DevOps — Развеивание тайн — Часть 2

Содержание

1. Введение

2. Жизненный цикл DevOps

3. Объяснение компромиссов

4. Значение DevOps для компании

5. Желаемые навыки

6. Best Practices

7. Примеры DevOps в действии

8. Заключение

Введение

В области разработки программного обеспечения и ИТ-операций внедрение практики DevOps стало переломным моментом. DevOps, объединяющий слова "разработка" и "эксплуатация", представляет собой целостный подход, в котором особое внимание уделяется сотрудничеству, автоматизации и постоянному совершенствованию на протяжении всего жизненного цикла разработки программного обеспечения. Давайте отправимся в комплексное путешествие по различным этапам жизненного цикла DevOps и поймем, как каждый из них способствует достижению эффективной доставки программного обеспечения

Жизненный цикл DevOps

1. План
   Путь DevOps начинается с этапа планирования. Этот важнейший этап включает в себя разработку стратегии и определение целей проекта. Ключевые заинтересованные стороны из отделов разработки, эксплуатации и других соответствующих подразделений собираются вместе, чтобы согласовать свои цели. Основная задача - очертить рамки проекта, поставить достижимые цели и разработать четкую дорожную карту. На этом этапе тщательно изучаются и документируются такие факторы, как требования к проекту, сроки, ресурсы и потенциальные риски.

2. Разработка
   После составления четкого плана начинается этап разработки. Разработчики приступают к созданию кода на основе требований, установленных на этапе планирования. Важнейшим принципом философии DevOps является непрерывная интеграция (CI), при которой изменения кода часто сливаются в общий репозиторий. CI обеспечивает целостность кодовой базы и отсутствие проблем с интеграцией. Важную роль здесь играют средства автоматизации, автоматически запускающие сборки и выполняющие модульные тесты для выявления ошибок на ранних этапах разработки.

3. Тестирование
   Этап тестирования является важнейшим этапом, обеспечивающим качество и надежность программного обеспечения. Для выявления дефектов и уязвимостей проводятся различные виды тестирования, такие как модульное, интеграционное, тестирование производительности и безопасности. Средства автоматизированного тестирования позволяют оптимизировать этот процесс, обеспечивая быструю и последовательную оценку кодовой базы. Автоматизированное тестирование необходимо для достижения более высокого уровня покрытия кода и ускорения цикла обратной связи.

4. Развертывание
   После того как код был тщательно протестирован, наступает этап развертывания. Эта фаза заключается в автоматизации процесса развертывания для обеспечения согласованности и надежности. Применяется практика непрерывного развертывания (CD), при которой изменения кода, прошедшие этап тестирования, автоматически развертываются в производственной среде или в среде staging. Средства автоматизации организуют конвейер развертывания, снижая вероятность человеческих ошибок и минимизируя время простоя.

5. Эксплуатация
   После развертывания наступает этап эксплуатации. Эта фаза направлена на обеспечение бесперебойной работы приложения в реальной среде. Используются средства непрерывного мониторинга, позволяющие отслеживать производительность, время работы и другие важные показатели. Автоматизированные механизмы масштабирования интегрируются с учетом колебаний пользовательского спроса. В случае возникновения проблем или инцидентов автоматические оповещения и реакции обеспечивают их быстрое устранение.

6. Мониторинг
   Завершающим этапом жизненного цикла DevOps является мониторинг. Этот этап включает в себя сбор и анализ данных, связанных с производительностью приложения, поведением пользователей и другими важными KPI. Этот цикл обратной связи имеет неоценимое значение для выявления областей, требующих улучшения, и потенциальных узких мест. Полученные в ходе мониторинга данные используются на этапе планирования, что позволяет проводить итерационные улучшения и обеспечивать соответствие программного обеспечения ожиданиям пользователей.

Объяснение компромиссов

В условиях динамичной разработки и эксплуатации программного обеспечения внедрение практики DevOps дает значительные преимущества. Однако, как и любая другая значительная трансформация, внедрение DevOps сопряжено с рядом компромиссов, которые организации должны тщательно учитывать. Давайте рассмотрим эти компромиссы и выясним, как нахождение правильного баланса может привести к успешному внедрению DevOps.

1. Скорость против стабильности Скорость: Одним из краеугольных камней DevOps является ускорение доставки программного обеспечения. Быстрые итерации и непрерывное развертывание позволяют организациям оперативно выводить на рынок новые функции и быстро реагировать на отзывы пользователей. Такая скорость превращается в конкурентное преимущество, позволяющее компаниям оставаться на шаг впереди.

   Стабильность: С другой стороны, стремление к скорости иногда может нанести ущерб стабильности. Частое развертывание может привести к появлению ошибок или нарушению работы пользователей. Очень важно найти правильный баланс между скоростью и стабильностью. Переоценка скорости может привести к ненадежности приложения, а переоценка стабильности - к упущению инновационных возможностей.

   Решение: Внедрять надежные методы тестирования и обеспечения качества на протяжении всего жизненного цикла разработки. Автоматизированное тестирование, тщательный анализ кода и всестороннее регрессионное тестирование позволяют снизить риски, связанные с разработкой, ориентированной на скорость.

2. Автоматизация против сложности Автоматизация: Автоматизация является краеугольным камнем DevOps, обеспечивая последовательность, повторяемость и безошибочность процессов. Автоматизированные конвейеры развертывания, управление конфигурацией и создание инфраструктуры позволяют сократить количество ручного вмешательства и человеческих ошибок, повышая эффективность.

   Сложность: Однако настройка и сопровождение конвейеров автоматизации может привести к возникновению сложностей. По мере роста систем управление сложными рабочими процессами автоматизации может стать сложной задачей, требующей много времени. Очень важно соблюдать баланс между преимуществами автоматизации и усилиями, необходимыми для ее поддержания.

   Решение: Инвестируйте в хорошо продуманные фреймворки и инструменты автоматизации, которые масштабируются и просты в управлении. Регулярно пересматривайте и совершенствуйте процессы автоматизации, чтобы устранить избыточность и ненужные сложности.

3. Сотрудничество и специализация Сотрудничество: DevOps способствует развитию сотрудничества между командами разработчиков и операционных служб, разрушая традиционные "силосы". Кросс-функциональные команды совместно работают над созданием ценности, формируя культуру общей ответственности и коллективного участия.

   Специализация: Однако такое взаимодействие может создать проблемы для команд, привыкших к специализированным ролям. Членам команды может потребоваться приобрести более широкий набор навыков, чтобы эффективно участвовать в различных этапах жизненного цикла разработки.

   Решение: Обеспечить обучение и возможности для повышения квалификации, чтобы помочь членам команды адаптироваться к меняющемуся ландшафту. Поощряйте культуру непрерывного обучения и оказывайте поддержку в повышении квалификации.

4. Культурный сдвиг против сопротивления Культурный сдвиг: DevOps требует культурного сдвига от традиционного иерархического подхода к более совместному и гибкому. Такой сдвиг может привести к улучшению коммуникации, прозрачности и усилению чувства общей ответственности.

   Сопротивление: Однако сопротивление переменам является распространенной проблемой. Отдельные сотрудники и команды могут не решаться на внедрение новых методов и рабочих процессов, опасаясь нарушить привычный уклад.

   Решение: Лидерство играет ключевую роль в содействии этой культурной трансформации. Демонстрируя преимущества DevOps, способствуя открытому общению, признавая и поощряя совместные усилия, организации могут свести к минимуму сопротивление и вызвать энтузиазм в отношении изменений.

5. Краткосрочные победы по сравнению с долгосрочными целями: Краткосрочные победы: DevOps может дать быстрые результаты за счет сокращения времени развертывания и улучшения взаимодействия. Эти непосредственные преимущества могут быть привлекательными и демонстрируют ценность DevOps.

   Долгосрочные цели: Однако, сосредоточившись только на краткосрочных результатах, можно пренебречь стратегическими, долгосрочными целями DevOps. Культурная трансформация, совершенствование процессов и непрерывное обучение требуют постоянных усилий.

   Решение: Отмечая краткосрочные успехи, организации должны сохранять приверженность более широким целям DevOps. Регулярно оценивайте прогресс в достижении долгосрочных целей и при необходимости корректируйте стратегии.

Значение DevOps для компании:

1. Ускоренная доставка ценностей
   DevOps коренным образом меняет методы разработки, тестирования и развертывания программного обеспечения. Автоматизация процессов, таких как непрерывная интеграция и непрерывное развертывание (CI/CD), позволяет значительно сократить время, необходимое для предоставления пользователям новых функций, исправлений и улучшений. Такая скорость выхода на рынок является важнейшим преимуществом, позволяющим компаниям оперативно реагировать на тенденции рынка и требования заказчиков.

2. Улучшенное взаимодействие
   Одним из основных принципов DevOps является разрушение традиционной замкнутости, которая часто существует между командами разработки и эксплуатации. DevOps формирует культуру сотрудничества и общей ответственности, в рамках которой межфункциональные команды работают слаженно. Такое взаимодействие приводит к улучшению коммуникации, уменьшению недопонимания и улучшению согласованности между различными отделами, что в конечном итоге приводит к созданию более качественного программного обеспечения.

3. Повышение качества и надежности
   В DevOps особое внимание уделяется автоматизированному тестированию и непрерывному мониторингу на протяжении всего жизненного цикла разработки ПО. Это приводит к раннему обнаружению дефектов, уязвимостей и проблем с производительностью. Выявление и устранение этих проблем на ранних стадиях позволяет обеспечить более высокое качество и надежность конечного продукта, что ведет к повышению удовлетворенности пользователей.

4. Эффективное использование ресурсов
   Благодаря практике "инфраструктура как код" (IaC) и автоматизированному предоставлению ресурсов DevOps оптимизирует их использование. Это означает, что инфраструктура может быть увеличена или уменьшена в зависимости от потребностей, что минимизирует потери и снижает операционные расходы. Кроме того, автоматизация сокращает количество ручного вмешательства, высвобождая ценные человеческие ресурсы для решения более стратегических задач.

5. Непрерывный цикл обратной связи
   DevOps способствует созданию непрерывного цикла обратной связи через мониторинг и обратную связь с пользователями. Данные, получаемые в режиме реального времени, позволяют получить представление о производительности приложений, поведении пользователей и общем состоянии системы. Организация может использовать эту обратную связь для принятия обоснованных решений, определения приоритетов улучшений и обеспечения соответствия программного обеспечения ожиданиям пользователей.

6. Повышение инновационности
   Сокращая время и усилия, затрачиваемые на выполнение ручных задач, DevOps позволяет командам больше внимания уделять инновациям и творчеству. Разработчики могут экспериментировать с новыми идеями, функциями и технологиями, зная, что они могут быть быстро протестированы и развернуты. Такая атмосфера экспериментов приводит к появлению инноваций, способных выделить компанию на рынке.

7. Конкурентное преимущество
   В условиях современной конкуренции компании, способные быстро создавать высококачественное программное обеспечение, имеют явное преимущество. DevOps позволяет организациям быстро адаптироваться к меняющимся условиям рынка и предпочтениям пользователей. Такая способность быстро реагировать на изменения является существенным конкурентным преимуществом.

8. Культурная трансформация
   Помимо процессов и инструментов, DevOps обеспечивает культурную трансформацию. Она способствует формированию мышления, направленного на непрерывное обучение, совершенствование и сотрудничество. Такой культурный сдвиг повышает моральный дух сотрудников, их вовлеченность и удовлетворенность работой, что приводит к повышению производительности и инновационности труда.

Желаемые навыки:

1. Навыки автоматизации

   • Языки сценариев: Знание таких скриптовых языков, как Python, Bash или PowerShell, необходимо для автоматизации рутинных задач и построения инфраструктуры.

   • Управление конфигурациями: Владение инструментами управления конфигурацией, такими как Ansible, Puppet или Chef, позволяет управлять и автоматизировать конфигурацию инфраструктуры и программного обеспечения.

   • Контейнеризация: Опыт работы с платформами контейнеризации, такими как Docker, и инструментами оркестровки контейнеров, такими как Kubernetes, для упаковки и управления приложениями и их зависимостями.

2. Облачные вычисления

   • Облачные платформы: Знакомство с облачными платформами, такими как Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure или Google Cloud Platform (GCP), для развертывания и управления облачной инфраструктурой. Инфраструктура как код (IaC):

   • Понимание концепций IaC с использованием таких инструментов, как Terraform или CloudFormation, для инициализации и управления облачными ресурсами.

3. Непрерывная интеграция и непрерывное развертывание (CI/CD)

   • CI/CD Pipelines: Навыки настройки и управления конвейерами CI/CD с помощью таких инструментов, как Jenkins, GitLab CI/CD или Travis CI, для автоматизации сборки, тестирования и развертывания программного обеспечения.

   • Контроль версий: Уверенное знание систем контроля версий, таких как Git, для эффективной совместной работы и управления кодом.

4. Мониторинг и наблюдаемость

   • Инструменты мониторинга: Опыт работы с такими инструментами мониторинга, как Prometheus, Grafana или ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana), для отслеживания производительности и состояния приложений. Метрики и логирование:

   • Умение собирать и анализировать метрики и журналы для выявления проблем и оптимизации производительности системы.

5. Сотрудничество и коммуникация Soft Skills

   • Эффективная коммуникация, командная работа и сотрудничество имеют первостепенное значение в DevOps. Умение работать в команде и четко излагать свои мысли является обязательным.

   • Решение проблем: Сильные навыки решения проблем, позволяющие быстро устранять неполадки и внедрять эффективные решения.

6. Осведомленность в вопросах безопасности

   • Лучшие практики безопасности: Понимание методов обеспечения безопасности, включая безопасное кодирование, оценку уязвимостей и применение мер безопасности на протяжении всего жизненного цикла разработки.

   • Управление идентификацией и доступом (IAM): Знание концепций и инструментов IAM для безопасного управления доступом и разрешениями пользователей.

7. Agile-методологии Agile-практики

   • Знакомство с Agile-методологиями, такими как Scrum или Kanban, способствующими итеративной и совместной разработке.

   • Адаптивность: Готовность адаптироваться к изменяющимся требованиям, менять стратегии и постоянно совершенствовать процессы.

8. Непрерывное обучение Технологические тренды

   • Следить за последними тенденциями в области DevOps, облачных вычислений, контейнеризации и смежных технологий крайне важно для того, чтобы оставаться актуальным и инновационным.

9. Деловая хватка Бизнес-контекст

   • Понимание целей бизнеса и того, как практика DevOps способствует достижению этих целей.

10. Лидерство и адаптивность

    • Лидерские качества: Лидерские качества необходимы, даже если вы не занимаете формальную руководящую должность. Руководство командами и формирование культуры сотрудничества и непрерывного совершенствования жизненно необходимы.

    • Адаптивность: ИТ-ландшафт быстро развивается, поэтому адаптивность и открытость к новым инструментам и методам очень важны.

Best Practices

1. Автоматизируйте все
   Автоматизация лежит в основе DevOps. Автоматизируйте рутинные и повторяющиеся задачи, такие как сборка кода, тестирование, развертывание и обеспечение инфраструктуры. Автоматизация обеспечивает последовательность, повторяемость и снижение вероятности человеческих ошибок.

2. Внедрение непрерывной интеграции (CI)
   Внедрите надежный конвейер CI, который автоматически собирает, тестирует и проверяет изменения кода по мере их интеграции в основную кодовую базу. Такой механизм ранней обратной связи позволяет выявлять ошибки и проблемы интеграции до того, как они попадут в производство.

3. Внедрить непрерывное развертывание (CD)
   Еще одним шагом в развитии CI является внедрение CD, которое позволяет автоматизировать развертывание изменений кода в различных средах, включая производственную. Эта практика обеспечивает быстрый и надежный выпуск протестированного и проверенного кода.

4. Инфраструктура как код (IaC)
   Относитесь к инфраструктуре как к коду, используя такие инструменты, как Terraform или Ansible. Определение и управление инфраструктурой с помощью кода с контролем версий позволяет согласованно предоставлять, масштабировать и управлять ресурсами.

5. Мониторинг и измерение всего
   Внедрите комплексный мониторинг всего стека приложений, отслеживая метрики, журналы и поведение пользователей. Мониторинг позволяет выявить узкие места в производительности, потенциальные проблемы и области для оптимизации.

6. Развивать межфункциональное взаимодействие
   Поощряйте сотрудничество между командами разработчиков, операционных служб, служб безопасности и других соответствующих подразделений. Межфункциональные команды обеспечивают более эффективное взаимодействие, совместное реагирование на возникающие проблемы.

Примеры DevOps в действии:

• Пример 1: Конвейер CI/CD для развертывания веб-приложений

  • Как: Представьте себе команду разработчиков, работающую над веб-приложением. Они настроили конвейер CI/CD с помощью Jenkins.

    1. Коммит кода: Разработчики вносят изменения в код в репозиторий контроля версий (например, Git).

    2. Непрерывная интеграция (CI): После каждой фиксации кода Jenkins запускает автоматический процесс сборки. Он компилирует код, запускает модульные тесты и генерирует артефакты.

    3. Автоматизированное тестирование: Процесс CI включает в себя выполнение автоматизированных тестов, чтобы убедиться, что новые изменения не нарушают существующую функциональность.

    4. Контейнеризация: Приложение контейнеризируется с помощью Docker, что обеспечивает согласованность сред для разработки и развертывания.

    5. Непрерывное развертывание (CD): Если все тесты пройдены, Jenkins развертывает обновленный контейнер в среду постановки.

    6. Приемочное тестирование (UAT): Среда постановки позволяет тестировщикам проводить приемочное тестирование, чтобы убедиться в том, что изменения соответствуют бизнес-требованиям.

    7. Автоматизированное развертывание в производство: После успешного завершения UAT Jenkins запускает развертывание контейнера в производственной среде.

  • Зачем:

    • Более быстрые релизы: CI/CD автоматизирует процесс тестирования и развертывания, сокращая ручной труд и ускоряя время выпуска новых функций.

    • Раннее обнаружение ошибок: Автоматизированное тестирование позволяет выявлять ошибки на ранних этапах разработки, что сводит к минимуму их появление в производстве.

    • Согласованность: Контейнеризация обеспечивает стабильную работу приложения в различных средах, от разработки до производства.

    • Сокращение времени простоя: Благодаря развертыванию вначале в тестовой среде риск появления ошибок или простоя в производственной среде сводится к минимуму.

    • Итеративная разработка: Непрерывное развертывание способствует итеративной разработке, позволяя разработчикам быстро получать обратную связь и дорабатывать функции.

• Пример 2: Инфраструктура как код (IaC) для облачной среды

  • Как: Компания переносит свою инфраструктуру в облако, используя Terraform для IaC.

    1. Определение инфраструктуры: Компоненты инфраструктуры, такие как виртуальные машины, базы данных и сети, определяются с помощью конфигурационных файлов Terraform.

    2. Контроль версий: Эти конфигурационные файлы хранятся в системе контроля версий, например Git, что позволяет отслеживать изменения с течением времени.

    3. Автоматизированная инициализация: Terraform автоматизирует процесс предоставления облачных ресурсов на основе конфигурационных файлов. Разработчики могут определить желаемое состояние, а Terraform обеспечивает соответствие инфраструктуры этому состоянию.

    4. Масштабируемость: По мере роста нагрузки разработчики могут обновлять конфигурационные файлы, увеличивая количество инстансов, а Terraform соответствующим образом масштабирует инфраструктуру.

  • Зачем:

    • Последовательность и воспроизводимость: IaC обеспечивает последовательное воспроизведение инфраструктуры в различных средах, исключая дрейф конфигурации.

    • Контроль версий: Хранение конфигурации в системе контроля версий обеспечивает простоту отслеживания изменений, совместную работу членов команды и возможность отката изменений в случае необходимости.

    • Эффективность: Автоматизированное инициализирование позволяет сократить количество ручных операций и риск человеческих ошибок, что обеспечивает эффективную и надежную настройку инфраструктуры.

    • Масштабируемость: IaC обеспечивает динамическое масштабирование ресурсов по мере необходимости, позволяя реагировать на изменения спроса без ручного вмешательства.

    • Аварийное восстановление: Инфраструктура может быть быстро восстановлена в случае сбоя, что позволяет сократить время простоя и обеспечить непрерывность бизнеса.

• Пример 3: Непрерывный мониторинг и цикл обратной связи

  • Как: Рассмотрим платформу электронной коммерции, использующую для мониторинга Prometheus и Grafana.

    1. Сбор метрик: Prometheus собирает метрики, связанные с производительностью приложения, использованием ресурсов и взаимодействием с пользователями.

    2. Визуализация: Grafana визуализирует эти показатели с помощью настраиваемых панелей, позволяя командам отслеживать состояние и производительность приложения в режиме реального времени.

    3. Оповещение: Prometheus запускает оповещения на основе заранее заданных пороговых значений. Например, если загрузка процессора превышает определенный предел, команде операционного отдела отправляется оповещение.

    4. Контур обратной связи: Результаты мониторинга используются на этапе планирования. Если определенные показатели свидетельствуют о проблемах с производительностью, команды разработчиков могут определить приоритеты оптимизации в следующем цикле разработки.

  • Зачем:

    • Проактивное обнаружение проблем: Непрерывный мониторинг помогает выявить узкие места и проблемы производительности до того, как они скажутся на пользователях.

    • Видимость в реальном времени: Панели мониторинга позволяют в режиме реального времени отслеживать состояние и производительность приложения, что дает возможность быстро реагировать на аномалии.

    • Оптимизация: Данные, полученные в результате мониторинга, служат основой для непрерывных усилий по улучшению, позволяя командам оптимизировать работу приложения на основе реальных моделей использования.

    • Опыт пользователей: Мониторинг взаимодействия с пользователями дает представление о поведении пользователей и помогает улучшить их работу.

    • Управление ресурсами: Мониторинг использования ресурсов позволяет командам эффективно распределять ресурсы и обеспечивать оптимальную производительность приложения.

Заключение

В условиях постоянно развивающегося технологического ландшафта DevOps - это не просто тенденция, а стратегический императив. Организации, внедряющие DevOps, получают выгоду от ускорения инноваций, улучшения взаимодействия и повышения качества обслуживания клиентов. Сочетание правильных инструментов, практик и культурных изменений позволяет компаниям преодолевать вызовы цифровой эпохи и обеспечивать устойчивый рост и успех. По мере развития DevOps его принципы будут оставаться в авангарде современной разработки и эксплуатации ПО, способствуя трансформационным изменениям в течение многих лет.

Послесловие

Данный материал был переведён для распространения информации по DevOps.

Автор оригинала: Gurpreet Singh - LinkedIn. Ссылка на оригинал статьи

Следующий перевод выйдет про DevSecOps

Статьи из серии

• SysOps - Развеивание тайн - Часть 1