🥇初心者ガイド: DevOps パイプラインの作成

DevOps を初めて使用する場合は、最初のパイプラインを作成するためのこの XNUMX ステップのガイドをご覧ください。

DevOps は、遅い、ばらばら、または壊れたソフトウェア開発プロセスを修正するための標準ソリューションになりました。問題は、DevOps を初めて使用し、どこから始めればよいかわからない場合、これらのテクニックについての理解が不足している可能性があることです。この記事では、DevOps パイプラインの定義について説明し、DevOps パイプラインを作成するための XNUMX つの手順についても説明します。このチュートリアルは網羅的なものではありませんが、旅を開始し、将来知識を広げるための基礎を提供します。しかし、歴史から始めましょう。

私の DevOps の旅

私は以前、シティグループのクラウドチームで、シティのクラウドインフラストラクチャを管理するためのサービスとしてのインフラストラクチャ (IaaS) Web アプリケーションの開発に携わっていましたが、開発プロセスをより効率的にし、組織にポジティブな文化的変化をもたらす方法に常に興味を持っていました。開発チーム。その答えは、Citi のクラウドアーキテクチャおよびインフラストラクチャ担当 CTO である Greg Lavender 氏が推奨した本の中で見つけました。その本は「フェニックス・プロジェクト」と呼ばれていました（フェニックスプロジェクト）でDevOpsの原理を説明しているのですが、小説のように読めます。

この本の巻末の表は、さまざまな企業がリリース環境にシステムを導入する頻度を示しています。

アマゾン: 23日あたり000
Google: 5 日あたり 500
Netflix: 500 日あたり XNUMX
フェイスブック：XNUMX日XNUMX回
ツイッター：週3回
一般的な会社：9ヶ月にXNUMX回

Amazon、Google、Netflix の周波数はどのようにして実現できるのでしょうか? これは、これらの企業がほぼ完璧な DevOps パイプラインを作成する方法を見つけ出したためです。

シティで DevOps を導入するまでは、これには程遠い状況でした。当時、私のチームにはさまざまな環境がありましたが、開発サーバーへのデプロイは完全に手動でした。すべての開発者は、IBM WebSphere Application Server Community Edition に基づく XNUMX つの開発サーバーのみにアクセスできました。問題は、複数のユーザーが同時にデプロイしようとするとサーバーがシャットダウンしてしまうため、開発者同士で意図を伝え合う必要があり、非常に面倒でした。さらに、低レベルのテストコードの範囲、面倒な手動の展開プロセス、特定のタスクやユーザーストーリーに関連付けられたコードの展開を追跡できないなどの問題がありました。

私は何かをしなければならないことに気づき、同じ考えを持つ同僚を見つけました。私たちは初期の DevOps パイプラインの構築に協力することにしました。彼は Tomcat 仮想マシンとアプリケーションサーバーをセットアップし、私は Jenkins に取り組み、Atlassian Jira と BitBucket を統合し、テストコードカバレッジに取り組みました。このサイドプロジェクトは非常に成功しました。多くのプロセスをほぼ完全に自動化し、開発サーバーでほぼ 100% の稼働時間を達成し、コードの追跡とテストカバレッジの向上を実現し、Git ブランチを Jira の課題やデプロイメントにリンクする機能を追加しました。 DevOps パイプラインの構築に使用したツールのほとんどはオープンソースでした。

私たちの DevOps パイプラインがいかにシンプルだったかがわかりました。Jenkins ファイルや Ansible などの拡張機能は使用していませんでした。ただし、この単純なパイプラインは、おそらくパレートの法則 (80/20 ルールとも呼ばれます) のおかげでうまく機能しました。

DevOps と CI/CD パイプラインの簡単な紹介

「DevOps とは何ですか?」と複数の人に質問すると、おそらくいくつかの異なる答えが得られるでしょう。 DevOps は、アジャイルと同様に、さまざまな分野にまたがるように進化してきましたが、ほとんどの人がいくつかのことに同意するでしょう。DevOps は、ソフトウェア開発実践またはソフトウェア開発ライフサイクル (SDLC) であり、その中心的な理念は、開発者と非開発者の文化を変えることです。開発者は次のような環境に存在します。

以前は手動で実行されていた操作が自動化されました。
誰もが自分の最善のことをします。
一定期間にわたる実装の数は増加します。スループットが向上します。
開発の柔軟性が向上します。

DevOps 環境を構築するために必要なのは適切なソフトウェアツールだけではありませんが、いくつかのツールは不可欠です。重要なツールは継続的インテグレーションと継続的デプロイ (CI/CD) です。このパイプラインでは、環境にさまざまな段階 (DEV、INT、TST、QA、UAT、STG、PROD など) があり、多くの操作が自動化され、開発者は高品質のコードを記述し、開発の俊敏性と高い導入率を実現できます。

この記事では、オープンソースツールを使用して、次の図に示すような DevOps パイプラインを作成するための XNUMX 段階のアプローチについて説明します。

ステップ 1: CI/CD メソッド

まず必要となるのは CI/CD ツールです。 Jenkins は Java ベースで MIT ライセンスに基づいてライセンスされているオープンソースツールで、DevOps を普及させ、事実上の標準となったツールです。

それで、ジェンキンスとは何ですか？これは、さまざまなサービスやツールと通信して整理できる、ある種の魔法の万能リモコンと考えてください。 Jenkins のような CI/CD ツールは、それ自体では役に立ちませんが、さまざまなツールやサービスに接続するとさらに強力になります。

Jenkins は、DevOps パイプラインの構築に使用できる多くのオープンソース CI/CD ツールの XNUMX つにすぎません。

ジェンキンス: クリエイティブ・コモンズとMIT
トラビス CI: MIT
クルーズコントロール:BSD
ビルドボット: GPL
Apache ガンプ: Apache 2.0
カビ：GNU

CI/CD ツールを使用した DevOps プロセスは次のようになります。

ローカルホスト上で CI/CD ツールが実行されていますが、現時点ではできることはあまりありません。 DevOps の旅の次の段階に進みましょう。

ステップ 2: ソース管理システムを管理する

CI/CD ツールがその魔法を発揮できることを確認する最良の (そしておそらく最も簡単な) 方法は、ソースコード管理 (SCM) ツールと統合することです。なぜソース管理が必要なのでしょうか? アプリケーションを開発しているとします。アプリケーションを作成するときは常にプログラミングを行っていることになり、Java、Python、C++、Go、Ruby、JavaScript、または無数のプログラミング言語のいずれを使用するかは関係ありません。作成したコードをソースコードと呼びます。最初は、特に一人で作業している場合は、すべてをローカルディレクトリに配置してもおそらく問題ありません。しかし、プロジェクトが大きくなり、他の人を共同作業に招待するようになると、変更を効果的に共有しながら競合を防ぐ方法が必要になります。また、バックアップを作成してバックアップにコピー/ペーストする方法は廃止されつつあるため、以前のバージョンを復元する方法も必要です。あなた (そしてあなたのチームメイト) には、より良いものが必要です。

ここで、ソースコード管理がほぼ必須になります。このツールはコードをリポジトリに保存し、バージョンを追跡し、プロジェクト参加者の作業を調整します。

ソース管理ツールは数多くありますが、Git が標準であり、それは当然のことです。 Git を使用することを強くお勧めしますが、必要に応じて他のオープンソースオプションもあります。

Git: GPLv2 および LGPL v2.1
サブバージョン: Apache 2.0
同時バージョンシステム (CVS): GNU
ベスタ: LGPL
Mercurial: GNU GPL v2+

DevOps パイプラインにソースコードコントロールを追加すると、次のようになります。

CI/CD ツールを使用すると、レビュー、ソースコードの取得、メンバー間のコラボレーションのプロセスを自動化できます。悪くない？しかし、何十億人もの人々がそれを使用し、評価できるように、それを実用的なアプリケーションにするにはどうすればよいでしょうか?

ステップ 3: ビルド自動化ツールを作成する

素晴らしい！コードをレビューしてソース管理に変更を加えたり、友人を招待して開発に協力することができます。しかし、まだアプリケーションを作成していません。 Web アプリケーションを作成するには、デプロイ可能なバッチ形式でコンパイルおよびパッケージ化するか、実行可能ファイルとして実行する必要があります。 (JavaScript や PHP などのインタープリタ型プログラミング言語はコンパイルする必要がないことに注意してください)。

ビルド自動化ツールを使用します。どのビルド自動化ツールを使用するかに関係なく、それらはすべて同じ目標を持っています。それは、ソースコードを任意の形式にビルドし、クリーニング、コンパイル、テスト、および特定の環境へのデプロイのタスクを自動化することです。ビルドツールはプログラミング言語によって異なりますが、一般的なオープンソースオプションをいくつか紹介します。

名前
ライセンス
プログラミング言語

達人
Apacheの2.0
Java

アリ
Apacheの2.0
Java

受け台
Apacheの2.0
Java

Bazel
Apacheの2.0
Java

アカウントを作成し
GNU
無し

イサキ
マサチューセッツ工科大学（MIT）
JavaScriptを

がぶ飲み
マサチューセッツ工科大学（MIT）
JavaScriptを

ビルダー
アパッチ
ルビー

レーキ
マサチューセッツ工科大学（MIT）
ルビー

AAP
GNU
Python

SCコン
マサチューセッツ工科大学（MIT）
Python

ビットベイク
GPLv2
Python

ケーキ
マサチューセッツ工科大学（MIT）
C#

自衛隊
外国人 (MIT)
LISP

徒党
BSD
ハスケル

素晴らしい！ビルド自動化ツールの構成ファイルをソース管理システムに配置し、CI/CD ツールですべてをまとめることができます。

大丈夫ですよね？しかし、アプリケーションをどこにデプロイするのでしょうか?

ステップ 4: Web アプリケーションサーバー

現時点では、実行可能またはインストール可能なパッケージ化されたファイルが完成しました。アプリケーションが本当に役立つためには、何らかのサービスまたはインターフェイスを提供する必要がありますが、アプリケーションをホストするコンテナが必要です。

Web アプリケーションサーバーはまさにそのようなコンテナです。サーバーは、デプロイされるパッケージのロジックを定義できる環境を提供します。サーバーはインターフェイスも提供し、ソケットを外部に公開することで Web サービスを提供します。 HTTP サーバーと、それをインストールするための環境 (仮想マシンなど) が必要です。ここでは、これについてさらに詳しく学習すると仮定しましょう (ただし、コンテナーについては以下で説明します)。

オープンソースの Web アプリケーションサーバーがいくつかあります。

名前
ライセンス
プログラミング言語

雄猫
Apacheの2.0
Java

桟橋
Apacheの2.0
Java

ワイルドフラリー
GNU レッサーパブリック
Java

GlassFish
CDDL および GNU 非公開
Java

ジャンゴ
3 節 BSD
Python

竜巻
Apacheの2.0
Python

ユニコーン
マサチューセッツ工科大学（MIT）
Python

Python
マサチューセッツ工科大学（MIT）
Python

レール（Rail）
マサチューセッツ工科大学（MIT）
ルビー

Node.js
マサチューセッツ工科大学（MIT）
Javascriptを

DevOps パイプラインを使用する準備がほぼ整いました。よくやった！

そこで作業をやめて統合を自分で処理することもできますが、コードの品質はアプリ開発者にとって重要な点です。

ステップ 5: コードのテスト範囲

テストの実装も面倒な要件になる可能性がありますが、開発者はアプリケーションのバグを早期に発見し、コードの品質を向上させてエンドユーザーが満足できるようにする必要があります。幸いなことに、コードをテストし、品質を向上させるための推奨事項を作成するためのオープンソースツールが数多くあります。さらに優れているのは、ほとんどの CI/CD ツールがこれらのツールに接続してプロセスを自動化できることです。

コードテストは、テストの作成と実行に役立つコードテストフレームワークと、コードの品質向上に役立つ提案ツールの XNUMX つの部分で構成されます。

コードテストシステム

名前
ライセンス
プログラミング言語

JUnit
Eclipse Public License
Java

イージーモック
アパッチ
Java

モッキート
マサチューセッツ工科大学（MIT）
Java

パワーモック
Apacheの2.0
Java

パイテスト
マサチューセッツ工科大学（MIT）
Python

仮説
モジラ
Python

TOX
マサチューセッツ工科大学（MIT）
Python

コード改善のための推奨システム

名前
ライセンス
プログラミング言語

カバレッジ
GNU
Java

コードカバー
Eclipseパブリック(EPL)
Java

カバレッジ.py
Apacheの2.0
Python

エマ
共通公衆ライセンス
Java

ジャココ
Eclipse Public License
Java

仮説
モジラ
Python

TOX
マサチューセッツ工科大学（MIT）
Python

ジャスミン
マサチューセッツ工科大学（MIT）
JavaScriptを

カルマ
マサチューセッツ工科大学（MIT）
JavaScriptを

モカ
マサチューセッツ工科大学（MIT）
JavaScriptを

冗談
マサチューセッツ工科大学（MIT）
JavaScriptを

C++ と C# は独自のプログラミング言語であるため (GCC はオープンソースですが)、上記のツールとフレームワークのほとんどは Java、Python、JavaScript 用に書かれていることに注意してください。

テストカバレッジツールを実装したので、DevOps パイプラインはこのチュートリアルの最初に示した図のようになります。

追加の手順

コンテナ

先ほど述べたように、サーバーは仮想マシンまたはサーバーでホストできますが、コンテナーが一般的なソリューションです。

コンテナとは何ですか? 簡単に説明すると、仮想マシンにはアプリケーションのサイズを超える膨大な量のオペレーティングシステムメモリが必要ですが、コンテナにはアプリケーションを実行するためにいくつかのライブラリと構成が必要なだけです。仮想マシンには依然として重要な用途があることは明らかですが、コンテナはアプリケーションサーバーを含むアプリケーションをホストするための軽量ソリューションです。

他にもコンテナーのオプションはありますが、最も人気のあるのは Docker と Kubernetes です。

ドッカー: Apache 2.0
Kubernetes: Apache 2.0

中間自動化ツール

当社の DevOps パイプラインは主に共同アプリケーションの作成とデプロイに焦点を当てていますが、DevOps ツールを使用して実行できることは他にもたくさんあります。その XNUMX つは、ミドルウェア自動化ツールとしても知られる Infrastructure as Code (IaC) ツールの使用です。これらのツールは、ミドルウェアのインストール、管理、その他のタスクを自動化するのに役立ちます。したがって、たとえば、自動化ツールは、Web アプリケーションサーバー、データベース、監視ツールなどのアプリケーションを正しい構成で抽出し、アプリケーションサーバーに展開できます。

オープンソースのミドルウェア自動化ツールをいくつか紹介します。

Ansible: GNU パブリック
SaltStack: Apache 2.0
シェフ: Apache 2.0
パペット: Apache または GPL

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出所： habr.com

初心者ガイド: DevOps パイプラインの作成

私の DevOps の旅

DevOps と CI/CD パイプラインの簡単な紹介

ステップ 1: CI/CD メソッド

ステップ 2: ソース管理システムを管理する

ステップ 3: ビルド自動化ツールを作成する

ステップ 4: Web アプリケーション サーバー

ステップ 5: コードのテスト範囲

追加の手順

便利

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ステップ 4: Web アプリケーションサーバー

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