Cara Mengoptimalkan Infrastruktur Produksi Node.js: Praktik Terbaik

Kata Pengantar

Di Forward Email, kami telah menghabiskan waktu bertahun-tahun menyempurnakan pengaturan lingkungan produksi Node.js kami. Panduan komprehensif ini membagikan praktik terbaik penerapan produksi Node.js kami yang telah teruji, dengan fokus pada pengoptimalan performa, pemantauan, dan pembelajaran yang kami petik dalam menskalakan aplikasi Node.js untuk menangani jutaan transaksi harian.

Revolusi Optimalisasi Performa Inti Tunggal 573% Kami

Ketika kami bermigrasi dari prosesor Intel ke AMD Ryzen, kami mencapai peningkatan performa sebesar 573% pada aplikasi Node.js kami. Ini bukan sekadar optimasi kecil—ini secara fundamental mengubah performa aplikasi Node.js kami dalam produksi dan menunjukkan pentingnya optimasi performa inti tunggal untuk setiap aplikasi Node.js.

Tip

Untuk praktik terbaik penerapan produksi Node.js, pilihan perangkat keras sangatlah penting. Kami secara khusus memilih hosting DataPacket karena ketersediaan AMD Ryzen mereka karena kinerja inti tunggal sangat penting untuk aplikasi Node.js karena eksekusi JavaScript bersifat single-threaded.

Mengapa Optimasi Performa Inti Tunggal Penting untuk Node.js

Migrasi kami dari Intel ke AMD Ryzen menghasilkan:

  • Peningkatan performa 573% dalam pemrosesan permintaan (didokumentasikan dalam Masalah GitHub di halaman status kami #1519)
  • Menghilangkan penundaan pemrosesan hingga respons yang hampir instan (disebutkan dalam Masalah GitHub #298)
  • Rasio harga-kinerja yang lebih baik untuk lingkungan produksi Node.js
  • Waktu respons yang lebih baik di seluruh titik akhir aplikasi kami

Peningkatan performa ini begitu signifikan sehingga kami kini menganggap prosesor AMD Ryzen penting untuk setiap penerapan produksi Node.js yang serius, baik Anda menjalankan aplikasi web, API, layanan mikro, atau beban kerja Node.js lainnya.

Konten Terkait

Untuk detail selengkapnya tentang pilihan infrastruktur kami, lihat:

Pengaturan Lingkungan Produksi Node.js ##: Tumpukan Teknologi Kami

Praktik terbaik penerapan produksi Node.js kami mencakup pilihan teknologi yang disengaja berdasarkan pengalaman produksi selama bertahun-tahun. Berikut teknologi yang kami gunakan dan mengapa pilihan ini berlaku untuk semua aplikasi Node.js:

Manajer Paket: pnpm untuk Efisiensi Produksi

Apa yang kami gunakan: pnpm (versi yang disematkan)

Kami memilih pnpm daripada npm dan yarn untuk pengaturan lingkungan produksi Node.js kami karena:

  • Waktu instalasi lebih cepat dalam pipeline CI/CD
  • Efisiensi ruang disk melalui hard linking
  • Resolusi dependensi yang ketat yang mencegah dependensi phantom
  • Performa yang lebih baik dalam penerapan produksi

Note

Sebagai bagian dari praktik terbaik penerapan produksi Node.js, kami menyematkan versi persis dari alat penting seperti pnpm untuk memastikan perilaku yang konsisten di semua lingkungan dan mesin anggota tim.

Detail implementasi:

Kerangka Kerja Web: Koa untuk Produksi Node.js Modern

Apa yang kami gunakan:

Kami memilih Koa daripada Express untuk infrastruktur produksi Node.js kami karena dukungan async/await-nya yang modern dan komposisi middleware yang lebih bersih. Pendiri kami, Nick Baugh, berkontribusi pada Express dan Koa, memberi kami wawasan mendalam tentang kedua kerangka kerja tersebut untuk penggunaan produksi.

Pola ini berlaku baik Anda sedang membangun REST API, server GraphQL, aplikasi web, atau layanan mikro.

Contoh implementasi kami:

Pemrosesan Pekerjaan Latar Belakang: Bree untuk Keandalan Produksi

Apa yang kami gunakan: Penjadwal bree

Kami membuat dan memelihara Bree karena penjadwal pekerjaan yang ada tidak memenuhi kebutuhan kami akan dukungan utas pekerja dan fitur JavaScript modern di lingkungan Node.js produksi. Hal ini berlaku untuk semua aplikasi Node.js yang memerlukan pemrosesan latar belakang, tugas terjadwal, atau utas pekerja.

Contoh implementasi kami:

Penanganan Kesalahan ###: @hapi/boom untuk Keandalan Produksi

Apa yang kami gunakan: @hapi/boom

Kami menggunakan @hapi/boom untuk respons kesalahan terstruktur di seluruh aplikasi produksi Node.js kami. Pola ini berfungsi untuk semua aplikasi Node.js yang membutuhkan penanganan kesalahan yang konsisten.

Contoh implementasi kami:

Cara Memantau Aplikasi Node.js dalam Produksi

Pendekatan kami dalam memantau aplikasi Node.js dalam produksi telah berkembang selama bertahun-tahun dalam menjalankan aplikasi dalam skala besar. Kami menerapkan pemantauan di berbagai lapisan untuk memastikan keandalan dan performa untuk semua jenis aplikasi Node.js.

Pemantauan Produksi Node.js Tingkat Sistem

Implementasi inti kami: helpers/monitor-server.js

Apa yang kami gunakan: node-os-utils

Ambang batas pemantauan produksi kami (dari kode produksi kami yang sebenarnya):

  • Batas ukuran heap 2GB dengan peringatan otomatis
  • Ambang batas peringatan penggunaan memori 25%
  • Ambang batas peringatan penggunaan CPU 80%
  • Ambang batas peringatan penggunaan disk 75%

Warning

Ambang batas ini berlaku untuk konfigurasi perangkat keras spesifik kami. Saat menerapkan pemantauan produksi Node.js, tinjau implementasi monitor-server.js kami untuk memahami logika yang tepat dan menyesuaikan nilainya dengan pengaturan Anda.

Pemantauan Tingkat Aplikasi untuk Produksi Node.js

Klasifikasi kesalahan kami: helpers/is-code-bug.js

Pembantu ini membedakan antara:

  • Bug kode aktual yang memerlukan perhatian segera
  • Kesalahan pengguna yang merupakan perilaku yang wajar
  • Kegagalan layanan eksternal yang tidak dapat kami kendalikan

Pola ini berlaku untuk aplikasi Node.js apa pun - aplikasi web, API, layanan mikro, atau layanan latar belakang.

Implementasi pencatatan kami: helpers/logger.js

Kami menerapkan penyuntingan bidang yang komprehensif untuk melindungi informasi sensitif sambil mempertahankan kemampuan debugging yang berguna di lingkungan produksi Node.js kami.

Pemantauan Khusus Aplikasi

Implementasi server kami:

Pemantauan antrean: Kami menerapkan batas antrean 5GB dan batas waktu 180 detik untuk pemrosesan permintaan guna mencegah kehabisan sumber daya. Pola ini berlaku untuk semua aplikasi Node.js dengan antrean atau pemrosesan latar belakang.

Pemantauan Produksi Node.js dengan Pemeriksaan Kesehatan PM2

Kami telah menyempurnakan pengaturan lingkungan produksi Node.js kami dengan PM2 selama bertahun-tahun pengalaman produksi. Pemeriksaan kesehatan PM2 kami sangat penting untuk menjaga keandalan di setiap aplikasi Node.js.

Sistem Pemeriksaan Kesehatan PM2 Kami

Implementasi inti kami: jobs/check-pm2.js

Pemantauan produksi Node.js kami dengan pemeriksaan kesehatan PM2 meliputi:

  • Berjalan setiap 20 menit melalui penjadwalan cron
  • Memerlukan waktu aktif minimal 15 menit sebelum suatu proses dinyatakan sehat
  • Memvalidasi status proses dan penggunaan memori
  • Otomatis memulai ulang proses yang gagal
  • Mencegah pengulangan proses ulang melalui pemeriksaan kesehatan cerdas

Caution

Untuk praktik terbaik penerapan produksi Node.js, kami memerlukan waktu aktif 15+ menit sebelum menganggap proses sehat untuk menghindari pengulangan proses ulang. Hal ini mencegah kegagalan berantai ketika proses mengalami masalah memori atau masalah lainnya.

Konfigurasi Produksi PM2 Kami

Pengaturan ekosistem kami: Pelajari file startup server kami untuk pengaturan lingkungan produksi Node.js:

Pola ini berlaku baik Anda menjalankan aplikasi Express, server Koa, API GraphQL, atau aplikasi Node.js lainnya.

Penerapan PM2 Otomatis

Penerapan PM2: ansible/playbooks/node.yml

Kami mengotomatiskan seluruh pengaturan PM2 kami melalui Ansible untuk memastikan penerapan produksi Node.js yang konsisten di semua server kami.

Sistem Penanganan dan Klasifikasi Kesalahan Produksi

Salah satu praktik terbaik penerapan produksi Node.js yang paling berharga adalah klasifikasi kesalahan cerdas yang berlaku untuk semua aplikasi Node.js:

Implementasi isCodeBug kami untuk Produksi

Sumber: helpers/is-code-bug.js

Pembantu ini menyediakan klasifikasi kesalahan cerdas untuk aplikasi Node.js dalam produksi untuk:

Prioritaskan bug aktual daripada kesalahan pengguna

  • Tingkatkan respons insiden kami dengan berfokus pada masalah nyata
  • Kurangi kelelahan peringatan akibat kesalahan pengguna yang sudah diperkirakan
  • Lebih memahami masalah aplikasi dibandingkan masalah yang disebabkan pengguna

Pola ini berfungsi untuk aplikasi Node.js apa pun - baik Anda sedang membangun situs e-commerce, platform SaaS, API, atau layanan mikro.

Integrasi ### dengan Pencatatan Produksi Kami

Integrasi logger kami: helpers/logger.js

Logger kami menggunakan isCodeBug untuk menentukan tingkat peringatan dan penyuntingan bidang, memastikan kami mendapat pemberitahuan tentang masalah nyata sekaligus menyaring gangguan dalam lingkungan produksi Node.js kami.

Konten Terkait

Pelajari lebih lanjut tentang pola penanganan kesalahan kami:

Debugging Kinerja Lanjutan dengan v8-profiler-next dan cpupro

Kami menggunakan alat profiling canggih untuk menganalisis snapshot heap dan men-debug masalah OOM (Kehabisan Memori), hambatan kinerja, dan masalah memori Node.js di lingkungan produksi kami. Alat-alat ini penting untuk aplikasi Node.js apa pun yang mengalami kebocoran memori atau masalah kinerja.

Pendekatan Profil Kami untuk Produksi Node.js

Alat yang kami rekomendasikan:

  • v8-profiler-next - Untuk menghasilkan snapshot heap dan profil CPU
  • cpupro - Untuk menganalisis profil CPU dan snapshot heap

Tip

Kami menggunakan v8-profiler-next dan cpupro bersama-sama untuk menciptakan alur kerja debugging performa yang lengkap untuk aplikasi Node.js kami. Kombinasi ini membantu kami mengidentifikasi kebocoran memori, hambatan performa, dan mengoptimalkan kode produksi kami.

Bagaimana Kami Menerapkan Analisis Snapshot Heap

Implementasi pemantauan kami: helpers/monitor-server.js

Pemantauan produksi kami mencakup pembuatan snapshot heap otomatis ketika ambang batas memori terlampaui. Ini membantu kami men-debug masalah OOM sebelum menyebabkan aplikasi crash.

Pola implementasi utama:

  • Snapshot otomatis ketika ukuran heap melebihi ambang batas 2GB
  • Profil berbasis sinyal untuk analisis sesuai permintaan dalam produksi
  • Kebijakan retensi untuk mengelola penyimpanan snapshot
  • Integrasi dengan pekerjaan pembersihan kami untuk pemeliharaan otomatis

Alur Kerja Debugging Performa

Pelajari implementasi kami yang sebenarnya:

Untuk analisis snapshot tumpukan:

  1. Instal v8-profiler-next untuk pembuatan snapshot
  2. Gunakan cpupro untuk menganalisis snapshot yang dihasilkan
  3. Implementasi ambang batas pemantauan yang serupa dengan monitor-server.js kami
  4. Atur pembersihan otomatis untuk mengelola penyimpanan snapshot
  5. Buat pengendali sinyal untuk pembuatan profil sesuai permintaan dalam produksi

Untuk profil CPU:

  1. Buat profil CPU selama periode beban tinggi
  2. Analisis dengan cpupro untuk mengidentifikasi hambatan
  3. Fokus pada jalur panas dan peluang pengoptimalan
  4. Pantau peningkatan kinerja sebelum/sesudah

Warning

Pembuatan snapshot heap dan profil CPU dapat memengaruhi kinerja. Kami menyarankan untuk menerapkan pembatasan dan hanya mengaktifkan pembuatan profil saat menyelidiki masalah tertentu atau selama masa pemeliharaan.

Integrasi ### dengan Pemantauan Produksi Kami

Alat pembuatan profil kami terintegrasi dengan strategi pemantauan kami yang lebih luas:

  • Pemicu otomatis berdasarkan ambang batas memori/CPU
  • Integrasi peringatan ketika masalah performa terdeteksi
  • Analisis historis untuk melacak tren performa dari waktu ke waktu
  • Korelasi dengan metrik aplikasi untuk penelusuran kesalahan yang komprehensif

Pendekatan ini telah membantu kami mengidentifikasi dan mengatasi kebocoran memori, mengoptimalkan jalur kode panas, dan menjaga kinerja yang stabil di lingkungan produksi Node.js kami.

Keamanan Infrastruktur Produksi Node.js

Kami menerapkan keamanan komprehensif untuk infrastruktur produksi Node.js kami melalui otomatisasi Ansible. Praktik ini berlaku untuk semua aplikasi Node.js:

Keamanan Tingkat Sistem ### untuk Produksi Node.js

Implementasi Ansible kami: ansible/playbooks/security.yml

Langkah-langkah keamanan utama kami untuk lingkungan produksi Node.js:

Swap dinonaktifkan untuk mencegah data sensitif ditulis ke disk

  • Core dump dinonaktifkan untuk mencegah dump memori yang berisi informasi sensitif
  • Penyimpanan USB diblokir untuk mencegah akses data yang tidak sah
  • Penyetelan parameter kernel untuk keamanan dan kinerja

Warning

Saat menerapkan praktik terbaik penerapan produksi Node.js, menonaktifkan swap dapat menyebabkan penghentian kehabisan memori jika aplikasi Anda melebihi RAM yang tersedia. Kami memantau penggunaan memori dengan cermat dan menyesuaikan ukuran server kami dengan tepat.

Keamanan Aplikasi untuk Aplikasi Node.js

Penyuntingan bidang log kami: helpers/logger.js

Kami menyunting kolom sensitif dari log, termasuk kata sandi, token, kunci API, dan informasi pribadi. Hal ini melindungi privasi pengguna sekaligus mempertahankan kemampuan debugging di lingkungan produksi Node.js mana pun.

Otomatisasi Keamanan Infrastruktur

Pengaturan Ansible lengkap kami untuk produksi Node.js:

Konten Keamanan Kami

Pelajari lebih lanjut tentang pendekatan keamanan kami:

Arsitektur Basis Data ## untuk Aplikasi Node.js

Kami menggunakan pendekatan basis data hibrida yang dioptimalkan untuk aplikasi Node.js kami. Pola-pola ini dapat diadaptasi untuk aplikasi Node.js apa pun:

Implementasi SQLite ### untuk Produksi Node.js

Apa yang kami gunakan:

Konfigurasi kami: ansible/playbooks/sqlite.yml

Kami menggunakan SQLite untuk data spesifik pengguna di aplikasi Node.js kami karena menyediakan:

  • Isolasi data per pengguna/penyewa
  • Performa yang lebih baik untuk kueri pengguna tunggal
  • Pencadangan dan migrasi yang disederhanakan
  • Kompleksitas yang berkurang dibandingkan dengan database bersama

Pola ini berfungsi dengan baik untuk aplikasi SaaS, sistem multi-penyewa, atau aplikasi Node.js apa pun yang memerlukan isolasi data.

Implementasi MongoDB ### untuk Produksi Node.js

Apa yang kami gunakan:

Implementasi pengaturan kami: helpers/setup-mongoose.js

Konfigurasi kami: config/mongoose.js

Kami menggunakan MongoDB untuk data aplikasi di lingkungan produksi Node.js kami karena menyediakan:

Skema fleksibel untuk struktur data yang terus berkembang

  • Performa yang lebih baik untuk kueri yang kompleks
  • Kemampuan penskalaan horizontal
  • Bahasa kueri yang kaya

Note

Pendekatan hibrida kami dioptimalkan untuk kasus penggunaan spesifik kami. Pelajari pola penggunaan basis data aktual kami dalam basis kode untuk memahami apakah pendekatan ini sesuai dengan kebutuhan aplikasi Node.js Anda.

Pemrosesan Pekerjaan Latar Belakang Produksi Node.js

Kami membangun arsitektur pekerjaan latar belakang kami di sekitar Bree untuk penerapan produksi Node.js yang andal. Hal ini berlaku untuk semua aplikasi Node.js yang memerlukan pemrosesan latar belakang:

Pengaturan Server Bree Kami untuk Produksi

Implementasi utama kami: bree.js

Penerapan Ansible kami: ansible/playbooks/bree.yml

Contoh Pekerjaan Produksi

Pemantauan kesehatan: jobs/check-pm2.js

Otomatisasi pembersihan: jobs/cleanup-tmp.js

Semua pekerjaan kami: Telusuri direktori pekerjaan lengkap kami

Pola ini berlaku untuk aplikasi Node.js apa pun yang membutuhkan:

  • Tugas terjadwal (pemrosesan data, laporan, pembersihan)
  • Pemrosesan latar belakang (pengubahan ukuran gambar, pengiriman email, impor data)
  • Pemantauan dan pemeliharaan kesehatan
  • Pemanfaatan thread pekerja untuk tugas-tugas yang membutuhkan CPU intensif

Pola Penjadwalan Pekerjaan Kami untuk Produksi Node.js

Pelajari pola penjadwalan pekerjaan kami yang sebenarnya di direktori pekerjaan kami untuk memahami:

  • Bagaimana kami menerapkan penjadwalan seperti cron dalam produksi Node.js
  • Penanganan kesalahan dan logika percobaan ulang kami
  • Bagaimana kami menggunakan thread pekerja untuk tugas-tugas yang membutuhkan CPU intensif

Pemeliharaan Otomatis untuk Aplikasi Node.js Produksi

Kami menerapkan pemeliharaan proaktif untuk mencegah masalah umum produksi Node.js. Pola berikut berlaku untuk semua aplikasi Node.js:

Implementasi Pembersihan Kami

Sumber: jobs/cleanup-tmp.js

Pemeliharaan otomatis kami untuk aplikasi produksi Node.js menargetkan:

  • Berkas sementara yang lebih lama dari 24 jam
  • Berkas log yang melebihi batas penyimpanan
  • Berkas cache dan data sementara
  • Berkas yang diunggah yang tidak lagi diperlukan
  • Snapshot tumpukan dari proses debugging kinerja

Pola ini berlaku untuk aplikasi Node.js apa pun yang menghasilkan file sementara, log, atau data cache.

Manajemen Ruang Disk untuk Produksi Node.js

Ambang batas pemantauan kami: helpers/monitor-server.js

  • Batas antrean untuk pemrosesan latar belakang
  • Ambang batas peringatan penggunaan disk 75%
  • Pembersihan otomatis ketika ambang batas terlampaui

Otomatisasi Pemeliharaan Infrastruktur

Otomatisasi Ansible kami untuk produksi Node.js:

Panduan Implementasi Penerapan Produksi Node.js

Pelajari Kode Aktual Kami untuk Praktik Terbaik Produksi

Mulailah dengan file-file kunci ini untuk pengaturan lingkungan produksi Node.js:

  1. Konfigurasi: config/index.js
  2. Pemantauan: helpers/monitor-server.js
  3. Penanganan kesalahan: helpers/is-code-bug.js
  4. Pencatatan: helpers/logger.js
  5. Kesehatan proses: jobs/check-pm2.js

Pelajari dari Postingan Blog Kami

Panduan implementasi teknis kami untuk produksi Node.js:

Otomatisasi Infrastruktur untuk Produksi Node.js

Playbook Ansible kami untuk dipelajari untuk penerapan produksi Node.js:

Studi Kasus Kami

Implementasi perusahaan kami:

Kesimpulan ##: Praktik Terbaik Penerapan Produksi Node.js

Infrastruktur produksi Node.js kami menunjukkan bahwa aplikasi Node.js dapat mencapai keandalan tingkat perusahaan melalui:

  • Pilihan perangkat keras yang terbukti (AMD Ryzen untuk optimasi performa single core 573%)
  • Pemantauan produksi Node.js yang teruji dengan ambang batas spesifik dan respons otomatis
  • Klasifikasi kesalahan cerdas untuk meningkatkan respons insiden di lingkungan produksi
  • Debugging performa tingkat lanjut dengan v8-profiler-next dan cpupro untuk pencegahan OOM
  • Penguatan keamanan komprehensif melalui otomatisasi Ansible
  • Arsitektur database hybrid yang dioptimalkan untuk kebutuhan aplikasi
  • Pemeliharaan otomatis untuk mencegah masalah umum produksi Node.js

Intinya: Pelajari berkas implementasi dan postingan blog kami yang sebenarnya, alih-alih mengikuti praktik terbaik yang umum. Basis kode kami menyediakan pola dunia nyata untuk penerapan produksi Node.js yang dapat diadaptasi untuk aplikasi Node.js apa pun - aplikasi web, API, layanan mikro, atau layanan latar belakang.

Daftar Sumber Daya Lengkap untuk Produksi Node.js

File Implementasi Inti Kami

Implementasi Server Kami

Infrastruktur Otomatisasi Kami

Posting Blog Teknis Kami

Studi Kasus Perusahaan Kami