🥇Guida al DevOps per principianti

Qual è l'importanza di DevOps, cosa significa per i professionisti IT, descrizione di metodi, framework e strumenti.

Molto è cambiato da quando il termine DevOps si è affermato nel mondo IT. Considerando che gran parte dell'ecosistema è open source, è importante rivedere perché è nato e cosa significa per la carriera nell'IT.

Cos'è il DevOps

Sebbene non ci sia una definizione univoca, considero DevOps come una struttura tecnologica che facilita l'interazione tra i team di sviluppo e quelli operativi per un dispiegamento più veloce del codice negli ambienti di produzione, con possibilità di replicabilità e automazione. Dedicheremo il resto dell'articolo a scomporre questa affermazione.

La parola "DevOps" è una fusione delle parole "sviluppo" (development) e "operazioni" (operations). DevOps aiuta ad aumentare la velocità di consegna di applicazioni e servizi. Ciò consente alle organizzazioni di servire i propri clienti in modo efficace e di diventare più competitive sul mercato. In poche parole, DevOps è coerenza tra sviluppo e operazioni IT con una collaborazione e un'interazione più efficaci.

DevOps promuove una cultura in cui la collaborazione tra i team di sviluppo, gli operatori e i team di business è considerata un aspetto critico. Non si parla solo di strumenti; DevOps apporta continuamente benefici all'organizzazione e ai clienti. Gli strumenti sono uno dei suoi pilastri, insieme alle persone e ai processi. DevOps aumenta la capacità delle organizzazioni di fornire soluzioni di alta qualità in tempi rapidi. Inoltre, DevOps automatizza tutti i processi, dalla build al deployment dell'applicazione o del prodotto.

La discussione su DevOps si concentra sulle relazioni tra gli sviluppatori, le persone che scrivono software per vivere, e gli operatori, responsabili del supporto di tale software.

Sfide per il team di sviluppo

Gli sviluppatori di solito sono entusiasti e desiderosi di implementare nuovi approcci e tecnologie per risolvere i problemi delle organizzazioni. Tuttavia, affrontano anche alcune sfide:

Il mercato competitivo crea una grande pressione per la consegna tempestiva del prodotto.
Devono occuparsi della gestione del codice pronto per la produzione e dell'implementazione di nuove funzionalità.
Il ciclo di rilascio può essere lungo, quindi il team di sviluppo deve effettuare diverse ipotesi prima di implementare le applicazioni. In questo scenario è necessario avere un margine di tempo maggiore per risolvere le problematiche che sorgono durante il deployment in ambiente di produzione o di testing.

Le sfide affrontate dal team operativo

Tradizionalmente, i team operativi sono focalizzati sulla stabilità e sull'affidabilità dei servizi IT. È per questo che i team operativi si concentrano sulla ricerca di stabilità apportando modifiche a risorse, tecnologie o approcci. Le loro responsabilità includono:

Gestire la distribuzione delle risorse man mano che cresce la domanda.
Gestire le modifiche nel design o nelle configurazioni necessarie per l'applicazione in ambiente di produzione.
Diagnosticare e risolvere problemi legati alla produzione dopo il self-deployment delle applicazioni.

Come DevOps affronta le problematiche di sviluppo e operazioni

Invece di lanciare un gran numero di funzionalità dell'applicazione in una sola volta, le aziende cercano di capire se possono implementare un numero ridotto di funzioni per i propri clienti attraverso una serie di iterazioni di rilascio. Questo approccio offre numerosi vantaggi, come una migliore qualità del software, feedback più veloce dai clienti, e così via. Ciò, a sua volta, assicura un elevato grado di soddisfazione dei clienti. Per raggiungere questi obiettivi, le aziende devono:

Ridurre il tasso di fallimento nei nuovi rilasci
Aumentare la frequenza di distribuzione
Raggiungere un tempo medio di ripristino più rapido in caso di un nuovo rilascio dell'applicazione.
Ridurre il tempo per le correzioni

DevOps svolge tutte queste attività e aiuta a garantire una fornitura continua. Le organizzazioni utilizzano DevOps per raggiungere livelli di prestazioni che alcuni anni fa sembravano impensabili. Eseguono decine, centinaia e persino migliaia di distribuzioni al giorno, garantendo al contempo affidabilità, stabilità e sicurezza di livello mondiale. (Scopri di più sulle dimensioni dei batch e il loro impatto sulla consegna del software).

Il DevOps cerca di affrontare varie problematiche derivanti dall'applicazione di metodologie passate, tra cui:

L'isolamento del lavoro dei team di sviluppo e delle operazioni
Test e distribuzione come fasi separate, eseguite dopo la progettazione e l'assemblaggio, richiedenti più tempo rispetto ai cicli di assemblaggio.
Eccessivo dispendio di tempo per testare, distribuire e progettare invece di concentrarsi sulla creazione di servizi chiave per il business
Distribuzione manuale del codice, che porta a errori in produzione
Differenziali nei programmi di lavoro dei gruppi di sviluppo e operazioni, che portano a ulteriori ritardi

Opposizione tra DevOps, Agile e IT tradizionale

Il DevOps è spesso discusso in relazione ad altre pratiche IT, in particolare le infrastrutture IT agili e a cascata.

Agile è un insieme di principi, valori e metodi per la produzione di software. Ad esempio, se hai un'idea che desideri trasformare in software, puoi utilizzare i principi e i valori Agile. Tuttavia, questo software può funzionare solo in un ambiente di sviluppo o di testing. Hai bisogno di un modo semplice e sicuro per trasferire rapidamente e con alta ripetibilità il software nell'ambiente di produzione, e il percorso passa attraverso strumenti e metodi DevOps. La metodologia Agile si concentra sui processi di sviluppo, mentre DevOps si occupa dello sviluppo e del deployment, in modo sicuro e affidabile.

Il confronto tra il tradizionale modello a cascata e DevOps è un buon modo per comprendere i vantaggi che offre DevOps. Nell'esempio seguente si presume che l'applicazione sarà avviata tra quattro settimane, lo sviluppo è completato all'85%, l'app sarà lanciata e il processo di acquisto dei server per inviare il codice è appena iniziato.

Processi tradizionali
Processi in DevOps

Dopo aver effettuato l'ordine per i nuovi server, il team di sviluppo lavora al collaudo. Il gruppo operativo è impegnato a redigere una documentazione esaustiva necessaria per implementare l'infrastruttura in azienda.
Dopo aver effettuato l'ordine per i nuovi server, i team di sviluppo e operatori collaborano sui processi e sulla documentazione per l'installazione dei nuovi server. Questo consente una migliore comprensione dei requisiti infrastrutturali.

Le informazioni sui piani di ripristino, ridondanza, ubicazione dei data center e requisiti di stoccaggio sono distorte, poiché mancano input dal team di sviluppo, che possiede una conoscenza approfondita dell'applicazione.
Le informazioni dettagliate su come affrontare i guasti, la ridondanza, il ripristino di emergenza, l'ubicazione dei centri dati e i requisiti di stoccaggio sono note e corrette grazie al contributo del team di sviluppo.

Il gruppo operativo non è a conoscenza dei progressi del team di sviluppo. Inoltre, sta sviluppando un piano di monitoraggio basato sulle proprie percezioni.

Il gruppo operativo è completamente aggiornato sui progressi raggiunti dal team di sviluppatori. Collabora anche con il team di sviluppatori per sviluppare insieme un piano di monitoraggio che soddisfi le esigenze IT e quelle aziendali. Utilizzano anche strumenti per il monitoraggio delle prestazioni delle applicazioni (APM).

Il test di carico eseguito prima del lancio dell'applicazione causa il malfunzionamento dell'applicazione, ritardandone il lancio.
Il test di carico eseguito prima del lancio dell'applicazione causa una diminuzione delle prestazioni. Il team di sviluppatori risolve rapidamente i colli di bottiglia, e l'applicazione viene lanciata in tempo.

Ciclo di vita DevOps

DevOps implica l'adozione di pratiche consolidate.

Pianificazione continua

La pianificazione continua si basa sui principi del lean, partendo da piccoli passi per definire le risorse e i risultati necessari a verificare il valore del business o della visione, adattandosi costantemente, misurando i progressi, comprendendo le esigenze dei clienti e cambiando direzione quando necessario per garantire la flessibilità, oltre a rivedere il piano aziendale.

Sviluppo collaborativo

Il processo di sviluppo collaborativo consente a imprese, team di sviluppo e team di testing, distribuiti attraverso diversi fusi orari, di fornire continuamente software di alta qualità. Questo include lo sviluppo multipiattaforma, il supporto per la programmazione in vari linguaggi, la creazione di storie utente, lo sviluppo di idee e la gestione del ciclo di vita. Lo sviluppo collaborativo ingloba processi e pratiche di integrazione continua, che favoriscono un'integrazione frequente del codice e la compilazione automatica. Con l'inserimento frequente del codice nell'applicazione, i problemi di integrazione vengono identificati nelle fasi iniziali del ciclo di vita (quando sono più facili da correggere), e gli sforzi complessivi per l'integrazione sono ridotti grazie a un feedback continuo, mentre il progetto mostra un progresso continuo e visibile.

Test continuo

Il testing continuo riduce i costi di testing, aiutando i team di sviluppo a bilanciare velocità e qualità. Elimina anche i colli di bottiglia nel testing grazie alla virtualizzazione dei servizi e semplifica la creazione di ambienti di testing virtualizzati, che possono essere facilmente condivisi, distribuiti e aggiornati man mano che i sistemi cambiano. Queste funzionalità riducono i costi di inizializzazione e supporto degli ambienti di testing e accorciano i cicli di testing, consentendo di eseguire test di integrazione nelle prime fasi del ciclo di vita.

Distribuzione continua

Queste metodologie introducono una delle pratiche fondamentali: la distribuzione continua. Questo garantisce un pipeline continuo che automatizza i processi chiave. Riduce il numero di operazioni manuali, i tempi di attesa delle risorse e la quantità di rifacimenti, permettendo un deploy con un clic, garantendo così un numero maggiore di rilasci, una riduzione degli errori e totale trasparenza.

L'automazione gioca un ruolo fondamentale per garantire un rilascio di software stabile e affidabile. Una delle sfide principali è quella di adottare processi manuali, come la compilazione, il test di regressione, il deployment e la creazione dell'infrastruttura, e automatizzarli. Ciò richiede il controllo della versione del codice sorgente; script di test e deployment; dati sull'infrastruttura e configurazione delle applicazioni; così come librerie e pacchetti da cui dipende l'applicazione. Un altro fattore importante è la possibilità di richiedere lo stato di tutti gli ambienti.

Monitoraggio continuo

Il monitoraggio continuo genera report di livello aziendale che aiutano i team di sviluppo a comprendere la disponibilità e le prestazioni delle applicazioni nell'ambiente di produzione, prima che vengano implementate. Il feedback anticipato fornito dal monitoraggio continuo è fondamentale per ridurre i costi degli errori e gestire i progetti nella giusta direzione. Questa prassi include spesso strumenti di monitoraggio che rivelano tipicamente metriche legate alle prestazioni delle applicazioni.

Feedback e ottimizzazione continui

Il feedback e l'ottimizzazione continui offrono una visualizzazione del flusso di clienti e identificano con precisione i punti critici. Il feedback può essere integrato sia nelle fasi pre-vendita che post-produzione per massimizzare il valore e garantire il successo di un numero maggiore di transazioni. Tutto ciò consente una visualizzazione immediata della causa principale dei problemi dei clienti, che influiscono sul loro comportamento e sull'impatto sul business.

Vantaggi di DevOps

DevOps può favorire la creazione di un ambiente in cui sviluppatori e operatori lavorano come un'unica squadra per raggiungere obiettivi comuni. Un traguardo importante in questo processo è l'implementazione dell'integrazione continua e della consegna continua (CI/CD). Queste metodologie permetteranno ai team di rilasciare software più rapidamente e con meno errori.

I principali vantaggi di DevOps sono:

Prevedibilità: DevOps offre una frequenza di guasti significativamente inferiore durante il rilascio di nuove versioni.
Manutenibilità: DevOps assicura un facile ripristino in caso di guasti in una nuova versione o di interruzioni dell'applicazione.
Riproducibilità: Un sistema di controllo versione per il build o il codice consente di ripristinare versioni precedenti quando necessario.
Maggiore qualità: La risoluzione dei problemi infrastrutturali migliora la qualità dello sviluppo delle applicazioni.
Tempo di immissione sul mercato: L'ottimizzazione della consegna del software riduce il tempo di immissione sul mercato del 50%.
Riduzione del rischio: Assicurare la sicurezza nel ciclo di vita del software riduce il numero di difetti durante l'intero ciclo di vita.
Efficienza economica: Il focus sull'efficienza economica nello sviluppo del software è apprezzato dalla direzione.
Stabilità: Il sistema software è più stabile e sicuro, con la possibilità di verificare le modifiche.
Una base di codice più ampia viene suddivisa in parti gestibili: DevOps si basa su metodi di sviluppo agili che consentono di frammentare una grande base di codice in parti più piccole e gestibili.

Principi di DevOps

L'adozione di DevOps ha generato diversi principi che si sono evoluti (e continuano a evolversi). La maggior parte dei fornitori di soluzioni ha sviluppato le proprie varianti di diverse metodologie. Tutti questi principi si basano su un approccio olistico a DevOps, e organizzazioni di qualsiasi dimensione possono utilizzarli.

Sviluppa e testa in un ambiente simile a quello di produzione

L'obiettivo è permettere ai team di sviluppo e di controllo qualità (QA) di progettare e testare sistemi che si comportano come sistemi di produzione, in modo che possano osservare come l'applicazione opera e si comporta molto prima che sia pronta per il deployment.

L'applicazione deve essere collegata ai sistemi di produzione il prima possibile durante il ciclo di vita per affrontare tre problematiche fondamentali. In primo luogo, consente di testare l'applicazione in un ambiente vicino a quello reale. In secondo luogo, permette di testare e verificare i processi di delivery dell'applicazione in anticipo. Infine, consente al team operativo di controllare fin dalle prime fasi del ciclo di vita come il loro ambiente si comporterà quando le applicazioni saranno distribuite, permettendo così di creare un ambiente altamente personalizzabile e orientato alle applicazioni.

Deployment con processi riproducibili e affidabili

Questo principio consente ai team di sviluppo e di operazioni di sostenere processi di sviluppo software flessibili durante l'intero ciclo di vita. L'automazione è fondamentale per la creazione di processi iterativi, affidabili e riproducibili. Di conseguenza, l'organizzazione deve creare una pipeline di consegna che garantisca distribuzione e test automatizzati continui. Le distribuzioni frequenti consentono anche ai team di testare i processi di distribuzione, riducendo così il rischio di fallimenti nei rilasci reali.

Monitoraggio e verifica della qualità del lavoro

Le aziende sono efficaci nel monitoraggio delle applicazioni in produzione poiché dispongono di strumenti che registrano le metriche e i principali indicatori di prestazione (KPI) in tempo reale. Questo principio trasferisce il monitoraggio alle prime fasi del ciclo di vita, garantendo che i test automatizzati seguano le caratteristiche funzionali e non funzionali dell'applicazione nelle fasi iniziali del processo. Ogni volta che un'applicazione viene testata e distribuita, le metriche qualitative devono essere esaminate e analizzate. Gli strumenti di monitoraggio offrono avvisi precoci su problemi relativi all'operatività e alla qualità che possono sorgere durante la produzione. Queste metriche devono essere raccolte in un formato accessibile e comprensibile per tutti gli stakeholder.

Miglioramento dei cicli di feedback

Uno degli obiettivi dei processi DevOps è quello di consentire alle organizzazioni di rispondere più rapidamente e apportare modifiche. Nella fornitura di software, questo obiettivo richiede che l'organizzazione riceva feedback in una fase precoce e poi impari rapidamente da ogni azione intrapresa. Questo principio richiede alle organizzazioni di creare canali di comunicazione che permettano alle parti interessate di accedere e interagire in un'ottica di feedback. Lo sviluppo può avvenire adeguando i propri piani o priorità progettuali. La produzione può operare migliorando l'ambiente di produzione.

Dev

Pianificazione: Kanboard, Wekan e altre alternative a Trello; GitLab, Tuleap, Redmine e altre alternative a JIRA; Mattermost, Roit.im, IRC e altre alternative a Slack.
Scrittura del codice: Git, Gerrit, Bugzilla; Jenkins e altri strumenti open source per CI/CD
Build: Apache Maven, Gradle, Apache Ant, Packer
Test: JUnit, Cucumber, Selenium, Apache JMeter

Ops

Release, deployment, operations: Kubernetes, Nomad, Jenkins, Zuul, Spinnaker, Ansible, Apache ZooKeeper, etcd, Netflix Archaius, Terraform
Monitoraggio: Grafana, Prometheus, Nagios, InfluxDB, Fluentd, e altri coperti in questo manuale

(* Gli strumenti per le operazioni sono stati numerati in base all’uso delle squadre operative, ma il loro utilizzo si sovrappone alle fasi del ciclo di vita con gli strumenti di rilascio e distribuzione. Per facilitare la lettura, la numerazione è stata rimossa.)

In conclusione

DevOps è una metodologia sempre più popolare, il cui obiettivo è unire sviluppatori e operatori in un'unica entità. È unica, diversa dalle tradizionali operazioni IT e complementa Agile (ma non è altrettanto flessibile).

Scopri come ottenere una professione richiesta da zero o migliorare le tue competenze e stipendio, seguendo corsi online a pagamento di SkillFactory: