ออกแบบ DevOps Architecture CI/CD Pipeline ให้เหมาะกับงาน และองค์กร

DevOps Architecture CI/CD Pipeline

สวัสดีครับ .. DevOps 101 ของเรา วันนี้มีโจทย์ มาอันนึงครับ ให้ออกแบบ Architecture, Tech Stack และ CI/CD Pipeline ของ Application ที่มีคนใช้งานจำนวนมาก app นึง ให้กับองค์กร ขนาดใหญ่ ระดับพนักงาน 200,000 คน ++ ..

จริงๆ ในการออกแบบ ไม่มีอะไรถูกอะไรผิดครับ .. หลักการง่ายๆ ก็คือ “Simply the best” .. ทำให้ deploy ง่ายๆ .. รองรับ load สูงๆ ให้ได้ .. มีระบบ Monitoring ที่ดี .. และเหมาะสม กับงานและองค์กร ..

เนื่องจาก ทางองค์กร มี Single Sign-On อยู่แล้ว ซึ่งสามารถใช้งานผ่าน AWS Cognito ได้ .. เราก็เลยสามารถ ใช้งานได้เลย และเอาไปต่อกับ CI/CD Tools ที่จำเป็นของเราได้ ไม่ว่าจะเป็น GitLab, Jenkins, Nexus Repository และอื่นๆ ในอนาคต ..

ในที่นี้ ตัว Application เราเลือกพัฒนาโดยใช้ Next.js เพราะว่า ต้องรองรับ user ที่เข้าใช้งานหลากหลาย ไม่ว่าจะเป็น บน Desktop และ Mobile .. และทางทีม Developer มีความเชี่ยวชาญในส่วนของ Next.js อยู่แล้ว .. ในส่วนของ CI/CD Tools เราเลือกใช้ Jenkins และทำ CI/CD Pipeline เป็น Jenkinsfile (Declarative Pipeline) แบบง่ายๆ stage ตรงไปตรงมา ใครมาอ่าน ก็เข้าใจ .. เพราะว่าอนาคต เราอยากเอา template นี้ ไป reuse ให้ทีมอื่น ในองค์กร เราได้ใช้ตามด้วย ..

ในส่วนของ Artifactory ที่ใช้เก็บ Docker Images และ binary files ต่างๆ เราเลือกใช้ Nexus Repository เป็น private repository ของเรา .. ส่วน SCM (Source Code Management) อันนี้จริงๆ เราคิดว่า เป็นอะไรก็ได้ ไม่ว่าจะ github, gitlab, ecr, bitbucket .. แต่องค์กรเรามี GitLab อยู่แล้ว ก็เลยใช้ตัวนี้ไปเลย .. ส่วนของ static code scan เราเลือกใช้ SonarQube แต่สิ่งที่เราอยากดูจริงๆ ก็เป็นส่วนของ code coverage มากกว่า ..

ในส่วนของ Server ที่เราจะใช้ในการ deploy ตัว Application ของเราขึ้นไป เราเลือกใช้ Amazon EKS (มันคือ k8s cluster บน AWS) เพราะว่าเราไม่ต้องวุ่นวายในการสร้าง k8s cluster ขึ้นมาใช้งานเอง และตัว cost ของ Amazon EKS ก็ไม่ได้แพงกว่า EC2 ธรรมดา เท่าไรนัก ..

ทำไมถึงเลือกใช้ EKS ไม่ใช้ ECS ?

– ผมเองต้องออกตัวไว้ก่อนครับ ว่าความรู้เกี่ยวกับ ECS ของผม แทบจะเป็น 0 .. แต่จากการได้เข้า training กับ AWS ในส่วนของการใช้งาน ECS + DevOps .. ทำให้ผมพอได้รู้บ้างว่า ตัว ECS ทำงานอย่างไร .. เราสามารถ ทำอะไรกับมันได้บ้าง .. ทำให้ผมตัดสินใจได้ทันที ว่างั้นเราไป EKS เถอะ .. เพราะว่า ในการทำ Application ที่รองรับคนใช้งานจำนวนมากนั้น .. การ scale และการ monitoring metrics ต่างๆ ถือว่าเป็นเรื่องสำคัญมาก ซึ่งผมเองคิดว่า EKS ที่เป็น k8s cluster eco system มัน flexible กว่า .. อาจจะเป็นเหตุผลที่เอนเอียงนิดหน่อย จากการที่ผมคุ้นเคยกับ Container Platform ที่เป็น k8s ด้วย .. (k8s, OpenShift)

ในส่วนของ Dashboard & Monitoring Tools ในที่นี้เราเลือกใช้ APM (Application Performance Monitoring) + ELK Stack ในการ monitoring Application ของเรา ที่เป็น Next.js .. ในส่วนของตัว EKS (k8s Cluster) เราเลือกใช้ Lens + Prometheus เป็น manage และ monitoring metrics ต่างๆ .. แต่ตัว Lens เอง มันคือดูแบบ เครื่องใครเครื่องมัน .. อนาคต ถ้าเราอยากทำเป็น dashboard ให้ทั้งทีม ได้ดูผ่านจอ TV LED ร่วมกัน ก็น่าจะเอา Grafana มาทำ dashboard ในส่วนนี้ .. ส่วนตัว Alert Notification เราใช้เป็น webhook ของ MS Teams เพราะว่าทีมเรา และองค์กรเรา ใช้ MS Teams เป็นหลัก ในการทำงานอยู่แล้ว ..

Tech Stack

– Next.js
– GitLab
– Jenkins
– Nexus Repository
– SonarQube
– nginx
– Docker
– Kubernetes (k8s)
– AWS Cognito
– AWS EKS
– Elasticsearch
– Logstash + APM
– Kibana
– Prometheus
– Lens/Grafana
– Microsoft Teams

Jenkins Pipeline Examples

https://github.com/pornpasok/iam-demo-app

สำหรับท่านใด ที่สนใจ ในการออกแบบ Architecture, Tech Stack และ CI/CD Pipeline ก็สามารถ มา comment พูดคุย แลกเปลี่ยน ปรึกษากันได้ตรงนี้นะครับ .. อย่างที่ผมเน้นย้ำตลอด ไม่มีแบบไหนผิด แบบไหนถูก .. แต่แบบไหนที่เหมาะกับเรา นั่นแหละ คือดีที่สุด ครับ .. 🙂

ESP Weather Station

ESP Weather Station


คลิปสอนทำ Weather Station แบบง่ายๆ ราคาไม่ถึง 300 บาท

สวัสดีปีใหม่ 2021 ครับ เพื่อนๆ พี่ๆ น้องๆ ทุกท่าน ขอให้ปีนี้เป็นปีที่ดีนะครับ 🙂
ปีที่ผ่านมา ผมเองก็ไม่ได้มา update blog ส่วนตัวเลยครับ +___+

วันนี้มีโอกาสดี ได้หยุดยาว กลับมาอยู่บ้านที่จันทบุรี ก็เลยถือโอกาส เขียนเล่าวิธีการ
ทำ Weather Station แบบง่ายๆ และราคาถูกมาก ไม่เกิน 300 บาท ที่ใครๆ ก็ทำเองได้ ..

ตัวอย่าง ที่ผมทำเล่น ไว้ที่สวนที่จันทบุรี จะประมาณนี้ครับ
https://tonofarm.herokuapp.com/

Weather Station Dashboard

ในส่วนของ Dashboard ที่ใช้แสดงผล จะใช้ของฟรี บน Cloud ของ Heroku นะครับ (ฟรีแต่ต้องเอามาประกอบร่างกันเอง + Coding นิดหน่อย)
ถ้าใครยังไม่เคยใช้งาน Heroku ลองเข้าไปอ่านบนความที่ผมเคยเขียนไว้ ได้ครับ ..
https://ton.packetlove.com/blog/iot/line-bot-node-js-mqtt-esp32-iot-2.html

Stack ในส่วนของ Dashboard ที่ผมเลือกใช้ จะเป็น PHP+MySQL ที่ทุกคนสามารถเรียนรู้ได้ง่าย และรวดเร็ว และส่วนของ graph Time series จะเป็น Highcharts ที่ใช้งานได้ง่ายมาก ..

ส่วนของ Hardware จะใช้เป็น ESP8266 (NodeMCU v3) + BME280 Sensor (Temperature, Humidity, Pressure) แค่นี้ ก็ใช้งานได้ละครับ ..
แต่ถ้าใครอยากได้ Options เสริม ทำให้ สามารถนำ Weather Station ของเราไปตั้งที่ไหนก็ได้ ก็ต้องเพิ่ม ในส่วนของ Battery ซึ่งในที่นี้ ผมเลือกใช้เป็น 18650 1 ก้อนครับ + Solar Panel + TP4056 1A Micro USB Battery Charger แค่นี้ก็เหลือๆ อยู่ได้สบายๆ เป็นปีๆ ครับ เพราะว่า ใช้เทคนิค ที่เรียกว่า Deep Sleep Mode ทำให้ Weather Station ของเรา ประหยัดพลังงานได้มาก ..

สรุป Stack ที่เราจะใช้ และ อุปกรณ์ ที่เราจะต้องใช้กันมีประมาณนี้ครับ สามารถดัดแปลงแก้ไข ได้ตามความเหมาะสม ..

มาเริ่มกันเลยดีกว่าครับ .. 🙂

0.ความรู้ที่ต้องมี ในบทความนี้

– การใช้งาน Arduino IDE เบื้องต้น
– การเขียน HTML, PHP เบื้องต้น
– การใช้งาน DB MySQL (MariaDB) เบื้องต้น
– การใช้งาน Git เบื้องต้น
– ตัวอย่าง code https://github.com/pornpasok/esp-weather-station

1.เตรียมอุปกรณ์

Hardware
– ESP8266 หรือ ESP32 ก็ได้ครับ ในที่นี้ผมใช้ NodeMCU v3 ราคา 54 บาท
– BME280 (Temperature, Humidity, Pressure) ราคา 80 บาท

Options
– Battery 18650 1 ก้อน ราคา 50 บาท
– Solar Panel 6V ราคา 30 บาท
– TP4056 1A Micro USB Battery Charger ราคา 8 บาท
– กล่องกันน้ำ IP66 ราคา 90 บาท

2.สมัครใช้บริการ Heroku สำหรับใช้งาน PHP+MySQL

– ทำตามที่ผมเคยเขียนไว้ในบทความก่อน ได้เลยครับ
https://ton.packetlove.com/blog/iot/line-bot-node-js-mqtt-esp32-iot-2.html
– เลือก Add-ons JawsDB Maria (ฟรีนะครับ)

JawsDB Maria

3.จากนั้นเราจะได้ หน้าตา Dashboard สำหรับ DB ของเรา ซึ่งจะมีค่าต่างๆ ที่จำเป็นดังนี้

Host: xxxx.cbetxkdyhwsb.us-east-1.rds.amazonaws.com
Username: xxxjmq9y0lbpccfl
Password: xxxqfwd3ch9ynzom
Port: 3306
Database: xxxt7s4yvc54h02i

DB Information

4.ทำการ Clone Soure Code ที่ผมทำไว้ให้เป็นตัวอย่างลงมา

– git clone https://github.com/pornpasok/esp-weather-station
– จะมี files ต่างๆ ประมาณนี้

tree
.
├── NodeMCUv3_BME280_deepsleep.ino (สำหรับ Upload ลง ESP8266 ของเรา)
├── README.md
├── SensorData.sql (สำหรับ import DB Structure ลง DB ที่ Heroku)
├── esp-database.php (สำหรับ config การ connect DB ที่ Heroku ค่านี้ได้จากข้อ 3.)
├── esp-post-data.php (สำหรับ รับค่าจาก อุปกรณ์ IoT ของเรา ในที่นี้คือ ESP8266)
├── esp-style.css (สำหรับ ตกแต่งหน้าตา Dashboard)
├── images
│   ├── dashboard01.png
│   ├── dashboard02.png
│   ├── dashboard03.png
│   └── esp-weather-station.jpg
└── index.php (หน้าแสดงผล ของ Dashboard)

5.Import DB Structure ลง DB ที่เราได้จาก Heroku

– ในที่นี้ ใช้ได้หลายวิธี แล้วแต่ถนัด แต่ส่วนตัวผมใช้ extensions “MySQL Client for vscode
– จากนั้น ให้นำค่า Host, Username, Password, Port ที่ได้จาก ข้อ 3. มา config เพื่อใช้งาน
– จากนั้นคลิกขวา ที่ DB เลือก Import Sql แล้วเลือก file “SensorData.sql” ที่เราทำการ clone มาจาก ข้อ 4. แค่นี้ เราก็จะได้ โครงสร้างของ tables ใน DB ของเราแล้ว ..

vscode Import Sql

6.แก้ไข config file “esp-database.php” และ “esp-post-data.php”

– นำค่า Host, Username, Password, Database ที่ได้จาก ข้อ 3. มาแก้ไข ใน file “esp-database.php

$servername = "HOSTNAME";
$dbname = "DBNAME";
$username = "USERNAME";
$password = "PASSWORD";

– แก้ไข file “esp-post-data.php” ใสส่วนของ

$api_key_value = "********";

ค่า api_key_value เรากำหนดเองได้เลย และจะต้องเอาไปใช้ ในส่วนของ อุปกรณ์ IoT (ESP8266) ของเรา

7.ทำการ push App (Dashboard) ของเรา ขึ้น Heroku

– ทำตามนี้ได้เลยครับ https://devcenter.heroku.com/articles/getting-started-with-php

เท่านี้ เราก็จะได้ App (Dashboad) ในฝั่งของ Heroku Cloud กันแล้วครับ .. 🙂
มาต่อกันที่ฝั่งของ อุปกรณ์ IoT (ESP8266) ของเรากันดีกว่าครับ ..

8.การต่อวงจร BME280 wiring to ESP8266/ESP32

The ESP8266 I2C pins are:
– GPIO 5 (D1): SCL (SCK)
– GPIO 4 (D2): SDA (SDI)

BME280 wiring to ESP8266

The ESP32 I2C pins are:
– GPIO 22: SCL (SCK)
– GPIO 21: SDA (SDI)

BME280 wiring to ESP32

9.ใช้ Arduino IDE แก้ไข code ในส่วนของ อุปกรณ์ IoT (ESP8266)

– แก้ไข file “NodeMCUv3_BME280_deepsleep.ino” ตามระบบ WIFI และ URL App เรา

const char* ssid = "WIFI-SSID";
const char* password = "WIFI-PASSWORD";
const char* serverName = "http://app-name.herokuapp.com/esp-post-data.php";
String apiKeyValue = "********";
String sensorName = "BME280";
String sensorLocation = "37.8718992,-122.2585399";

– จากนั้นทำการ Upload code แล้วเปิด Serial Monitor ดู ว่ามี Error อะไรไหม? ถ้าทุกอย่างปกติ ก็จะได้ข้อความดังภาพด้านล่าง ก็ถือว่าเป็นอันใช้ได้ 🙂

Arduino Serial Monitor

10.ทดลอง เข้า หน้าเว็บ Dashboard ของเรา ที่ทำไว้

– เข้าด้วย URL: https://app-name.herokuapp.com/
ตัวอย่างของผมคือ https://tonofarm.herokuapp.com/

ส่วน Options เพิ่มเติม ที่จะนำไปต่อยอด ก็ประมาณนี้ครับ

– ใช้ Battery 18650
– ใช้ Solar Panel + ชุด Charge Battery
– ใส่กล่อง IP66 กันน้ำ เผื่อเอาไปใช้ Outdoor
– เพิ่ม-ลด Sensors ตามความต้องการ
– ปรับแต่ง Dashboard ให้เหมาะสมตามความต้องการ

เป็นอย่างไรกันบ้างครับ ไม่ยากใช่ไหมครับ เอาไว้ทำเล่นๆ เราก็จะได้ Weather Station ของเราเองเอาไว้ใช้งาน และสามารถเข้าจากที่ไหน ก็ได้ เพราะอยู่บน Heroku Cloud ที่สำคัญ ฟรีด้วยครับ 🙂

สำหรับเพื่อนๆ ท่านใด ที่ติดปัญหา ตรงไหน สามารถสอบถามกันเข้ามาได้นะครับ
LINE ID: pornpasok

LINE ID: pornpasok

Add Friend

Source Code: https://github.com/pornpasok/esp-weather-station

รายละเอียดเพิ่มเติม: https://randomnerdtutorials.com/cloud-weather-station-esp32-esp8266/