantação blue-green?

Veja como funciona a implantação blue-green:

1. Implantação

A nova versão da aplicação é implantada no ambiente verde

2. Teste

A nova versão é testada no ambiente verde para garantir que atenda a todos os requisitos de desempenho e segurança

3. Alternância

Quando a nova versão estiver estável, o tráfego passa do ambiente azul para o verde

4. Reversão

Se algum problema for identificado, o tráfego pode voltar para o ambiente azul

Quando a implantação blue-green é eficaz?

A implantação blue-green é especialmente eficaz nos seguintes cenários:

• Os dois ambientes são idênticos e isolados.

• É necessário contar com um roteador ou balanceador de carga.

• O sistema deve ser compatível com atualizações contínuas.

A importância da implantação blue-green nos processos de DevOps

Um dos requisitos essenciais de um pipeline de DevOps eficiente é implantar código para os usuários finais com agilidade. A implantação contínua de alterações de código ajuda a lançar software rapidamente, mas também pode levar bugs e vulnerabilidades não detectados pelas verificações automatizadas para produção. Dependendo da organização, a responsabilidade pela implantação do código pode ser dos próprios desenvolvedores ou de uma equipe de operações, que implanta os artefatos de build do pipeline de CI/CD.

Em ambos os casos, as equipes precisam de uma forma de testar rapidamente novas versões das aplicações em um ambiente isolado, disponibilizá-las aos usuários e voltar às versões anteriores se algum problema for identificado em produção. A transição para a nova versão exige atenção. As equipes modernas de desenvolvimento costumam adotar a filosofia de “lançar cedo e com frequência”, que não combina com lançamentos mais complexos que exigem programar períodos de inatividade fora dos horários de pico. A transição precisa ser rápida para minimizar as interrupções.

A ideia básica por trás das implantações blue-green é configurar dois ambientes de produção idênticos: um para a versão anterior e outro para testar a nova versão. Os ambientes podem ser dispositivos físicos diferentes, máquinas virtuais distintas ou um ambiente operacional com endereços IP separados para cada um.

Quais são os benefícios das implantações blue-green?

• Reversões imediatas. A abordagem blue-green facilita a detecção de bugs, pois os ambientes de homologação e produção são praticamente idênticos. Se os usuários encontrarem algum problema na nova aplicação em execução no ambiente verde, os desenvolvedores poderão redirecionar as solicitações imediatamente para a versão antiga no ambiente azul. Assim, é possível reverter a implantação sem interromper o serviço para os usuários.

• Atualizações sem interrupções. As implantações blue-green automatizam o intervalo entre o momento em que o software é “escrito” e sua entrada em produção. Na atualização inicial, o ambiente verde é usado para testes e, em seguida, passa a ser o ambiente de produção da nova versão. O ambiente azul permanece ativo por um período, caso seja necessário reverter a implantação. Depois, ele é desativado e usado para testes de homologação na próxima atualização.

• Sem interrupções. Assim que estiverem prontos, os desenvolvedores podem colocar o novo código em produção durante o horário normal de uso. Não é preciso esperar por períodos mais tranquilos, como a madrugada ou os fins de semana, nem programar períodos de inatividade. Outra vantagem é que o ambiente de homologação pode ser usado para testar a recuperação de desastres ou como backup.

Desvantagens da implantação blue-green

Em alguns casos, a abordagem blue-green pode envolver riscos que aumentam a probabilidade de falhas e problemas na implantação.

• Sincronização de bancos de dados: Gerenciar alterações no esquema pode ser um desafio. Na implantação blue-green, as alterações no banco de dados e nos dados precisam ser sincronizadas entre os ambientes azul e verde. A falta de sincronização pode gerar inconsistências.

• Detecção de falhas em QA/UAT: Em infraestruturas grandes, os testes de QA em ambientes que não são de produção podem deixar passar certos erros ou bugs, causando problemas que não são detectados antes da implantação.

• Necessidade de um painel: Como esse método exige a manutenção de dois ambientes de produção com versões diferentes do código, é essencial monitorar o status dos pacotes e do código durante a implantação para manter o controle e executar ações quando necessário.

• Impacto nos custos: a implantação blue-green exige dois ambientes paralelos, o que praticamente dobra os custos de operação e manutenção dos ambientes de produção.

Implantação blue-green e balanceamento de carga de aplicações

As implantações blue-green exigem uma implementação cuidadosa para minimizar o impacto da transição para os usuários. Uma forma de fazer essa transição é trocar os registros DNS, mas isso traz limitações, pois a propagação do DNS não é imediata.

Outra opção é usar o balanceamento de carga da aplicação para direcionar o tráfego gradualmente ao ambiente verde, permitindo controlar com precisão quais usuários são afetados. Os balanceadores de carga podem redirecionar o tráfego se houver erros no ambiente verde e ser configurados para aguardar um período determinado antes de desconectar os usuários ou encerrar suas sessões no ambiente azul.

No geral, isso resulta em atualizações mais tranquilas e menos interrupções do que obrigar os usuários a encerrar as sessões antes do redirecionamento do tráfego. O balanceamento de carga pode tornar o processo mais lento ou falhar para alguns usuários, mas a maioria não percebe interrupções nem diferenças.

Outras estratégias de implantação

• Implantação blue-green: garante alta disponibilidade e facilita a reversão caso sejam descobertos bugs críticos. Ela consiste em executar dois ambientes em paralelo, um ativo e outro em espera, minimizando as interrupções na aplicação.

• Implantação A/B: assim como a implantação blue-green, direciona uma pequena parte do tráfego para um servidor ou ambiente separado. Essa técnica costuma ser usada para avaliar o uso de funcionalidades e coletar feedback dos usuários sobre uma nova versão.

• Implantação canário: libera gradualmente novos recursos para um grupo de usuários, direcionando grupos diferentes a servidores específicos. Essa abordagem é útil para implantar recursos de forma incremental e coletar feedback durante todo o lançamento. Implantação rolling: substitui sequencialmente os servidores que executam a versão antiga da aplicação por servidores com a nova versão. Esse método facilita pausar a implantação, se necessário.

Qual é a diferença entre implantações blue-green e canário?

Ao contrário das implantações blue-green, as implantações canário não exigem ambientes separados para teste e produção. As equipes de DevOps ou operações implantam a alteração para um pequeno grupo de usuários (o “canário”), testam a versão e, então, decidem se devem disponibilizá-la para todos os usuários.

Como não usam ambientes separados, as implantações canário exigem apenas uma pequena quantidade adicional de infraestrutura. É possível configurá-las com um nó ou servidor disponível, usando apenas os recursos necessários para dar suporte a uma pequena parte do ambiente de produção e a um volume reduzido de tráfego.

Implantações blue-green com infraestrutura como código (IaC)

As implantações blue-green são uma técnica poderosa para lançar software rapidamente e minimizar os riscos tecnológicos e comerciais. Elas também exigem atenção especial à segurança. A arquitetura complexa das aplicações e dos ambientes em que são implantadas — com servidores web, contêineres e microsserviços — e o uso de ferramentas para automatizar builds, testes e implantações no pipeline de CI/CD podem levar a configurações incorretas, ambientes inseguros e surpresas após a transição.

A segurança de aplicações tradicional não é suficiente para proteger a infraestrutura de IaC. Ela se concentra na aplicação já em produção, o que permite que bugs e vulnerabilidades afetem os usuários finais. As equipes de segurança atuam separadamente dos desenvolvedores. Por isso, quando identificam problemas, dependem da equipe de desenvolvimento para corrigi-los, criando gargalos nas entregas e prioridades divergentes entre desenvolvedores e profissionais de segurança. Além disso, a segurança funciona como uma atividade externa ao processo de desenvolvimento, em vez de ser parte integrante do pipeline de CI/CD.

Implantação blue-green e ferramentas de IaC

Felizmente, existe uma solução. O Snyk Infrastructure as Code se integra perfeitamente ao pipeline de CI/CD para proteger as configurações antes que elas cheguem à produção. Com foco nos desenvolvedores, ele permite corrigir código automaticamente em linha. O Snyk IaC inclui testes automatizados para arquivos e planos do Terraform, AWS CloudFormation, configurações do Kubernetes e Azure Resource Manager (ARM) da Azure. As equipes de desenvolvimento podem executar análises de IaC em todo o pipeline de CI/CD para detectar e corrigir problemas de configuração logo no início. Os testes de drift com o DriftCTL também detectam alterações na infraestrutura após a implantação, feitas por pessoas e ferramentas fora do fluxo habitual. Assim, os desenvolvedores assumem a responsabilidade pela segurança de builds, testes e implantações, colocando em prática os princípios de DevSecOps com ferramentas de IaC para implantações blue-green.