🥇Ghidul DevOps pentru începători

Care este importanța DevOps, ce înseamnă pentru specialiștii IT, descrierea metodelor, cadrelor și instrumentelor.

S-au întâmplat multe de când termenul DevOps s-a consolidat în lumea IT. Având în vedere că majoritatea ecosistemului este cu sursă deschisă, este important să revizuim de ce a început și ce înseamnă pentru cariera în IT.

Ce este DevOps

Deși nu există o definiție unică, eu consider că DevOps este o structură tehnologică care asigură interacțiunea dintre echipele de dezvoltare și echipele operaționale pentru o implementare mai rapidă a codului în medii de producție, cu capacitatea de a repeta acțiunile și de a automatiza. Restul articolului va fi dedicat dezvăluirii acestei afirmații.

Cuvântul „DevOps” este o combinație a cuvintelor „dezvoltare” (development) și „operațiuni” (operations). DevOps ajută la creșterea vitezei de livrare a aplicațiilor și serviciilor. Acest lucru permite organizațiilor să își servească eficient clienții și să devină mai competitive pe piață. Pe scurt, DevOps reprezintă coerența între dezvoltare și operațiunile IT, cu o interacțiune și colaborare mai eficiente.

DevOps presupune o astfel de cultură în care colaborarea între echipele de dezvoltare, operatori și echipele de afaceri este considerată un aspect critic. Este vorba nu doar despre instrumente, deoarece DevOps aduce constant beneficii și clienților din organizație. Instrumentele sunt unul dintre pilonii săi, alături de oameni și procese. DevOps crește capacitatea organizațiilor de a oferi soluții de înaltă calitate într-un timp cât mai scurt. De asemenea, DevOps automatizează toate procesele, de la construire la implementare, aplicație sau produs.

Discuția despre DevOps se concentrează pe relațiile dintre dezvoltatori, persoanele care scriu software pentru a trăi, și operatori, responsabilizați cu suportul acestui software.

Provocările pentru echipa de dezvoltare

Dezvoltatorii, de regulă, sunt entuziasmați și dornici să implementeze abordări și tehnologii noi pentru a rezolva problemele organizațiilor. Totuși, se confruntă și cu anumite provocări:

Piața competitivă creează o mare presiune pentru livrarea la timp a produsului.
Ei trebuie să se ocupe de gestionarea codului pregătit pentru producție și de implementarea de noi funcționalități.
Ciclul de lansare poate fi lung, așa că echipa de dezvoltare trebuie să facă mai multe presupuneri înainte de implementarea aplicațiilor. În acest scenariu, este necesar mai mult timp tampon pentru a rezolva problemele care apar în timpul desfășurării în medii de producție sau de testare.

Problemele cu care se confruntă grupul operațional

Grupele operaționale au fost istoric orientate către stabilitatea și fiabilitatea serviciilor IT. De aceea, echipele operaționale caută stabilitatea prin modificări aduse resurselor, tehnologiilor sau abordărilor. Sarcinile lor includ:

Gestionarea distribuției resurselor pe măsură ce cererea crește.
Gestionarea modificărilor de design sau a setărilor necesare pentru a fi aplicate în medii de producție.
Diagnosticarea și soluționarea problemelor legate de producție, după desfășurarea autonomă a aplicațiilor.

Cum DevOps rezolvă problemele dintre dezvoltare și operațiuni

În loc să lanseze un volum mare de funcționalități ale aplicației simultan, companiile încearcă să determine dacă pot desfășura un număr mai mic de funcționalități pentru clienții lor printr-o serie de iterații de lansare. Această abordare are numeroase avantaje, cum ar fi o calitate mai bună a software-ului, un feedback mai rapid din partea clienților etc. Aceasta, la rândul ei, asigură un grad ridicat de satisfacție a clienților. Pentru a atinge aceste obiective, companiile trebuie să:

Reducă procentajul de eșecuri la lansarea de noi versiuni.
Crească frecvența desfășurărilor.
Atingă un timp mediu de recuperare mai rapid în cazul unei noi versiuni a aplicației.
Scurteze timpul necesar pentru corecturi.

DevOps îndeplinește toate aceste sarcini și ajută la asigurarea unei livrări continue. Organizațiile utilizează DevOps pentru a obține niveluri de performanță care erau impensabile acum câțiva ani. Ele desfășoară zeci, sute și chiar mii de desfășurări pe zi, asigurând în același timp fiabilitate, stabilitate și securitate de clasă mondială. (Află mai multe despre dimensiunile loturilor și impactul acestora asupra livrării software-ului).

DevOps încearcă să rezolve diverse probleme generate de aplicarea metodologiilor din trecut, inclusiv:

Izolarea muncii echipelor de dezvoltare și operațiuni
Testarea și desfășurarea ca faze separate, realizate după proiectare și construcție și care necesitază mai mult timp decât ciclurile de construcție.
Timpul excesiv cheltuit pe testare, desfășurare și proiectare în loc să se concentreze pe crearea serviciilor de bază pentru afaceri
Desfășurarea manuală a codului, care duce la erori în producție
Diferența între graficele de lucru ale grupurilor de dezvoltare și operațiuni, care conduce la întârzieri suplimentare

Opoziția între DevOps, Agile și IT tradițional

DevOps este adesea discutat în legătură cu alte practici IT, în special cu infrastructura Agile și în cascadă.

Agile reprezintă un set de principii, valori și metode pentru producția de software. De exemplu, dacă ai o idee pe care dorești să o transformi în software, poți utiliza principiile și valorile Agile. Însă acest software poate funcționa doar în medii de dezvoltare sau testare. Ai nevoie de o modalitate simplă și sigură de a transfera rapid și cu o mare repetabilitate software-ul în mediu de producție, iar calea este prin instrumentele și metodele DevOps. Metodologia Agile pentru dezvoltarea software-ului se concentrează pe procesele de dezvoltare, iar DevOps se ocupă cu dezvoltarea și desfășurarea — în cel mai sigur și fiabil mod.

Compararea modelului tradițional în cascadă cu DevOps este o modalitate bună de a înțelege avantajele pe care le oferă DevOps. În exemplul următor, se presupune că aplicația va fi lansată în patru săptămâni, dezvoltarea este finalizată în proporție de 85%, aplicația va fi lansată, iar procesul de achiziție a serverelor pentru a trimite codul a fost abia început.

Procese tradiționale
Procese în DevOps

După plasarea comenzii pentru noi servere, echipa de dezvoltare lucrează la testare. Grupul operațional lucrează la documentația amplă necesară pentru desfășurarea infrastructurii în întreprinderi.
După plasarea comenzii pentru servere noi, echipele de dezvoltatori și operatori colaborează la procesele și documentația necesare pentru instalarea noilor servere. Aceasta permite o mai bună înțelegere a cerințelor infrastructurii.

Informațiile despre recuperarea în caz de defecțiune, redundanță, amplasarea centrelor de date și cerințele pentru stocare sunt distorsionate, deoarece lipsește inputul echipei de dezvoltatori, care are cunoștințe adânci în domeniul aplicării.
Informațiile detaliate despre depășirea defecțiunilor, redundanță, recuperare în caz de dezastru, amplasarea centrelor de date și cerințele pentru stocare sunt cunoscute și corecte datorită contribuției echipei de dezvoltatori.

Echipa operativă nu are cunoștință despre progresul echipei de dezvoltatori. Totodată, aceasta elaborează un plan de monitorizare pe baza propriilor concepte.

Echipa operativă este pe deplin informată despre progresul realizat de echipa de dezvoltatori. De asemenea, aceasta colaborează cu echipa de dezvoltatori pentru a dezvolta împreună un plan de monitorizare care să satisfacă nevoile IT și ale afacerii. Ei folosesc, de asemenea, instrumente pentru monitorizarea performanței aplicațiilor (APM).

Testarea de încărcare efectuată înainte de lansarea aplicației duce la o defecțiune a aplicației, întârziind lansarea acesteia.
Testarea de încărcare efectuată înainte de lansarea aplicației duce la o scădere a performanței. Echipa de dezvoltatori elimină rapid punctele slabe, iar aplicația este lansată la timp.

Ciclul de viață DevOps

DevOps implică adoptarea unor practici standard acceptate.

Planificare continuă

Planificarea continuă se bazează pe principiile de lean pentru a începe mic, definind resursele și rezultatele necesare pentru a verifica valoarea afacerii sau viziunea, adaptarea continuă, măsurarea progresului, înțelegerea nevoilor clienților, schimbarea direcției pe măsură ce este necesar, având în vedere agilitatea, precum și actualizarea planului de afaceri.

Dezvoltare colaborativă

Procesul de dezvoltare colaborativă permite afacerilor, echipelor de dezvoltatori și echipelor de testare, distribuite în diferite fusuri orare, să livreze continuu software de calitate. Acesta include dezvoltarea multiplatformă, suport pentru programare în diferite limbi, crearea de povești utilizator și gestionarea ciclului de viață. Dezvoltarea colaborativă presupune procesul și practica integrării continue, ceea ce facilitează integrarea frecventă a codului și compilarea automată. Prin implementarea frecventă a codului în aplicație, problemele de integrare sunt identificate devreme în ciclul de viață (când sunt mai ușor de corectat), iar eforturile generale de integrare sunt reduse datorită feedback-ului continuu, pe măsură ce proiectul demonstrează un progres vizibil și constant.

Testare continuă

Testarea continuă reduce costurile de testare, ajutând echipele de dezvoltatori să echilibreze rapiditatea cu calitatea. De asemenea, elimină blocajele în testare prin virtualizarea serviciilor și simplifică crearea mediilor de testare virtualizate, care pot fi ușor partajate, desfășurate și actualizate pe măsură ce sistemele se schimbă. Aceste capacități reduc costurile de inițiere și întreținere a mediilor de testare, precum și timpul ciclului de testare, permițându-le echipelor să efectueze testare de integrare în etapele timpurii ale ciclului de viață.

Livrare și desfășurare continuă

Aceste metodologii aduc cu sine una dintre practicile fundamentale: livrare și desfășurare continuă. Acestea asigură un canal continuu, care automatizează procesele cheie. Reduce numărul de operații manuale, timpul de așteptare pentru resurse și volumul refacerilor, permițând desfășurarea printr-o simplă apăsare de buton, ceea ce asigură un număr mai mare de lansări, o reducere a erorilor și o transparență completă.

Automatizarea joacă un rol esențial în asigurarea unei lansări de software stabile și de încredere. Una dintre cele mai importante sarcini este să îmbunătățim procesele manuale, cum ar fi compilarea, regresia, desfășurarea și crearea infrastructurii, și să le automatizăm. Pentru aceasta, este necesară controlul versiunii codului sursă; scenariile de testare și desfășurare; datele despre infrastructură și configurarea aplicațiilor; precum și bibliotecile și pachetele de care depinde aplicația. Un alt factor important este capacitatea de a solicita starea tuturor mediilor.

Monitorizare continuă

Monitorizarea continuă asigură generarea de rapoarte la nivel corporativ, care ajută echipele de dezvoltare să înțeleagă disponibilitatea și performanța aplicațiilor în medii de producție înainte ca acestea să fie desfășurate efectiv. Feedback-ul timpuriu, oferit de monitorizarea continuă, este crucial pentru reducerea costurilor erorilor și gestionarea proiectelor în direcția corectă. Această practică include adesea instrumente de observație, care de obicei relevă metrici legate de performanța aplicațiilor.

Feedback și optimizare constantă

Feedback-ul continuu și optimizarea oferă o reprezentare vizuală a fluxului de clienți și determinarea precisă a punctelor problematice. Feedback-ul poate fi inclus atât în etapele pre-vânzare, cât și în cele post-producție, pentru a maximiza valoarea și a asigura finalizarea cu succes a unui număr și mai mare de tranzacții. Toate acestea asigură o vizualizare imediată a cauzelor problemelor clienților, care influențează comportamentul acestora și impactul asupra afacerii.

Beneficiile DevOps

DevOps poate contribui la crearea unui mediu în care dezvoltatorii și operatorii lucrează ca o echipă unică pentru atingerea obiectivelor comune. O etapă importantă în acest proces este implementarea integrării continue și livrării continue (CI/CD). Aceste metode vor permite echipelor să lanseze software pe piață mai repede și cu mai puține erori.

Printre avantajele importante ale DevOps se numără:

Previzibilitate: DevOps oferă o frecvență semnificativ mai scăzută a eșecurilor în timpul lansării noilor versiuni.
Mentenabilitate: DevOps asigură recuperare ușoară în caz de eșecuri în noua versiune sau oprirea aplicației.
Reproducibilitate: Sistemul de control al versiunilor build-ului sau codului permite restaurarea versiunilor anterioare, dacă este necesar.
Calitate mai înaltă: Rezolvarea problemelor de infrastructură îmbunătățește calitatea dezvoltării aplicațiilor.
Timp de lansare pe piață: Optimizarea livrării software-ului reduce timpul de lansare pe piață cu 50%.
Reducerea riscurilor: Asigurarea securității în ciclul de viață al software-ului reduce numărul defectelor pe parcursul întregului ciclu de viață.
Eficiență economică: Aspirarea către eficiența economică în dezvoltarea software-ului este pe placul conducerii superioare.
Stabilitate: Sistemul software este mai stabil, mai sigur, iar modificările pot fi testate.
Codul mai mare este segmentat în părți gestionabile: DevOps se bazează pe metode agile de dezvoltare care permit divizarea unui cod sursă mare în secțiuni mai mici și gestionabile.

Principiile DevOps

Adoptarea DevOps a generat mai multe principii care au evoluat (și continuă să evolueze). Majoritatea furnizorilor de soluții și-au dezvoltat propriile modificări ale diferitelor metodologii. Toate aceste principii sunt bazate pe o abordare holistică a DevOps și organizații de orice dimensiune le pot utiliza.

Dezvoltați și testați într-un mediu similar cu cel de producție

Ideea este de a permite echipelor de dezvoltare și specialiștilor în asigurarea calității (QA) să dezvolte și să testeze sisteme care se comportă ca sisteme de producție, astfel încât să poată vedea cum funcționează și reacționează aplicația cu mult înainte ca aceasta să fie gata de desfășurare.

Aplicația trebuie să fie conectată la sistemele de producție cât mai devreme în cursul ciclului de viață pentru a aborda trei probleme potențiale majore. În primul rând, acest lucru permite testarea aplicației într-un mediu apropiat de cel real. În al doilea rând, permite testarea și verificarea proceselor de livrare a aplicației din timp. În al treilea rând, permite echipei operationale să verifice din fazele timpurii ale ciclului de viață cum va funcționa mediul lor atunci când aplicațiile vor fi desfășurate, permițându-le astfel să creeze un mediu personalizabil, orientat pe aplicații.

Desfășurare cu procese reproductibile și fiabile

Acest principiu permite echipelor de dezvoltare și operațiuni să mențină procese flexible de dezvoltare software pe parcursul întregului ciclu de viață. Automatizarea este esențială pentru crearea de procese iterative, fiabile și reproducibile. Prin urmare, organizația trebuie să creeze un pipeline de livrare care să asigure desfășurare și testare automatizate continue. Desfășurările frecvente permit de asemenea echipelor să testeze procesele de desfășurare, reducând astfel riscul eșecurilor de desfășurare în timpul lansărilor reale.

Monitorizarea și verificarea calității funcționării

Organizațiile sunt bune la monitorizarea aplicațiilor în producție, deoarece dispun de instrumente care înregistrează metricele și indicatorii cheie de performanță (KPI) în timp real. Acest principiu aduce monitorizarea în fazele timpurii ale ciclului de viață, asigurând că testarea automatizată urmărește atributelor funcționale și nefuncționale ale aplicației în etapele inițiale ale procesului. De fiecare dată când aplicația este testată și desfășurată, indicatorii de calitate trebuie să fie examinați și analizați. Instrumentele de monitorizare oferă o alertă timpurie cu privire la problemele legate de funcționare și calitate care pot apărea în procesul de producție. Acești indicatori trebuie să fie colectați într-un format accesibil și ușor de înțeles pentru toate părțile interesate.

Îmbunătățirea ciclurilor de feedback

Unul dintre obiectivele proceselor DevOps este de a permite organizațiilor să reacționeze mai repede și să efectueze modificări. În livrarea de software, acest obiectiv necesită ca organizația să primească feedback devreme și apoi să învețe rapid din fiecare acțiune întreprinsă. Acest principiu impune organizațiilor să creeze canale de comunicare care permit părților interesate să acceseze și să interacționeze prin feedback. Dezvoltarea poate fi realizată prin ajustarea planurilor de proiectare sau a priorităților. Producția poate acționa prin îmbunătățirea mediului de producție.

Dev

Planificare: Kanboard, Wekan și alte alternative la Trello; GitLab, Tuleap, Redmine și alte alternative la JIRA; Mattermost, Roit.im, IRC și alte alternative la Slack.
Scrierea codului: Git, Gerrit, Bugzilla; Jenkins și alte instrumente open-source pentru CI/CD
Construcție: Apache Maven, Gradle, Apache Ant, Packer
Teste: JUnit, Cucumber, Selenium, Apache JMeter

Ops

Lansare, desfășurare, operare: Kubernetes, Nomad, Jenkins, Zuul, Spinnaker, Ansible, Apache ZooKeeper, etcd, Netflix Archaius, Terraform
Monitorizare: Grafana, Prometheus, Nagios, InfluxDB, Fluentd și altele acoperite în acest ghid

(* Instrumentele pentru operațiuni au fost numerotate în ordinea în care sunt utilizate de echipele operaționale, dar instrumentul lor se suprapune cu etapele ciclului de viață ale instrumentelor de lansare și desfășurare. Pentru confortul citirii, numerotarea a fost eliminată.)

În concluzie

DevOps este o metodologie din ce în ce mai populară, al cărei scop este de a uni dezvoltatorii și operatorii într-un întreg. Este unică, diferită de operațiunile IT tradiționale și completează Agile (dar nu este la fel de flexibilă).

Aflați detaliile despre cum să obțineți o profesie solicitată de la zero sau să faceți un Level Up pentru abilități și salariu, parcurgând cursurile online cu plată SkillFactory: