Warum ist DevOps wichtig und wer sind die DevOps-Spezialisten?

Wenn eine Anwendung nicht funktioniert, hören die Benutzer am wenigsten gerne von den Kollegen den Satz „Das Problem liegt bei Ihnen“. Letztendlich leiden die Anwender - und es ist ihnen egal, welches Teammitglied für den Ausfall verantwortlich ist. Die DevOps-Kultur entstand genau aus diesem Grund, um Entwicklung und Betrieb zusammenzubringen und sie um eine gemeinsame Verantwortung für das Endprodukt zu vereinen.

Welche Praktiken zählen zu DevOps und warum sind sie notwendig? Was machen DevOps-Ingenieure und welche Fähigkeiten sollten sie haben? Auf diese und weitere Fragen antworten die Experten von EPAM: Kirill Sergeev, Systems Engineer und DevOps-Evangelist, und Igor Bojko, leitender Systems Engineer und Koordinator eines der DevOps-Teams des Unternehmens.

Warum ist DevOps notwendig?

Früher gab es eine Barriere zwischen den Entwicklern und dem Support (sog. Operations). Es klingt paradox, aber sie hatten unterschiedliche Ziele und KPIs, obwohl sie an der gleichen Sache arbeiteten. Das Ziel der Entwicklung war es, die Geschäftsanforderungen so schnell wie möglich umzusetzen und in das funktionierende Produkt zu integrieren. Der Support war dafür verantwortlich, dass die Anwendung stabil lief – und jede Veränderung gefährdete diese Stabilität. Es gab einen Interessenkonflikt – DevOps wurde geschaffen, um dieses Problem zu lösen.

Was ist DevOps?

Das ist eine gute und umstrittene Frage: Eine endgültige Einigung darüber gibt es weltweit bisher nicht. Bei EPAM sind wir der Ansicht, dass DevOps Technologien, Prozesse und eine Kultur der Zusammenarbeit innerhalb eines Teams vereint. Diese Vereinigung zielt darauf ab, den kontinuierlichen Mehrwert für die Endbenutzer zu liefern.

Kirill Sergeev: „Entwickler schreiben Code, Tester prüfen ihn, und Administratoren setzen das endgültige Produkt in der Produktionsumgebung ein. Lange Zeit waren diese Teile des Teams etwas voneinander getrennt, bis die Idee aufkam, sie durch einen gemeinsamen Prozess zu integrieren. So entstanden die DevOps-Praktiken.“

Der Tag ist gekommen, an dem Entwickler und Systemingenieure sich für die Arbeit des jeweils anderen interessieren. Die Barriere zwischen Produktion und Support wird zunehmend abgebaut. So entstand DevOps, das Praktiken, Kultur und die Art der Zusammenarbeit im Team umfasst.

Was ist das Wesen der DevOps-Kultur?

Es besteht darin, dass die Verantwortung für das Endergebnis auf jedem Teammitglied liegt. Das Interessanteste und Schwierigste an der DevOps-Philosophie ist es, zu verstehen, dass eine Person nicht nur für ihren Arbeitsschritt verantwortlich ist, sondern dafür, wie das gesamte Produkt funktioniert. Das Problem liegt nicht auf der Seite eines Einzelnen – es ist gemeinsam, und jedes Teammitglied trägt zur Lösung bei.

Ein zentrales Prinzip der DevOps-Kultur ist, tatsächlich Probleme zu lösen und nicht nur DevOps-Praktiken anzuwenden. Darüber hinaus werden diese Praktiken nicht «auf der Seite von jemandem» implementiert, sondern im gesamten Produkt. Ein Projekt benötigt nicht einfach nur einen DevOps-Ingenieur – es braucht eine Lösung für das Problem, und die Rolle des DevOps-Ingenieurs kann auf mehrere Teammitglieder mit unterschiedlichen Spezialisierungen verteilt werden.

Welche DevOps-Praktiken gibt es?

DevOps-Praktiken decken alle Phasen des Softwarelebenszyklus ab.

Igor Boiko: „Der ideale Fall ist, wenn wir DevOps-Praktiken direkt zu Beginn eines Projekts implementieren. Zusammen mit den Architekten planen wir die Architektur des Projekts, den Standort und die Skalierung der Anwendung und wählen die Plattform aus. Aktuell ist die mikroservicebasierte Architektur im Trend – hierfür wählen wir ein Orchestrierungssystem: Wir müssen in der Lage sein, jedes Element der Anwendung unabhängig zu verwalten und zu aktualisieren. Eine weitere Praxis ist „Infrastructure as Code“. Dies bezeichnet einen Ansatz, bei dem die Infrastruktur des Projekts durch Code erstellt und verwaltet wird, anstatt direkt mit Servern zu interagieren.

Dann gehen wir in die Entwicklungsphase über. Eine der größten Praktiken hier ist der Aufbau von CI/CD: Wir müssen den Entwicklern helfen, Änderungen am Produkt schnell, in kleinen Schritten und ohne großen Aufwand zu integrieren. CI/CD umfasst sowohl die Codeprüfung als auch das Einpflegen in den Hauptbranch und die Bereitstellung der Anwendung in Test- und Produktionsumgebungen.

In den CI/CD-Phasen durchläuft der Code Qualitätskontrollen. Damit wird sichergestellt, dass der Code, der von der Entwicklungsstation ausgeht, den festgelegten Qualitätskriterien entspricht. Hier kommen Unit- und UI-Tests zum Einsatz. Für eine schnelle, reibungslose und fokussierte Produktbereitstellung kann der passende Deployment-Typ gewählt werden.

DevOps-Praktiken haben auch in der Unterstützungsphase eines fertigen Produkts ihren Platz. Sie werden für Überwachung, Feedback, Sicherheit und Implementierung von Änderungen eingesetzt. DevOps betrachtet all diese Aufgaben aus der Perspektive ständiger Verbesserungen. Wir minimieren wiederkehrende Operationen und automatisieren sie. Dazu gehören Migrationen, Anwendungs-erweiterungen und die Gewährleistung der Betriebsbereitschaft.

Was bringen DevOps-Praktiken?

Wenn wir ein Lehrbuch über moderne DevOps-Praktiken schreiben würden, wären auf der ersten Seite drei Punkte aufgeführt: Automatisierung, Beschleunigung der Releases und schnelles Feedback von den Nutzern.

Kirill Sergeev: «Das Erste ist die Automatisierung. Alle Interaktionen im Team können wir automatisieren: Code geschrieben – bereitgestellt – getestet – installiert – Feedback gesammelt – zurück zum Anfang. All das geschieht automatisch.

Das Zweite – die Beschleunigung des Releases und sogar die Vereinfachung der Entwicklung. Für den Kunden ist es immer wichtig, dass das Produkt so schnell wie möglich auf den Markt kommt und Nutzen bringt, bevor die Konkurrenzprodukte verfügbar sind. Der Prozess der Produktlieferung kann ständig verbessert werden: Zeit reduzieren, zusätzliche Kontrollpunkte hinzufügen, das Monitoring optimieren.

Das Dritte – die Beschleunigung des Nutzer-Feedbacks. Wenn ein Nutzer Anmerkungen hat, können wir sofort Anpassungen vornehmen und die Anwendung sofort aktualisieren.»

Wie verhalten sich die Begriffe «System Engineer», «Build Engineer» und «DevOps Engineer» zueinander?

Sie überschneiden sich, beziehen sich jedoch auf leicht unterschiedliche Bereiche.

Ein System Engineer bei EPAM ist eine Position. Es gibt verschiedene Erfahrungsstufen: vom Junior bis zum Chief Specialist.

Ein Build Engineer ist eher eine Rolle, die man im Projekt übernehmen kann. Derzeit bezeichnen so die Personen, die für CI/CD verantwortlich sind.

Ein DevOps-Ingenieur ist ein Fachmann, der in einem Projekt DevOps-Praktiken implementiert.

Zusammengefasst betrachtet, erfüllt eine Person in der Position eines Systemingenieurs die Rolle eines Build-Ingenieurs im Projekt und ist für die Implementierung von DevOps-Praktiken verantwortlich.

Was genau macht ein DevOps-Ingenieur?

DevOps-Ingenieure bringen alle Teile eines Projekts zusammen. Sie verstehen die Arbeitsweise von Programmierern, Testern und Systemadministratoren und helfen, deren Arbeit zu erleichtern. Sie haben ein Gespür für die Bedürfnisse und Anforderungen des Unternehmens und wissen, welche Rolle es im Entwicklungsprozess spielt – und gestalten den Prozess unter Berücksichtigung der Interessen des Kunden.

Wir haben viel über Automatisierung gesprochen – das ist das Hauptaugenmerk der DevOps-Ingenieure. Dies ist ein äußerst wichtiger Punkt, der unter anderem die Vorbereitung von Umgebungen umfasst.

Kirill Sergeev„Bevor Aktualisierungen in das Produkt eingeführt werden, müssen sie in einer separaten Umgebung getestet werden. Diese wird von den DevOps-Ingenieuren vorbereitet. Sie schaffen auch eine DevOps-Kultur im Projekt: sie implementieren DevOps-Praktiken auf allen Ebenen ihrer Projekte. Diese drei Prinzipien: Automatisierung, Vereinfachung, Beschleunigung – bringen sie überall ein, wo sie können.“

Was sollte ein DevOps-Ingenieur wissen?

Grundsätzlich sollte er Kenntnisse aus verschiedenen Bereichen haben: Programmierung, Umgang mit Betriebssystemen, Datenbanken, Build- und Konfigurationssystemen. Hinzu kommt die Fähigkeit, mit Cloud-Infrastrukturen, Orchestrierungssystemen und Monitoring-Tools zu arbeiten.

1. Programmiersprachen

DevOps-Ingenieure beherrschen mehrere grundlegende Sprachen zur Automatisierung und können beispielsweise einem Programmierer sagen: „Wie wäre es, wenn du die Code-Installation nicht manuell, sondern mit unserem Skript durchführst, das alles automatisiert? Wir erstellen eine Konfigurationsdatei, die sowohl für dich als auch für uns übersichtlich ist – und jederzeit anpassbar. Außerdem sehen wir, wer wann warum Änderungen vornimmt.“

Ein DevOps-Ingenieur kann eine oder mehrere dieser Sprachen lernen: Python, Groovy, Bash, PowerShell, Ruby, Go. Es ist nicht erforderlich, sie auf tiefem Niveau zu beherrschen – grundlegende Kenntnisse der Syntax, Objektorientierung und die Fähigkeit, einfache Skripte zur Automatisierung zu schreiben, sind ausreichend.

2. Betriebssysteme

Ein DevOps-Ingenieur muss verstehen, auf welchem Server das Produkt installiert wird, in welcher Umgebung es betrieben wird und mit welchen Services es interagiert. Man kann sich auf die Windows- oder Linux-Familie spezialisieren.

3. Versionskontrollsysteme

Ohne Kenntnisse in Versionskontrollsystemen kommt ein DevOps-Ingenieur nicht weit. Git ist derzeit eines der beliebtesten Systeme.

4. Cloud-Anbieter

AWS, Google, Azure - insbesondere wenn wir über den Windows-Bereich sprechen.

Kirill Sergeev: „Cloud-Anbieter stellen uns zur Verfügung virtuellen Server, die hervorragend auf CI/CD abzielen.

Die Installation von zehn physikalischen Servern erfordert etwa hundert manuelle Operationen. Jeder Server muss manuell gestartet, das benötigte Betriebssystem installiert und unser Anwendung auf diesen zehn Servern eingerichtet sowie alles zehnmal überprüft werden. Cloud-Services ersetzen dieses Verfahren durch zehn Zeilen Code, und ein guter DevOps-Ingenieur sollte in der Lage sein, damit umzugehen. So spart er Zeit, Energie und Geld – sowohl für den Kunden als auch für das Unternehmen.“

5. Orchestrierungssysteme: Docker und Kubernetes

Kirill Sergeev: „Virtuelle Server sind in Container unterteilt, in jedem von ihnen können wir unsere Anwendung installieren. Wenn es viele Container gibt, muss man sie verwalten: einen einschalten, einen anderen ausschalten, an einigen Stellen Backups erstellen. Das wird ziemlich komplex und erfordert ein Orchestrierungssystem.

Früher wurde jede Anwendung von einem eigenen Server betreut – Änderungen an seiner Funktionsweise konnten die Zuverlässigkeit der Anwendung beeinträchtigen. Dank der Container werden Anwendungen isoliert und unabhängig voneinander gestartet – jede auf ihrer eigenen virtuellen Maschine. Tritt ein Fehler auf, muss man keine Zeit mit der Fehlersuche verbringen. Es ist einfacher, den alten Container zu löschen und einen neuen hinzuzufügen.

6. Konfigurationssysteme: Chef, Ansible, Puppet

Wenn es darum geht, einen gesamten Serverpark zu warten, müssen viele ähnliche Aufgaben durchgeführt werden. Das ist zeitaufwendig und kompliziert, und manuelle Arbeiten erhöhen das Risiko von Fehlern. Hier kommen Konfigurationssysteme ins Spiel. Mit ihrer Hilfe wird ein Skript erstellt, das sowohl für Programmierer als auch für DevOps-Ingenieure und Systemadministratoren gut lesbar ist. Dieses Skript hilft dabei, identische Vorgänge auf den Servern automatisch auszuführen, wodurch die Anzahl manueller Eingriffe (und damit Fehler) reduziert wird.

Welche Karriere kann ein DevOps-Ingenieur aufbauen?

Man kann sich sowohl horizontal als auch vertikal weiterentwickeln.

Igor Boiko: „In Bezug auf die horizontale Entwicklung haben DevOps-Ingenieure derzeit die breitesten Perspektiven. Alles ändert sich ständig, und man kann Fähigkeiten in den unterschiedlichsten Bereichen ausbauen: von Versionskontrollsystemen bis hin zu Monitoring, von Konfigurationsmanagement bis zu Datenbanken.

Man kann zum Systemarchitekten werden, wenn der Mitarbeiter daran interessiert ist, zu verstehen, wie eine Anwendung während ihres gesamten Lebenszyklus – von der Entwicklung bis zur Unterstützung – funktioniert.

Wie wird man DevOps-Ingenieur?

1. Lesen Sie die Bücher "Projekt Phoenix" und das DevOps-Handbuch. Diese Werke sind wahre Säulen der DevOps-Philosophie, wobei das erste ein fiktiver Roman ist.
2. Erforschen Sie die Technologien aus der obigen Liste: selbstständig oder durch Online-Kurse.
3. Treten Sie als DevOps-Ingenieur einem Open-Source-Projekt bei.
4. Praktizieren Sie und wenden Sie DevOps-Praktiken in Ihren persönlichen und beruflichen Projekten an.

Quelle: habr.com