رودمپ یادگیری دواپس برای ورود به بازار کار

دواپس (DevOps) مجموعه‌ای از شیوه‌هاست که با ترکیب توانایی‌های توسعه نرم‌افزار (Dev) و عملیات فناوری اطلاعات (Ops)، به شرکت‌ها کمک می‌کند تا اپلیکیشن‌ها را با کیفیت بالا، سرعت بیشتر و کارایی بهتر ارائه دهند. این مقاله رودمپ یادگیری دواپس و مهارت‌های مورد نیاز را به شما نشان می‌دهد تا با اطمینان قدم در این حوزه بگذارید. در ادامه، یک نقشه راه کامل و زمان‌بندی شده برای یادگیری DevOps ارائه می‌کنیم که شما را از انتخاب زبان برنامه‌نویسی تا کار با ابزارهای پیشرفته‌ای مانند داکر و کوبرنتیز راهنمایی می‌کند تا رودمپ یادگیری دواپس برایتان هموار شود.

انتخاب یک زبان برنامه‌نویسی (هفته اول)

شاید تصور کنید که یک مهندس دواپس تمام وقت خود را صرف مدیریت سرورها و ابزارها می‌کند و نیازی به کدنویسی ندارد، اما این یک تصور اشتباه است. نوشتن اسکریپت‌های اتوماسیون، مدیریت زیرساخت به‌عنوان کد (IaC)، ساخت ابزارهای سفارشی و درک بهتر کدی که تیم توسعه می‌نویسد، همگی به دانش برنامه نویسی DevOps نیاز دارند. بنابراین، اولین و مهم‌ترین گام در نقشه راه مهندس دواپس و رودمپ یادگیری دواپس، انتخاب و یادگیری یک زبان برنامه‌نویسی می‌باشد.

برای شروع این مسیر، دو گزینه قدرتمند و محبوب یعنی پایتون و گو وجود دارد. هر دو زبان به‌دلیل سادگی در یادگیری، سینتکس خوانا و کاربرد گسترده در حوزه زیرساخت و دواپس، انتخاب‌های فوق‌العاده‌ای هستند. در جدول زیر سرفصل‌های مهمی که باید برای هر یک از این زبان‌ها یاد بگیرید، آورده شده.

سرفصل‌های پایتون	سرفصل‌های گو
مقدمه‌ای بر پایتون	شناساگرها و کلمات کلیدی
ورودی و خروجی	انواع داده، متغیرها و ثابت‌ها
عملگرها	عملگرها
انواع داده	دستورات کنترلی
دستورات شرطی و حلقه‌ها	آرایه‌ها و اسلایس‌ها
توابع و ماژول‌ها	توابع
برنامه‌نویسی شیءگرا	ساختارها و پکیج‌ها
مدیریت خطا	اشاره‌گرها
کار با فایل‌ها	متدها و واسطه‌ها
عبارات منظم	همزمانی با گوروتین‌ها
ساختار داده پیشرفته

پایتون به‌دلیل کتابخانه‌های غنی و جامعه کاربری بزرگ، یکی از محبوب‌ترین زبان‌ها برای اتوماسیون و اسکریپت‌نویسی به‌شمار می‌رود و زبان Golang که توسط گوگل توسعه داده شده، به‌دلیل عملکرد سطح بالا و پشتیبانی عالی از همزمانی، برای ساخت ابزارهای تحت شبکه و سرویس‌های با کارایی بالا بسیار مناسب است. نیازی نیست هر دو زبان را یاد بگیرید. یکی از آن‌ها را که بیشتر با آن ارتباط برقرار می‌کنید، انتخاب کرده و در هفته اول، تمام تمرکز خود را روی یادگیری مفاهیم کلیدی آن بگذارید.

آشنایی با مفاهیم سیستم‌عامل (هفته دوم)

پس از انتخاب زبان برنامه‌نویسی، گام بعدی در رودمپ یادگیری DevOps، بازگشت به اصول و مبانی است. شما به‌عنوان یک مهندس دواپس، مستقیما با سیستم‌ها و زیرساخت‌ها کار می‌کنید و برای اینکه بتوانید به‌صورت موثر آن‌ها را مدیریت، بهینه‌سازی و عیب‌یابی کنید، باید درک عمیقی از مفاهیم بنیادی سیستم‌عامل داشته باشید. این دانش، پایه و اساس نقشه راه یادگیری دواپس است و به شما کمک می‌کند تا:

• معماری سیستم را بهتر درک کنید.
• فرآیندهای اتوماسیون و مدیریت پیکربندی را هوشمندانه‌تر پیاده‌سازی کنید.
• مشکلات عملکردی و سیستمی را سریع‌تر ریشه‌یابی و حل کنید.
• بهترین و امن‌ترین تنظیمات را برای برنامه‌های خود اعمال نمایید.

در دومین هفته از رودمپ یادگیری دواپس، تمرکز خود را روی سه حوزه کلیدی زیر بگذارید.

۱. مبانی سیستم‌عامل‌ها

با یادگیری مفاهیم زیر، دیدی عمیق از نحوه عملکرد یک کامپیوتر به‌دست می‌آورید.

• فرایندها و تردها
• زمان‌بندی پردازنده
• همگام‌سازی فرآیندها
• بن‌بست Deadlock
• مدیریت حافظه
• مدیریت دیسک

۲. مجازی‌سازی

مجازی سازی، فناوری کلیدی پشت رایانش ابری و کانتینرسازی محسوب می‌شود. این تکنولوژی به شما اجازه می‌دهد تا منابع یک سخت‌افزار فیزیکی را بین چندین سیستم‌عامل یا برنامه مجزا تقسیم کنید. باید با انواع آن آشنا شوید:

• مجازی‌سازی برنامه
• مجازی‌سازی شبکه
• مجازی‌سازی دسکتاپ
• مجازی‌سازی سرور
• مجازی‌سازی داده
• مجازی‌سازی فضای ذخیره‌سازی

۳. پروتکل‌های کلیدی شبکه

هیچ نرم‌افزاری در انزوا کار نمی‌کند. ارتباط بین سرویس‌ها، سرورها و کاربران نهایی از طریق شبکه برقرار می‌شود. به همین دلیل، آشنایی با پروتکل‌های ارتباطی، بخش ضروری نقشه راه مهندس دواپس است. مهم‌ترین پروتکل‌هایی که باید بشناسید عبارتند از:

• HTTP / HTTPS: پروتکل‌های اصلی وب
• TCP / IP: مدل پایه‌ای برای ارتباطات اینترنتی
• FTP / SFTP: برای انتقال فایل بین سیستم‌ها
• DNS: سیستم نام دامنه برای تبدیل نام به IP
• SMTP: برای ارسال ایمیل
• SSL / TLS: برای رمزنگاری و ایمن‌سازی ترافیک شبکه
• SSH: برای دسترسی امن به ترمینال سرورها
• Port Forwarding: برای هدایت ترافیک شبکه

یادگیری لینوکس و خط فرمان (هفته دوم و سوم)

اگر می‌خواهید در دنیای دواپس موفق شوید، باید با خط فرمان زندگی کنید. سرورها، کانتینرها و اکثر ابزارهای دواپس در محیط‌های مبتنی بر لینوکس اجرا می‌شوند. بنابراین، تسلط بر لینوکس و ترمینال آن، یک مرحله حیاتی و غیرقابل اجتناب در نقشه راه مهندسی دواپس به‌شمار می‌رود. برای دستیابی به این تسلط و یادگیری اصولی مفاهیم، شرکت در یک دوره lpic معتبر می‌تواند مسیر شما را ساختارمند و سریع‌تر کند.

لینوکس به‌دلیل ماهیت متن‌باز، پایداری بالا، امنیت و استفاده گسترده در سرورهای ابری، به سیستم‌عامل استاندارد در حوزه DevOps تبدیل شده. توانایی شما در نوشتن اسکریپت‌های اتوماسیون، مدیریت فایل‌ها، نظارت بر فرآیندها و عیب‌یابی مشکلات، مستقیما به مهارت شما در کار با خط فرمان لینوکس بستگی دارد. درک عمیق این سیستم‌عامل، اساس موفقیت در نقشه راه یادگیری دواپس محسوب می‌شود.

در این دوره دو هفته‌ای، روی یادگیری مفاهیم کلیدی زیر و آموزش لینوکس تمرکز کنید:

• کار با خط فرمان
• اسکریپت‌نویسی Shell
• مدیریت بسته‌ها
• ابزارهای شبکه
• مفاهیم امنیتی لینوکس

مدیریت کد منبع (SCM) با گیت و گیت‌هاب (هفته چهارم)

یکی از اصول کلیدی فرهنگ دواپس، همکاری و یکپارچه‌سازی بین تیم‌های توسعه و عملیات است. در مرکز این همکاری، یک سیستم قدرتمند برای مدیریت و ردیابی تغییرات کد قرار دارد. در اینجا مدیریت کد منبع و ابزارهایی مانند گیت مطرح می‌شوند. SCM به شما اجازه می‌دهد تا تمام تغییراتی که در کد پروژه (اعم از کد برنامه یا اسکریپت‌های زیرساخت) ایجاد می‌شود را به‌صورت دقیق ثبت و کنترل کنید.

استفاده از یک سیستم کنترل نسخه (VCS) مانند گیت، نقش حیاتی در نقشه راه یادگیری دواپس ایفا می‌کند، زیرا امکان بازگشت به نسخه‌های قبلی، کار همزمان چند نفر روی یک پروژه و ادغام تغییرات را به‌شکل امن و سازمان‌یافته فراهم می‌کند. در هفته چهارم رودمپ یادگیری دواپس، شما باید با محبوب‌ترین ابزار کنترل نسخه یعنی گیت و بزرگ‌ترین پلتفرم میزبانی آن یعنی گیت هاب به‌طور کامل آشنا شوید.

مفاهیم و دستورات کلیدی که باید بر آن‌ها مسلط شوید عبارتند از:

• مفاهیم پایه گیت
  • Repository: محل ذخیره‌سازی پروژه و تاریخچه آن
  • Commit: ذخیره یک نسخه از تغییرات در تاریخچه
  • Branch: ایجاد یک خط توسعه مجزا برای کار روی ویژگی‌های جدید یا رفع باگ‌ها
  • Merge: ترکیب تغییرات از یک شاخه به شاخه دیگر
• دستورات اصلی خط فرمان گیت
  • git init: برای ساخت یک مخزن جدید
  • git clone: برای کپی کردن یک مخزن از راه دور (مانند GitHub)
  • git add: برای افزودن فایل‌ها به محیط Staging
  • git commit: برای ثبت نهایی تغییرات
  • git push: برای ارسال تغییرات به مخزن راه دور
  • git pull: برای دریافت و ادغام تغییرات از مخزن راه دور
  • git branch: برای مدیریت شاخه‌ها
  • git checkout: برای جابجایی بین شاخه‌ها
  • git merge: برای ادغام شاخه‌ها
  • git status: برای مشاهده وضعیت فعلی مخزن
  • git log: برای مشاهده تاریخچه ثبت تغییرات
• کار با گیت هاب به‌منظور
  • ساخت و مدیریت مخازن
  • ایجاد درخواست برای ادغام تغییرات در پروژه اصلی
  • ایجاد یک کپی شخصی از پروژه دیگران
  • حل تداخل‌هایی که هنگام ادغام کدها به وجود می‌آید.

آشنایی با رایانش ابری (هفته پنجم تا هفتم)

تا به این مرحله از کار، شما با ابزارها و مفاهیم بنیادی رودمپ یادگیری دواپس آشنا شده‌اید. اکنون زمان آن رسیده که وارد محیط کاری اصلی یک مهندس دواپس یعنی رایانش ابری بشوید. امروزه، شیوه‌های مدرن دواپس تقریبا بدون پلتفرم‌های ابری بی‌معنا هستند. این پلتفرم‌ها به ما زیرساختی انعطاف‌پذیر، مقیاس‌پذیر و خودکار می‌دهند که برای سرعت و کارایی در دواپس ضرورت دارد. به همین دلیل، تسلط بر رایانش ابری یکی از مهم‌ترین بخش‌های رودمپ یادگیری DevOps است.

سه بازیگر اصلی این حوزه AWS، Azure و GCP هستند. استراتژی هوشمندانه در نقشه راه مهندس دواپس این است که یکی از این پلتفرم‌ها را انتخاب کرده و خدمات کلیدی آن را به‌صورت عمیق یاد بگیرید. در ادامه، به شما می‌گوییم که برای هر پلتفرم، باید با چه مفاهیم و سرویس‌هایی آشنا شوید.

توصیه: در این سه هفته یک حساب کاربری رایگان در پلتفرم انتخابی خود بسازید و یک پروژه کوچک، مانند راه‌اندازی یک وب‌سرور ساده، را به‌صورت عملی پیاده‌سازی کنید. تجربه عملی در این مرحله بسیار ارزشمندتر از مطالعه تئوری می‌باشد.

خدمات وب آمازون (AWS)

AWS پیشگام و رهبر بازار رایانش ابری است و یادگیری آن فرصت‌های شغلی بسیاری را برای شما فراهم می‌کند. برای شروع کار با AWS، باید با دسته‌بندی‌های اصلی خدمات آن و چند سرویس کلیدی در هر دسته آشنا شوید:

حوزه محاسبات

EC2: این سرویس قلب تپنده AWS و معادل کامپیوتر شما در فضای ابری محسوب می‌شود که به شما اجازه می‌دهد سرورهای مجازی را در چند دقیقه ایجاد و مدیریت کنید.

Auto Scaling: ابزاری قدرتمند که به‌صورت خودکار تعداد سرورهای EC2 شما را بر اساس حجم ترافیک کم یا زیاد می‌کند تا هم هزینه‌ها بهینه شوند و هم برنامه شما همیشه در دسترس باشد.

حوزه ذخیره‌سازی

S3: یک فضای ذخیره‌سازی نامحدود برای هر نوع فایلی (عکس، ویدیو، بکاپ)

EBS: این سرویس نقش هارد دیسک را برای سرورهای مجازی EC2 شما ایفا می‌کند.

حوزه شبکه

VPC: این سرویس به شما یک شبکه خصوصی و ایزوله در فضای ابری می‌دهد تا منابعتان را با امنیت کامل در آن قرار دهید.

ELB: ترافیک ورودی را بین چندین سرور پخش می‌کند تا از فشار بیش از حد روی یک سرور جلوگیری شود.

تسلط بر این مفاهیم، دانش شما در رودمپ یادگیری دواپس را به سطح حرفه‌ای می‌رساند.

مایکروسافت Azure

آژور، یکپارچگی بالایی با اکوسیستم مایکروسافت دارد و انتخاب اول بسیاری از سازمان‌های بزرگ می‌باشد. برای یادگیری آژور، روی حوزه‌های زیر تمرکز کنید:

• محاسبات: سرویس اصلی آن، Virtual Machines (معادل EC2) برای ساخت سرورهای مجازی و Azure Functions برای اجرای کدهای کوتاه بدون نیاز به مدیریت سرور است.
• ذخیره‌سازی: سرویس کلیدی آن Blob Storage نام دارد که عملکردی مشابه S3 در AWS، برای ذخیره‌سازی فایل‌ها داد.
• شبکه: برای ساخت شبکه‌های خصوصی از Virtual Network و برای توزیع ترافیک از Azure Load Balancer استفاده می‌شود.
• پایگاه داده: آژور سرویس‌های مدیریت‌شده‌ای مانند Azure SQL (برای پایگاه‌‌های داده رابطه‌ای) و Cosmos DB (یک پایگاه داده NoSQL بسیار انعطاف‌پذیر و جهانی) ارائه می‌دهد.

GCP

GCP به‌دلیل قدرت فوق‌العاده در حوزه‌های تحلیل داده، یادگیری ماشین و به‌خصوص خدمات مدیریت‌شده کوبرنتیز (GKE)، به‌سرعت در حال رشد است. مفاهیم پایه‌ای GCP که باید در نقشه راه یادگیری دواپس به آن‌ها مسلط شوید عبارتند از:

• محاسبات: سرویس اصلی آن Compute Engine است که به شما امکان ساخت ماشین‌های مجازی را می‌دهد.
• ذخیره‌سازی و پایگاه داده: برای ذخیره‌سازی فایل از Cloud Storage و برای پایگاه‌های داده رابطه‌ای مدیریت‌شده از Cloud SQL استفاده می‌شود.
• شبکه: مفاهیم VPC و Cloud Load Balancing در GCP نیز مشابه AWS و آژور برای مدیریت شبکه و توزیع ترافیک به‌کار می‌روند.

کانتینرسازی با داکر (هفته هشتم و نهم)

کانتینرسازی، یک روش استاندارد برای بسته‌بندی نرم‌افزار به همراه تمام وابستگی‌های آن (مانند کتابخانه‌ها، فایل‌های پیکربندی و runtime) در یک واحد اجرایی ایزوله به نام کانتینر است. این رویکرد تضمین می‌کند که برنامه در هر محیطی از لپ‌تاپ توسعه‌دهنده گرفته تا سرورهای تست و نهایی، به‌صورت یکسان اجرا شود.

داکر، محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین پلتفرم متن‌باز برای پیاده‌سازی این تکنولوژی به‌شمار می‌رود. یادگیری داکر یک نقطه عطف در رودمپ یادگیری DevOps محسوب می‌شود، زیرا اساس بسیاری از معماری‌های مدرن و فرآیندهای CI/CD را تشکیل می‌دهد. در این دو هفته، باید بر مفاهیم و ابزارهای کلیدی زیر مسلط شوید:

• Docker Engine
• Docker CLI (خط فرمان داکر)
• Dockerfile
• Image
• Container
• Docker Hub / Registry
• Docker Compose

ارکستراسیون کانتینرها با کوبرنتیز (هفته دهم تا دوازدهم)

با داکر، قدرت بسته‌بندی و اجرای برنامه‌ها در کانتینرها را به‌دست آوردید. اما در محیط‌های واقعی، با ده‌ها یا صدها کانتینر که روی چندین سرور پخش شده‌اند، سروکار داریم. مدیریت، مقیاس‌دهی، شبکه‌بندی و تضمین سلامت این حجم از کانتینرها به‌صورت دستی ممکن نیست. اینجا نیاز به یک ارکستراتور احساس می‌شود.

کوبرنتیز (Kubernetes یا K8s)، یک پلتفرم متن‌باز و قدرتمند برای ارکستراسیون کانتینر می‌باشد که به استاندارد اصلی این حوزه تبدیل شده و به شما اجازه می‌دهد تا به‌صورت خودکار، فرآیندهای استقرار، مدیریت و مقیاس‌دهی برنامه‌های کانتینری را در مقیاس بزرگ انجام دهید. تسلط بر کوبرنتیز، یکی از پیشرفته‌ترین و ارزشمندترین مهارت‌ها در نقشه راه مهندس دواپس شناخته می‌شود.

برای یادگیری کوبرنتیز، باید با معماری و تمام اجزای سازنده آن آشنا شوید. در این سه هفته، مفاهیم کلیدی زیر را بیاموزید:

• بفاهیم بنیادی کوبرنتیز
  • مقدمه‌ای بر کوبرنتیز
  • مقدمه‌ای بر ارکستراسیون کانتینر
  • مفهوم کانتینرها
  • مقایسه کوبرنتیز با داکر
  • مقایسه معماری Monolithic و کوبرنتیز
• آشنایی با معماری و آموزش نصب کوبرنتیز
  • معماری کوبرنتیز
  • روش‌های نصب کوبرنتیز
  • نصب کوبرنتیز روی اوبونتو
• اجزای اصلی و سازنده کوبرنتیز
  • Nod
  • Pod
  • ایجاد چندین کانتینر در یک پاد
  • اجرای دستور در کانتینرهای یک پاد
• Service
• Deployments
• Namespace
• Labels & Selectors
• مفاهیم تکمیلی و پیشرفته
  • Volumes
  • Secrets
  • کار با سیکرت‌ها
  • Jobs
  • Replication Controller
  • Images
  • تفاوت بین Replicaset و Replication Controller

ابزارها و مفاهیم تکمیلی (هفته سیزدهم)

در هفته پایانی نقشه راه یادگیری دواپس، با چند ابزار و مفهوم کلیدی آشنا می‌شوید که دانش شما را عمیق‌تر کرده و شما را به یک مهندس دواپس کامل‌تر و آماده‌تر برای چالش‌های واقعی بازار کار تبدیل می‌کنند.

• کار با Terraform
• مانیتورینگ با Prometheus
• بصری‌سازی با Grafana
• مدیریت پیکربندی با Chef و Puppet

جمع‌بندی

یادگیری مهارت‌های جدید می‌تواند برای هر فردی چالش‌برانگیز باشد، اما اگر شوق یادگیری را در خود پرورش دهید، رشد شما هرگز متوقف نخواهد شد. در این مقاله، یک نقشه راه جامع سیزده هفته‌ای را برای تبدیل شدن به یک مهندس دواپس ماهر مرور کردیم. مسیری که از اصول اولیه مانند انتخاب زبان برنامه‌نویسی و مفاهیم سیستم‌عامل آغاز شد و به ابزارهای پیشرفته و استانداردهای روز دنیا مانند داکر، کوبرنتیز و IaC رسید. رودمپ یادگیری دواپس به ما نشان داد که دواپس تنها مجموعه‌ای از ابزارها نیست، بلکه یک مسیر و فرهنگ مبتنی بر همکاری است که بر اتوماسیون و بهبود مستمر تاکید دارد.