図をコーディングする: Python の図ライブラリを使用してアーキテクチャを自動化する

導入

クラウド サービスとマイクロサービスが君臨する現代のインフラストラクチャの領域では、複雑なアーキテクチャの管理と視覚化がこれまで以上に重要になっています。

アーキテクチャ図を手動で作成および更新する時代は終わりました。 Diagrams Python ライブラリを使用すると、インフラストラクチャに合わせて進化する動的なコード駆動の図を生成できます。 Python を数行記述するだけで、クラウド アーキテクチャ、ネットワーク トポロジ、またはマイクロサービスの相互作用を視覚化できます。マルチクラウド展開、Kubernetes クラスター、またはオンプレミス ソリューションを管理しているかどうかにかかわらず、図を使用すると、システム ドキュメントが正確かつ最新の状態に保たれます。これは、アーキテクチャとコードベースの同期を保つための簡単な方法です。

この投稿では、ダイアグラム ライブラリの機能を調査し、クラウド インフラストラクチャの高レベル設計 (HLD) を作成する方法を紹介し、アーキテクチャ ダイアグラムの作成プロセスを自動化する方法を紹介します。

Diagrams Python ライブラリを使用する理由

• 自動化: コードからアーキテクチャ図を直接生成し、進化するシステムに合わせてアーキテクチャ図を最新の状態に保ちます。
• プログラムによる制御: ダイアグラムを使用すると、Python を使用してインフラストラクチャを視覚的に定義でき、要素の表現方法を細かく制御できます。
• 複数のクラウド プロバイダーをサポート: このライブラリは AWS、Azure、GCP、オンプレミス システムをサポートしており、マルチクラウドおよびハイブリッド アーキテクチャを視覚化するための多用途ツールとなっています。
• スケーラブル: 小規模プロジェクトから大規模な分散システムまで、ダイアグラムはさまざまなレベルの複雑さを処理できます。

サポートされているプロバイダー

• オンプレミス
• AWS
• アズール
• GCP
• IBM
• Kubernetes (K8s)
• アリババクラウド
• OCI (Oracle Cloud Infrastructure)
• OpenStack
• ファイアベース
• デジタルオーシャン
• 伸縮性
• 規模を超えて
• ジェネリック
• プログラミング
• SaaS
• C4モデル
• カスタム

図の入門

図の使用を開始するには、ライブラリをインストールして環境をセットアップする必要があります。

ステップ 0: 前提条件

MacOS/Windows で Diagrams Python ライブラリを使用して図を作成するには、まず Graphviz をインストールする必要があります。 Graphviz は、図ライブラリがインフラストラクチャの視覚的表現を生成するために使用するツールです。

• マック

macOS を使用している場合、Graphviz をインストールする最も簡単な方法は Homebrew を使用することです:

brew install graphviz

• Windows

Windows を使用している場合は、以下の手順に従ってください

1. 公式 Web サイトの Graphviz ダウンロード ページから Graphviz インストーラーをダウンロードします。
2. インストーラーを実行し、インストール手順に従います。
3. インストール中に、システムの PATH に Graphviz を追加するオプションを必ずチェックしてください。

ステップ 1: インストール

brew install graphviz

ステップ 2: 最初の図

AWS の基本的な Web アーキテクチャを表す簡単な図を作成してみましょう。

pip install diagrams

この最小限のコードを使用すると、トラフィックがロード バランサーから Web サーバー、そしてデータベースにどのように流れるかを視覚化できます。これが Diagrams ライブラリの威力です。迅速かつ直感的で、高度にカスタマイズ可能です。これはほんの始まりにすぎません。活用できるさらに高度な機能やコンポーネントが多数あります。これらについては、次のセクションで説明します。

高度な機能

コンポーネントのグループ化 (クラスタリング)

コンポーネントをクラスターにグループ化して、アーキテクチャ内のさまざまな層または論理グループを表すことができます。

from diagrams import Diagram
from diagrams.aws.compute import EC2
from diagrams.aws.network import ELB
from diagrams.aws.database import RDS

with Diagram("Simple AWS Architecture", show=False):
    lb = ELB("Load Balancer")
    web = EC2("Web Server")
    db = RDS("Database")

    lb >> web >> db

Cluster() を使用して Web サーバーとデータベースをグループ化し、層を個別に視覚化することで図を理解しやすくしています。

コンポーネントのカスタマイズ

図では、カスタム ラベル、色、さらにはカスタム イメージを追加して、特定のコンポーネントを表すことができます。たとえば、カスタム サービスを表現したい場合は、ローカルまたはリモートの外部イメージを含めることができます。

• ローカル ソースからのカスタム アイコンの使用

ローカルに保存されたアイコン (custom_icon.png ファイルなど) がある場合は、それを使用して図内でカスタム コンポーネントを表すことができます。以下のコードは、ローカル ファイル システムからカスタム アイコンを追加する方法を示しています。

from diagrams import Cluster, Diagram
from diagrams.aws.compute import EC2
from diagrams.aws.network import ELB
from diagrams.aws.database import RDS

with Diagram("AWS Architecture with Clustering", show=False):
    with Cluster("Web Tier"):
        lb = ELB("Load Balancer")
        web_servers = [EC2("Web 1"), EC2("Web 2")]

    with Cluster("Database Tier"):
        db_primary = RDS("Primary DB")
        db_replica = RDS("Replica DB")

    lb >> web_servers >> db_primary
    db_primary >> db_replica

./custom_icon.png はローカル画像ファイルへのパスです。

• リモート ソースからのカスタム アイコンの使用

同様に、リモート ソースからの画像を使用できます。 URL から画像をダウンロードして図で使用する方法は次のとおりです。

ファイルへのリモート パスを指定することで、リモート URL からカスタム アイコンを使用することもできます。

from diagrams.custom import Custom
with Diagram("Custom Service Architecture", show=False):
    custom_service = Custom("My Custom Service", "./custom_icon.png")

これにより、組織のニーズに合ったアーキテクチャをさらに柔軟に設計できるようになります。

マルチクラウドとオンプレミスのアーキテクチャを組み合わせる

オンプレミス システムとクラウド インフラストラクチャを組み合わせて使用​​することもできます。ダイアグラムを使用すると、これらの要素を 1 つのビューに簡単に組み合わせることができます。ハイブリッド アーキテクチャをシームレスに視覚化できます。

brew install graphviz

課題と限界

図は強力なツールですが、いくつかの課題があります。

• パフォーマンス: 数百のコンポーネントを含む非常に大きな図の生成は時間がかかることがあります。
• カスタマイズの制限事項: Diagrams には事前定義されたコンポーネントが幅広く用意されていますが、高度にカスタマイズされた要素を追加するには追加の作業が必要になる場合があります。
• 静的出力: 図は静的な画像を生成します。インタラクティブな図やリアルタイムの図が必要な場合は、他のツールと統合する必要がある場合があります。

結論

Diagrams Python ライブラリは、インフラストラクチャ図の作成を自動化するための素晴らしいツールです。これをワークフローに統合することで、インフラストラクチャの変更に応じてアーキテクチャ図を動的に生成できます。クラウド インフラストラクチャを文書化する場合でも、複雑なマイクロサービス アーキテクチャを図示する場合でも、Diagrams はシステムを視覚化するための強力なプログラムによる方法を提供します

GitHub リポジトリ

このブログの例の完全なソース コードは、私の GitHub で見つけることができます。

• 私のダイアグラムコードリポジトリ

参照

• 図: https://diagrams.mingrammer.com/docs/getting-started/installation

免責事項:

これは個人のブログです。ここで表明された見解や意見は著者のみのものであり、著者が職業上または個人的に関係する組織や個人の見解や意見を代表するものではありません。

以上が図をコーディングする: Python の図ライブラリを使用してアーキテクチャを自動化するの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。