Guia de DevOps para iniciantes

Qual é a importância do DevOps, o que isso significa para os profissionais de TI, descrição de métodos, frameworks e ferramentas.

Guia de DevOps para iniciantes

Muita coisa aconteceu desde que o termo DevOps se estabeleceu no mundo da TI. Considerando que grande parte do ecossistema é de código aberto, é importante reavaliar por que isso começou e o que significa para a carreira em TI.

O que é DevOps

Embora não exista uma definição única, eu considero que DevOps é uma estrutura tecnológica que garante a colaboração entre equipes de desenvolvimento e operações para a implantação mais rápida de código em ambientes produtivos com possibilidade de repetição de ações e automação. O resto do artigo será dedicado a desmembrar essa afirmação.

A palavra "DevOps" é uma junção dos termos "desenvolvimento" (development) e "operações" (operations). DevOps ajuda a aumentar a velocidade de entrega de aplicações e serviços. Isso permite que as organizações atendam seus clientes de forma mais eficaz e se tornem mais competitivas no mercado. Em termos simples, DevOps é a harmonia entre desenvolvimento e operações de TI com uma interação e colaboração mais eficientes.

DevOps implica uma cultura na qual a colaboração entre equipes de desenvolvimento, operações e negócios é vista como um aspecto crítico. Não se trata apenas de ferramentas, pois o DevOps em uma organização traz benefícios constantes também para os clientes. As ferramentas são um de seus pilares, juntamente com as pessoas e os processos. O DevOps aumenta a capacidade das organizações de fornecer soluções de alta qualidade em prazos reduzidos. Além disso, o DevOps automatiza todos os processos, desde a construção até a implantação de aplicações ou produtos.

A discussão sobre DevOps se concentra nas relações entre os desenvolvedores, que são as pessoas que escrevem software para viver, e os operadores, responsáveis pelo suporte a esse software.

Desafios para a equipe de desenvolvimento

Os desenvolvedores, como regra, estão entusiasmados e dispostos a implementar novas abordagens e tecnologias para resolver os problemas das organizações. No entanto, eles também enfrentam certos desafios:

  • Um mercado competitivo cria uma grande pressão para a entrega pontual do produto.
  • Eles devem cuidar da gestão do código pronto para produção e da implementação de novas funcionalidades.
  • O ciclo de lançamento pode ser longo, portanto, a equipe de desenvolvimento precisa fazer várias suposições antes de implementar os aplicativos. Nesse cenário, é necessário um tempo maior para resolver problemas que surgem durante a implementação em ambientes de produção ou teste.

Os problemas enfrentados pela equipe de operações

Historicamente, as equipes de operações estão focadas na estabilidade e confiabilidade dos serviços de TI. É por isso que as equipes operacionais buscam estabilidade, fazendo alterações em recursos, tecnologias ou abordagens. Suas responsabilidades incluem:

  • Gerenciar a alocação de recursos à medida que a demanda cresce.
  • Lidar com alterações no design ou nas configurações necessárias para a aplicação em ambientes de produção.
  • Diagnosticar e resolver problemas relacionados à produção após a autodeployment dos aplicativos.

Como o DevOps resolve problemas de desenvolvimento e operações

Em vez de liberar uma grande quantidade de funcionalidades do aplicativo simultaneamente, as empresas tentam descobrir se podem implantar um número reduzido de funcionalidades para seus clientes por meio de uma série de iterações de lançamentos. Essa abordagem tem várias vantagens, como melhor qualidade de software, feedback mais rápido dos clientes, etc. Isso, por sua vez, garante um alto nível de satisfação dos clientes. Para alcançar esses objetivos, as empresas precisam:

  • Reduzir a taxa de falhas ao lançar novas versões
  • Aumentar a frequência de implantação
  • Alcançar um tempo médio de recuperação mais rápido em caso de lançamento de uma nova versão do aplicativo.
  • Reduzir o tempo para correções

O DevOps realiza todas essas tarefas e ajuda a garantir uma entrega contínua. As organizações utilizam o DevOps para alcançar níveis de desempenho que há alguns anos eram impensáveis. Elas realizam dezenas, centenas e até milhares de implantações por dia, mantendo confiabilidade, estabilidade e segurança de classe mundial. (Saiba mais sobre tamanhos de lotes e seu impacto na entrega de software).

O DevOps se esforça para resolver vários problemas decorrentes da aplicação de metodologias do passado, incluindo:

  • Isolamento do trabalho das equipes de desenvolvedores e operadores
  • Testes e implementações como fases separadas, realizadas após o design e a construção, que demandam mais tempo do que os ciclos de construção.
  • Excesso de tempo gasto em testes, implementações e design em vez de foco na criação de serviços empresariais essenciais
  • Implantação manual de código, levando a erros em produção
  • Diferença nos cronogramas de trabalho entre as equipes de desenvolvimento e operações, resultando em atrasos adicionais

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Conflito entre DevOps, Agile e TI tradicional

O DevOps é frequentemente discutido em relação a outras práticas de TI, especificamente em relação à infraestrutura de TI ágil e em cascata.

Agile é um conjunto de princípios, valores e métodos de produção de software. Por exemplo, se você tem uma ideia que deseja transformar em software, pode usar os princípios e valores do Agile. Mas esse software pode funcionar apenas em um ambiente de desenvolvimento ou teste. Você precisa de uma maneira simples e segura de transferir rapidamente e com alta repetibilidade o software para o ambiente de produção, e o caminho passa por ferramentas e métodos DevOps. A metodologia ágil de desenvolvimento de software concentra-se nos processos de desenvolvimento, enquanto o DevOps é responsável pelo desenvolvimento e pela implementação — da forma mais segura e confiável.

Comparar o modelo tradicional em cascata com o DevOps é uma boa maneira de entender as vantagens que o DevOps oferece. No exemplo a seguir, assume-se que o aplicativo será lançado dentro de quatro semanas, o desenvolvimento está 85% completo, o aplicativo será lançado e o processo de aquisição de servidores para implantar o código acabou de ser iniciado.

Processos tradicionais
Processos no DevOps

Após o pedido de novos servidores, a equipe de desenvolvimento trabalha na fase de testes. A equipe operacional lida com a documentação extensa necessária nas empresas para a implementação da infraestrutura.
Após a realização do pedido de novos servidores, as equipes de desenvolvimento e operações trabalham em conjunto nos processos e na documentação para a instalação dos novos servidores. Isso permite uma melhor compreensão das demandas de infraestrutura.

As informações sobre recuperação de desastres, redundância, localização dos centros de dados e requisitos de armazenamento estão distorcidas, pois não há dados da equipe de desenvolvedores, que possui know-how profundo sobre a aplicação.
Informações detalhadas sobre a superação de falhas, redundância, recuperação de desastres, localização dos centros de dados e requisitos de armazenamento são conhecidas e corretas graças à contribuição da equipe de desenvolvedores.

A equipe operacional não tem conhecimento do progresso da equipe de desenvolvedores. Eles também elaboram um plano de monitoramento com base em suas próprias percepções.

A equipe operacional está totalmente ciente do progresso feito pela equipe de desenvolvedores. Eles também interagem com a equipe de desenvolvedores e elaboram juntos um plano de monitoramento que atende às necessidades de TI e do negócio. Eles também utilizam ferramentas de monitoramento de desempenho de aplicativos (APM).

Um teste de carga realizado antes do lançamento do aplicativo resulta em uma falha do aplicativo, atrasando seu lançamento.
Um teste de carga realizado antes do lançamento do aplicativo resulta em uma diminuição do desempenho. A equipe de desenvolvimento rapidamente resolve os gargalos e o aplicativo é lançado a tempo.

Ciclo de vida do DevOps

DevOps implica a adoção de determinadas práticas padrão.

Planejamento contínuo

O planejamento contínuo baseia-se em princípios de lean, começando com pequenos passos para determinar os recursos e resultados necessários para testar o valor do negócio ou a visão, adaptando-se continuamente, medindo o progresso, compreendendo as necessidades dos clientes e mudando de direção conforme necessário para garantir agilidade, além de atualizar o plano de negócios.

Desenvolvimento colaborativo

O processo de desenvolvimento colaborativo permite que empresas, equipes de desenvolvedores e equipes de testes, distribuídas em diferentes fusos horários, forneçam continuamente software de qualidade. Isso inclui desenvolvimento multiplataforma, suporte a programação em várias linguagens, criação de histórias de usuários, desenvolvimento de ideias e gerenciamento do ciclo de vida. O desenvolvimento colaborativo envolve o processo e a prática de integração contínua, que facilita a integração frequente de código e a compilação automática. Com a implementação frequente de código no aplicativo, os problemas de integração são identificados nas primeiras etapas do ciclo de vida (quando são mais fáceis de corrigir), e os esforços gerais de integração são reduzidos devido ao feedback contínuo, uma vez que o projeto demonstra progresso contínuo e visual.

Teste contínuo

O teste contínuo reduz os custos de teste, ajudando as equipes de desenvolvedores a equilibrar velocidade e qualidade. Ele também elimina gargalos no teste por meio da virtualização de serviços e facilita a criação de ambientes de teste virtualizados que podem ser facilmente compartilhados, implantados e atualizados à medida que os sistemas mudam. Essas capacidades reduzem os custos de inicialização e manutenção de ambientes de teste, além de diminuir o tempo do ciclo de teste, permitindo a realização de testes de integração em etapas iniciais do ciclo de vida.

Implantação e lançamento contínuos

Essas metodologias trazem uma das práticas principais: lançamentos e implantações contínuas. Elas asseguram um pipeline contínuo que automatiza processos-chave. Isso reduz o número de operações manuais, o tempo de espera por recursos e a quantidade de retrabalho, permitindo implantações com um clique, o que resulta em um maior número de lançamentos, diminuição de erros e total transparência.

A automação desempenha um papel fundamental na garantia de um lançamento de software estável e confiável. Uma das principais tarefas é adotar processos manuais, como montagem, regressão, implantação e criação de infraestrutura, e automatizá-los. Para isso, é necessário ter controle da versão do código-fonte; scripts de testes e implantações; dados sobre a infraestrutura e a configuração dos aplicativos; além de bibliotecas e pacotes dos quais o aplicativo depende. Outro fator importante é a capacidade de solicitar o estado de todos os ambientes.

Monitoramento contínuo

O monitoramento contínuo fornece relatórios de nível corporativo que ajudam as equipes de desenvolvimento a entender a disponibilidade e o desempenho dos aplicativos em ambientes de produção antes mesmo de serem implantados. O feedback precoce fornecido pelo monitoramento contínuo é crucial para reduzir o custo de erros e gerenciar projetos na direção correta. Essa prática frequentemente envolve ferramentas de observação que normalmente revelam métricas relacionadas ao desempenho dos aplicativos.

Feedback e otimização constantes

O feedback contínuo e a otimização fornecem uma representação visual do fluxo de clientes e a identificação exata de pontos problemáticos. O feedback pode ser incorporado tanto nas fases pré-venda quanto pós-produção para maximizar o valor e garantir a conclusão bem-sucedida de um número ainda maior de transações. Tudo isso proporciona visualização imediata das causas raízes dos problemas dos clientes, que afetam seu comportamento e o impacto nos negócios.

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Benefícios do DevOps

O DevOps pode ajudar a criar um ambiente onde desenvolvedores e operadores trabalham como uma única equipe para alcançar objetivos comuns. Um marco importante nesse processo é a implementação de integração contínua e entrega contínua (CI/CD). Essas abordagens permitirão que as equipes lancem software no mercado mais rapidamente e com menos erros.

Os principais benefícios do DevOps incluem:

  • Previsibilidade: DevOps oferece uma frequência de falhas significativamente mais baixa ao lançar novas versões.
  • Manutenibilidade: DevOps garante fácil recuperação em caso de falhas na nova versão ou na desativação do aplicativo.
  • Reproduzibilidade: Um sistema de controle de versão de builds ou código permite restaurar versões anteriores conforme necessário.
  • Maior qualidade: Resolver problemas de infraestrutura melhora a qualidade do desenvolvimento de aplicativos.
  • Tempo de colocação no mercado: A otimização da entrega de software reduz o tempo de colocação no mercado em 50%.
  • Redução de risco: Garantir segurança ao longo do ciclo de vida do software diminui a quantidade de defeitos durante todo o ciclo.
  • Custo-efetividade: A busca pela eficiência econômica no desenvolvimento de software agrada à alta administração.
  • Resiliência: O sistema de software é mais estável, seguro e as mudanças podem ser testadas.
  • Base de código maior dividida em partes gerenciáveis: DevOps é baseado em métodos flexíveis de desenvolvimento que permitem dividir uma grande base de código em partes menores e gerenciáveis.

Princípios do DevOps

A adoção do DevOps gerou vários princípios que evoluíram (e continuam a evoluir). A maioria dos provedores de soluções desenvolveu suas próprias modificações de várias metodologias. Todos esses princípios são baseados em uma abordagem holística para o DevOps, e organizações de qualquer tamanho podem utilizá-los.

Desenvolva e teste em um ambiente semelhante ao de produção

A essência é permitir que as equipes de desenvolvedores e especialistas em controle de qualidade (QA) desenvolvam e testem sistemas que se comportem como sistemas de produção, para que possam ver como o aplicativo se comporta e funciona muito antes de estar pronto para o deployment.

O aplicativo deve ser conectado a sistemas de produção o mais cedo possível no ciclo de vida para resolver três principais problemas potenciais. Primeiro, isso permite testar o aplicativo em um ambiente próximo ao real. Em segundo lugar, isso permite que os processos de entrega do aplicativo sejam testados e verificados antecipadamente. Em terceiro lugar, isso permite que a equipe operacional verifique em uma fase inicial do ciclo de vida como seu ambiente se comportará quando os aplicativos forem implantados, permitindo-lhes criar um ambiente personalizável, voltado para aplicativos.

Implantação com processos reproduzíveis e confiáveis

Esse princípio permite que as equipes de desenvolvimento e operações mantenham processos flexíveis de desenvolvimento de software durante todo o ciclo de vida. A automação é crucial para criar processos iterativos, confiáveis e reproduzíveis. Portanto, a organização deve criar um pipeline de entrega que garanta implantação e teste automatizados contínuos. Implantação frequente também permite que as equipes testem os processos de implantação, reduzindo assim o risco de falhas durante os lançamentos reais.

Monitoramento e verificação da qualidade de operação

As organizações são boas em monitorar aplicativos em produção porque têm ferramentas que registram métricas e indicadores-chave de desempenho (KPIs) em tempo real. Este princípio leva o monitoramento para as fases iniciais do ciclo de vida, garantindo que os testes automatizados rastreiem atributos funcionais e não funcionais do aplicativo nas primeiras etapas do processo. Sempre que um aplicativo é testado e implantado, os indicadores de qualidade devem ser examinados e analisados. As ferramentas de monitoramento garantem alertas antecipados sobre problemas relacionados à operação e qualidade que possam surgir durante a produção. Esses indicadores devem ser coletados em um formato acessível e compreensível para todas as partes interessadas.

Aprimoramento dos ciclos de feedback

Um dos objetivos dos processos DevOps é permitir que as organizações respondam mais rapidamente e façam mudanças. Na entrega de software, esse objetivo exige que a organização receba feedback em uma fase inicial e, em seguida, aprenda rapidamente com cada ação tomada. Esse princípio exige que as organizações criem canais de comunicação que permitam que as partes interessadas tenham acesso e interajam com base no feedback. O desenvolvimento pode ser feito ajustando seus planos de projeto ou prioridades. A produção pode agir melhorando o ambiente de produção.

Dev

  • Planejamento: Kanboard, Wekan e outras alternativas ao Trello; GitLab, Tuleap, Redmine e outras alternativas ao JIRA; Mattermost, Roit.im, IRC e outras alternativas ao Slack.
  • Escrita de código: Git, Gerrit, Bugzilla; Jenkins e outras ferramentas de código aberto para CI/CD
  • Construção: Apache Maven, Gradle, Apache Ant, Packer
  • Testes: JUnit, Cucumber, Selenium, Apache JMeter

Ops

  • Lançamento, implantação, operações: Kubernetes, Nomad, Jenkins, Zuul, Spinnaker, Ansible, Apache ZooKeeper, etcd, Netflix Archaius, Terraform
  • Monitoramento: Grafana, Prometheus, Nagios, InfluxDB, Fluentd, e outros cobertos neste guia

(* As ferramentas de operações foram numeradas de acordo com a aplicação das equipes de operações, mas suas ferramentas se sobrepõem com as ferramentas de lançamento e implantação do ciclo de vida. Para facilitar a leitura, a numeração foi removida.)

Para concluir

DevOps é uma metodologia cada vez mais popular, cujo objetivo é unir desenvolvedores e operadores em um todo. É única, distinta das operações de TI tradicionais e complementa o Agile (mas não é tão flexível).

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Fonte: habr.com

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