🥇Guide till DevOps för nybörjare

Vad är vikten av DevOps, vad innebär det för IT-specialister, en beskrivning av metoder, ramverk och verktyg.

Mycket har hänt sedan termen DevOps etablerades i IT-världen. Med tanke på att en stor del av ekosystemet har öppen källkod, är det viktigt att omvärdera varför detta började och vad det betyder för karriärer inom IT.

Vad är DevOps

Även om det inte finns en enkel definition, anser jag att DevOps är en teknisk struktur som möjliggör samarbete mellan utvecklingsteam och driftteam för en snabbare distribution av kod i produktionsmiljöer med återkommande åtgärder och automatisering. Resterande del av artikeln kommer vi att ägna åt att utforska detta uttalande.

Ordet "DevOps" är en sammanslagning av orden "utveckling" (development) och "drift" (operations). DevOps hjälper till att öka hastigheten på leveransen av applikationer och tjänster. Det gör det möjligt för organisationer att effektivt betjäna sina kunder och bli mer konkurrenskraftiga på marknaden. Enkelt uttryckt, DevOps är en överenskommelse mellan utveckling och IT-drift med mer effektivt samarbete och interaktion.

DevOps förespråkar en kultur där samarbetet mellan utvecklingsteam, operatörer och affärsteam anses vara en kritisk aspekt. Det handlar inte bara om verktyg, eftersom DevOps i organisationen kontinuerligt gynnar både kunderna. Verktyg är en av dess pelare, tillsammans med människor och processer. DevOps ökar organisationers förmåga att leverera högkvalitativa lösningar på kort tid. Dessutom automatiserar DevOps alla processer, från byggande till distribution av applikationen eller produkten.

Diskussionen om DevOps fokuserar på relationerna mellan utvecklare, människor som skriver mjukvara för att leva, och operatörer som är ansvariga för att stödja denna mjukvara.

Utmaningar för utvecklarteam

Utvecklare brukar entusiastiskt och med vilja implementera nya metoder och teknologier för att lösa organisationers problem. Men de ställs också inför vissa utmaningar:

Den konkurrensutsatta marknaden skapar ett stort tryck för att leverera produkter i tid.
De måste ta hand om hanteringen av produktionsredo kod och implementering av nya funktioner.
Release-cykeln kan vara lång, så utvecklingsteamet måste göra flera antaganden innan de implementerar applikationer. I ett sådant scenario krävs en större buffert för att lösa problem som uppstår under utplaceringen i produktions- eller testmiljö.

Problem som driftsgruppen står inför

Driftsgrupper har historiskt sett inriktat sig på stabilitet och pålitlighet i IT-tjänster. Därför arbetar driftsgrupper med att söka stabilitet genom att göra ändringar i resurser, teknik eller metoder. Deras uppgifter inkluderar:

Hantering av resursallokering i takt med att efterfrågan ökar.
Behandling av ändringar i design eller inställningar som behövs för att använda i produktionsmiljö.
Diagnos och lösning av problem relaterade till produktion efter självständig utplacering av applikationer.

Hur DevOps löser utvecklings- och driftsproblem

Istället för att rulla ut en stor mängd funktioner av applikationen på en gång försöker företagen ta reda på om de kan rulla ut ett begränsat antal funktioner för sina kunder genom en serie releaseiterationer. Denna metod har flera fördelar, såsom bättre programvarukvalitet, snabbare återkoppling från kunder osv. Detta ger i sin tur en hög grad av kundnöjdhet. För att uppnå dessa mål krävs det av företagen:

Minska andelen misslyckade release vid nya utgåvor
Öka frekvensen av utplaceringar
Uppnå snabbare genomsnittlig återställningstid vid utgivningen av en ny applikationsversion.
Minska tiden för att åtgärda fel

DevOps utför alla dessa uppgifter och hjälper till att säkerställa en sömlös leverans. Organisationer använder DevOps för att uppnå prestationsnivåer som för bara några år sedan var otänkbara. De genomför tiotals, hundratals och till och med tusentals utplaceringar per dag, samtidigt som de säkerställer världsklassens tillförlitlighet, stabilitet och säkerhet. (Lär dig mer om batchstorlekar och deras inverkan på programvaruleverans).

DevOps försöker lösa olika problem som uppstår till följd av tillämpningen av metodologier från det förflutna, inklusive:

Isoleringen av arbetet mellan utvecklingsteamen och driftteamen
Testning och distribution som separata faser, som genomförs efter design och byggande och som kräver mer tid än byggcykler.
Överdriven tidsåtgång för testning, distribution och design istället för att fokusera på skapandet av kärnverksamhetstjänster
Manuell distribution av kod, vilket leder till fel i produktionen
Skillnader i arbetsplaner mellan utvecklingsgrupper och drift som leder till ytterligare förseningar

Motstånd mellan DevOps, Agile och traditionell IT

DevOps diskuteras ofta i samband med andra IT-praktiker, särskilt agil och vattenfalls IT-infrastruktur.

Agile är en uppsättning principer, värden och metoder för programvaruproduktion. Till exempel, om du har en idé som du vill omvandla till programvara kan du använda principer och värden från Agile. Men denna programvara kan bara fungera i en utvecklings- eller testmiljö. Du behöver ett enkelt och säkert sätt att snabbt och med hög repeterbarhet flytta programvaran till produktionsmiljö, och vägen går genom DevOps-verktyg och metoder. Agil mjukvaruutvecklingsmetodik fokuserar på utvecklingsprocesser, medan DevOps ansvarar för utveckling och distribution – på det säkraste och mest pålitliga sättet.

En jämförelse mellan den traditionella vattenfallsmodellen och DevOps är ett bra sätt att förstå de fördelar som DevOps ger. I det följande exemplet antas att en applikation ska lanseras om fyra veckor, att utvecklingen är 85% färdig, att applikationen kommer att lanseras, och att processen för att köpa servrar för att skicka koden just har påbörjats.

Traditionella processer
Processer i DevOps

Efter beställningen av nya servrar arbetar utvecklingsteamet med testning. Driftsgruppen arbetar med den omfattande dokumentation som krävs för att driftsätta infrastrukturen.
Efter att beställningen av nya servrar har lagts, arbetar utvecklingsteamet och operatörer tillsammans med processerna och dokumenthanteringen för installationen av de nya servrarna. Detta gör det möjligt att bättre förstå kraven på infrastrukturen.

Informationen om återhämtning efter driftstopp, redundans, placering av datacenter och krav på lagring är förvanskad, eftersom det saknas insikter från utvecklingsteamet som har djupgående kunskaper inom området.
Detaljerad information om att övervinna driftstopp, redundans, katastrofåterställning, placering av datacenter och krav på lagring är känd och korrekt tack vare bidraget från utvecklingsteamet.

Operativa gruppen har ingen insikt i framstegen från utvecklingsteamet. De utarbetar också en övervakningsplan baserad på sina egna uppfattningar.

Operativa gruppen är helt informerad om de framsteg som uppnåtts av utvecklingsteamet. De samarbetar också med utvecklingsteamet och utvecklar tillsammans en övervakningsplan som möter IT- och affärsbehov. De använder även prestandaövervakningsverktyg (APM).

Belastningstestet som genomförs före lanseringen av applikationen orsakar ett fel i applikationen, vilket fördröjer dess lansering.
Belastningstestet som genomförs före lanseringen av applikationen leder till en prestandaförsämring. Utvecklingsteamet åtgärdar snabbt flaskhalsarna, och applikationen lanseras i tid.

DevOps livscykel

DevOps innebär att man följer vissa allmänt vedertagna metoder.

Kontinuerlig planering

Kontinuerlig planering baseras på principer för smidighet, för att börja i liten skala och identifiera resurser och resultat som är nödvändiga för att verifiera affärsvärdet eller visionen, kontinuerlig anpassning, mätning av framsteg, förståelse av kundbehov, förändring av kurs vid behov med hänsyn till smidighet, samt uppdatering av affärsplanen.

Samarbetsutveckling

Processen för samutveckling gör att företag, utvecklarteam och testteam, som är fördelade över olika tidszoner, kontinuerligt kan leverera högkvalitativ programvara. Detta inkluderar plattformsoberoende utveckling, stöd för programmering på olika språk, skapande av användarberättelser, idéutveckling och livscykelhantering. Samutveckling omfattar processer och metoder för kontinuerlig integration, vilket främjar frekvent kodintegration och automatisk byggnation. Genom att ofta införa kod i applikationen upptäcks integrationsproblem i ett tidigt skede av livscykeln (när de är lättare att åtgärda), och de totala integrationsinsatserna minskas tack vare kontinuerlig återkoppling, då projektet visar ständig och tydlig framsteg.

Kontinuerlig testning

Kontinuerlig testning minskar kostnaderna för testning genom att hjälpa utvecklarteam att balansera mellan hastighet och kvalitet. Det eliminerar också flaskhalsar i testningen genom virtualisering av tjänster och förenklar skapandet av virtualiserade testmiljöer som enkelt kan delas, distribueras och uppdateras i takt med att systemen förändras. Dessa möjligheter minskar kostnaderna för att initiera och stödja testmiljöer och förkortar testcykeltiden, vilket möjliggör genomförande av integrationstestning i ett tidigt skede av livscykeln.

Kontinuerlig release och distribution

Dessa metoder introducerar en av grundprinciperna: kontinuerlig release och distribution. Detta säkerställer en kontinuerlig pipeline som automatiserar nyckelprocesser. Den minskar antalet manuella operationer, väntetider för resurser och omarbetningar, vilket möjliggör distribution med en knapptryckning, vilket ger fler releaser, minskar antalet fel och ger fullständig transparens.

Automatisering spelar en avgörande roll för att säkerställa stabil och pålitlig programvaruleverans. En av de viktigaste uppgifterna är att ta hand om manuella processer, såsom byggnation, regression, distribution och skapande av infrastruktur, och automatisera dem. Detta kräver versionskontroll av källkod; tester och distributionsskript; information om infrastruktur och applikationskonfigurationer; samt bibliotek och paket som applikationen är beroende av. En annan viktig faktor är möjligheten att begära status på alla miljöer.

Kontinuerlig övervakning

Kontinuerlig övervakning säkerställer att rapporter på företagsnivå genereras, vilket hjälper utvecklarteam att förstå tillgängligheten och prestandan hos applikationer i produktionsmiljö innan de distribueras i produktion. Den tidiga feedback som kontinuerlig övervakning ger är avgörande för att minska kostnaderna för fel och styra projekt i rätt riktning. Denna praxis inkluderar ofta övervakningsverktyg som vanligtvis avslöjar mätvärden relaterade till applikationsprestanda.

Kontinuerlig feedback och optimering

Kontinuerlig feedback och optimering ger en visuell representation av kundflödet och exakt definierar problemområden. Feedback kan involveras såväl i för-säljnings- som efter-produktionsskeden för att maximera värdet och säkerställa framgången för ännu fler transaktioner. Allt detta skapar en omedelbar visualisering av grundorsaken till kundproblem som påverkar deras beteende och inverkan på affärerna.

Fördelar med DevOps

DevOps kan bidra till att skapa en miljö där utvecklare och driftspersonal arbetar som ett team för att uppnå gemensamma mål. En viktig milstolpe i denna process är införandet av kontinuerlig integration och kontinuerlig leverans (CI/CD). Dessa metoder möjliggör för team att snabbare få ut programvara på marknaden med färre fel.

De viktigaste fördelarna med DevOps är:

Förutsägbarhet: DevOps erbjuder en betydligt lägre frekvens av fel vid lansering av nya versioner.
Underhållbarhet: DevOps gör det enkelt att återställa vid fel i en ny version eller om en applikation slutar fungera.
Reproducerbarhet: Versionskontrollsystem för byggen eller kod gör det möjligt att återställa tidigare versioner vid behov.
Högre kvalitet: Problemlösning av infrastrukturen förbättrar kvaliteten på apputvecklingen.
Tid till marknad: Optimering av mjukvaruleverans minskar tiden till marknad med 50%.
Riskminimering: Säkerställande av säkerhet genom mjukvaruutvecklingscykeln minskar antalet defekter genom hela livscykeln.
Kostnadseffektivitet: Strävan efter kostnadseffektivitet i mjukvaruutvecklingen tilltalar ledningen.
Stabilitet: Det mjukvarusystemet är mer stabilt, säkert och förändringar kan verifieras.
Större kodbaser delas upp i hanterbara delar: DevOps bygger på flexibla utvecklingsmetoder som gör det möjligt att dela upp stora kodbaser i mindre och hanterbara delar.

DevOps-principer

Antagandet av DevOps har lett till flera principer som har utvecklats (och fortsätter att utvecklas). De flesta leverantörer av lösningar har utvecklat sina egna modifieringar av olika metoder. Alla dessa principer grundar sig på ett holistiskt tillvägagångssätt för DevOps, och organisationer av alla storlekar kan tillämpa dem.

Utveckla och testa i en miljö som liknar produktionsmiljön

Kärnan ligger i att låta utvecklingsteam och kvalitetssäkringsexperter (QA) utveckla och testa system som beter sig som produktionssystem, så att de kan se hur applikationen beter sig och fungerar långt innan den är redo för distribution.

Applikationen måste kopplas till produktionssystem så tidigt som möjligt under livscykeln för att lösa tre huvudsakliga potentiella problem. För det första gör det det möjligt att testa applikationen i en miljö som är nära den verkliga. För det andra möjliggör det tidig testning och validering av applikationens leveransprocesser. För det tredje gör det att driftteamet kan kontrollera tidigt i livscykeln hur deras miljö kommer att bete sig när applikationerna distribueras, vilket gör att de kan skapa en skräddarsydd, applikationsorienterad miljö.

Distribuering med reproducerbara, tillförlitliga processer

Denna princip gör det möjligt för utvecklings- och driftteam att upprätthålla flexibla mjukvaruutvecklingsprocesser genom hela livscykeln. Automatisering är avgörande för att skapa iterativa, tillförlitliga och reproducerbara processer. Därför måste organisationen skapa en leveranspipeline som garanterar kontinuerlig automatiserad distribution och testning. Frekvent distribution gör det också möjligt för team att testa distributionsprocesserna, vilket minskar risken för distributionsfel under verkliga lanseringar.

Övervakning och kvalitetskontroll

Organisationer är bra på att övervaka applikationer i produktion eftersom de har verktyg som fångar mätvärden och nyckelprestandaindikatorer (KPI) i realtid. Denna princip flyttar övervakningen till de tidiga stadierna av livscykeln och säkerställer att automatiserad testning spårar funktionella och icke-funktionella attribut hos applikationen i de tidiga stadierna av processen. Varje gång applikationen testas och distribueras måste kvalitetsmåtten granskas och analyseras. Övervakningsverktyg erbjuder tidig varning om problem relaterade till drift och kvalitet som kan uppstå i produktionsprocessen. Dessa mått bör samlas in i ett format som är tillgångligt och begripligt för alla intressenter.

Förbättring av återkopplingscykler

Ett av målen med DevOps-processerna är att möjliggöra för organisationer att snabbare reagera och göra förändringar. Vid mjukvaruleverans kräver detta mål att organisationen får feedback tidigt och sedan snabbt lär sig av varje åtgärd som vidtas. Denna princip kräver att organisationer skapar kommunikationskanaler som gör det möjligt för intressenter att få tillgång och interagera med feedback-principen. Utvecklingen kan göras genom att justera sina projektplaner eller prioriteter. Produktion kan agera genom att förbättra produktionsmiljön.

Dev

Planering: Kanboard, Wekan och andra alternativ till Trello; GitLab, Tuleap, Redmine och andra alternativ till JIRA; Mattermost, Roit.im, IRC och andra alternativ till Slack.
Kodning: Git, Gerrit, Bugzilla; Jenkins och andra öppen källkod-verktyg för CI/CD
Byggande: Apache Maven, Gradle, Apache Ant, Packer
Tester: JUnit, Cucumber, Selenium, Apache JMeter

Ops

Utgåvan, distribution, operationer: Kubernetes, Nomad, Jenkins, Zuul, Spinnaker, Ansible, Apache ZooKeeper, etcd, Netflix Archaius, Terraform
Övervakning: Grafana, Prometheus, Nagios, InfluxDB, Fluentd, och andra som täcks i den här guiden.

(* Verktyg för operationer har numrerats i den ordning de används av operativa team, men deras verktyg överlappar med livscykelverktygen för release och distribution. För läsbarhet har numreringen tagits bort.)

Avslutningsvis

DevOps är en alltmer populär metodik vars mål är att förena utvecklare och operatörer i ett enhetligt system. Den är unik, skiljer sig från traditionella IT-operationer och kompletterar Agile (men är inte lika flexibel).

Lär dig mer om hur du kan skaffa en eftertraktad yrkesroll från grunden eller Level Up dina färdigheter och din lön genom att ta betalda onlinekurser från SkillFactory: