วิธีใช้งาน Hot Code Update ของ Erlang

• หนึ่งในความสามารถอันทรงพลังของระบบนิเวศ Erlang คือ Hot Code Update
• ความสามารถนี้แทบเป็นไปไม่ได้ในรันไทม์อื่น ๆ และถือว่าโดดเด่นมาก
• Elixir ถูกสร้างขึ้นบน Erlang และรองรับความสามารถเดียวกัน

การนำ Hot Code Update มาใช้ใน Elixir

• แนวทางมาตรฐานของ Elixir release (mix release) ไม่รองรับ Erlang Hot Code Update โดยค่าเริ่มต้น
• หากต้องการใช้งาน Hot Code Update จำเป็นต้องอ้างอิงบล็อกโพสต์หลายชิ้น หรือศึกษาคู่มือทางการของ Erlang อย่างละเอียด
• แหล่งข้อมูลที่เกี่ยวข้อง:
  • Learn You Some Erlang: เอกสาร Relups
  • AppSignal: คู่มือ Hot Code Reloading ใน Elixir

กรณีการใช้งานจริงของ Hot Code Update

• ในงานจริง Hot Code Update แบ่งได้ใหญ่ ๆ เป็นสองแบบ:
  1. การรีโหลดโค้ดแบบง่าย
     • ตัวอย่าง: ระหว่างพัฒนาให้รันคำสั่ง r MyModule หรือ recompile ใน IEx
     • วิธีนี้เรียบง่ายและมีประโยชน์ แต่ก็ให้ความรู้สึกเหมือนเป็นส่วนหนึ่งของคอมไพเลอร์หรือบิลเดอร์แบบใหม่มากกว่า
  2. การประยุกต์ใช้งานที่ซับซ้อนขึ้น
     • โปรเจ็กต์ Nerves ใช้ Hot Code Update อยู่บ่อยครั้ง:
       • บนอุปกรณ์ Elixir แบบฝังตัว เมื่อต้องปรับค่าตัวเลขหรือแก้โมดูล แทนที่จะรออัปโหลดเฟิร์มแวร์และรีบูต ก็อัปเดตผ่าน IEx ได้เลย
       • สามารถเริ่ม/หยุดบางส่วนของแอปพลิเคชัน หรือปิด GenServer เพื่อรีเซ็ตสถานะ
     • ใช้ NervesHub เพื่อทำ Hot Code Update กับอุปกรณ์ระยะไกล:
       • ตัวอย่าง: ระหว่างดีบักนาฬิกาแบบเรียลไทม์ สามารถเรียกใช้ I2C โดยตรงเพื่อหาสาเหตุของปัญหาได้รวดเร็วขึ้น

เครื่องมือและข้อควรระวังของ Hot Code Update

• หวังว่าจะมี tooling ที่รองรับ Hot Code Update เพิ่มขึ้นบน mix release ของ Elixir หรือเครื่องมือเดิมอย่าง distillery
• Hot Code Update ต้องอาศัยความระมัดระวังอย่างมากเช่นเดียวกับ database migration:
  • ต้องเข้าใจว่า dependency ต่าง ๆ ตอบสนองต่อ Hot Code Update อย่างไร
  • ยังมีประเด็นอื่น ๆ อีกหลายเรื่องที่ต้องพิจารณา

[bus710]

เนื้อหานี้ยังมีอธิบายไว้อย่างละเอียดใน Learning Elixir Programming ซึ่งเป็นหนังสือแปล Elixir เล่มเดียวในประเทศด้วย

[papillon]

เป็นฟีเจอร์ที่ยอดเยี่ยมและทรงพลังมาก แต่ดูเหมือนว่าควรใช้เพื่อการดีบักและตรวจสอบแบบเรียลไทม์เท่านั้น

[GN⁺]

ความคิดเห็นบน Hacker News

• ที่ Discord มีการใช้ BEAM hot code loading เพื่อลดรอบการ deploy ที่ยาวและใช้สำหรับอัปเดตฉุกเฉิน

  • ได้พัฒนาเครื่องมือที่สามารถแพตช์หลายโมดูลพร้อมกันและกระจายอัปเดตไปยังคลัสเตอร์
  • แจกจ่าย hot patch ผ่านความสามารถด้านการกระจายในตัวของ Erlang

• การ reload โค้ดบนอุปกรณ์ Nerves มีประโยชน์มาก และสามารถทดสอบสิ่งที่แก้ไขได้แบบเรียลไทม์ จึงเหมาะกับ integration test

  • ทดสอบและอัปเดตเฟิร์มแวร์ใหม่จากระยะไกลได้ ทำให้ลูกค้าพึงพอใจ
  • การคัดลอกไฟล์ไปไว้ที่ /tmp แล้วใช้ Code.compile ให้ข้อความแสดงข้อผิดพลาดที่ดีกว่า
  • เขียน helper function สำหรับคอมไพล์และลบโค้ดทั้งหมดได้ไม่ยาก

• ในโปรเจ็กต์ Elixir ไม่สามารถใช้ hot code update ได้ แต่คิดว่าน่าจะเป็นประโยชน์กับลูกค้า

  • สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อน hot code update อาจก่อปัญหามากขึ้น
  • สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่เรียบง่าย ควรทำให้มีผลกระทบน้อยที่สุด

• ที่ kosmi.io ใช้งาน hot code upgrade ได้สำเร็จอยู่

  • ทำให้พัฒนา แก้ไข และปล่อยอัปเดตได้รวดเร็ว
  • ใช้ Distillery และสคริปต์แบบคัสตอม แต่ก็น่าจะดีกว่าถ้ามีมาตรฐานกลาง

• เริ่มสนใจ Erlang เพราะ Nerves และ hot code reloading

  • แม้จะไม่ค่อยใช้งานได้จริงในสภาพแวดล้อม production แต่ก็เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับสร้างระบบที่เชื่อถือได้

• ต้องระมัดระวังอย่างมากเมื่อเตรียม relup และบน Linux ก็มีวิธีรันเซิร์ฟเวอร์ใหม่แล้วส่งต่อข้อมูลเซสชันได้เช่นกัน

  • hot patching อาจไม่น่าพอใจนัก เพราะเป็นการรัน VM เดิมต่อไป

• มีการ deploy Elixir บน embedded Linux โดย Nerves เข้ามาแทน systemd และบูต BEAM VM เป็น process 1

  • ทำให้วาง Elixir ไว้ใกล้กับฮาร์ดแวร์มากขึ้น

• ในอดีต WhatsApp ใช้สคริปต์ SSH เพื่อทำ hot reloading บนทุกโหนด

• hot code update มีประโยชน์ แต่ก็ทำให้พลาดได้ง่ายและการรองรับยังไม่มากพอ

  • ประโยชน์ของ hot code update สามารถได้มาผ่าน rolling restart ที่วางแผนอย่างรอบคอบ
  • สามารถใช้ความสามารถในการ reload โค้ดของ Erlang เพื่อสร้างเครื่องมือวินิจฉัยปัญหาแบบเรียลไทม์ได้

• hot code update มีข้อได้เปรียบเมื่อเปลี่ยนโค้ดในสถานการณ์ที่มีไคลเอนต์เชื่อมต่ออยู่จำนวนมาก

  • เคยใช้ GNU Make เพื่อซิงก์โค้ดไปยัง production และโหลดโมดูลผ่าน debug shell