DevOps 定义
DevOps 是一种现代软件开发方法,结合并自动化公司软件开发(Dev)和 IT 运维(Ops)团队的工作。DevOps 推崇传统上分开的团队通过协作比单独工作更有效的理念。
理想情况下,DevOps 团队共同协作,改进并自动化整个软件开发生命周期,从规划、编码,到测试、部署,再到生产监控。它通过在软件工程师、IT 以及项目相关部门(如 QA 或安全团队)之间建立持续反馈循环实现这一点。
DevOps 如何运作
DevOps 通过促进团队间的整合方法,以更快速度交付更优质的软件。在实际操作中,DevOps 会根据组织的需求、资源和限制调整这些原则。虽然每个组织都有不同的特点,DevOps 团队通常遵循敏捷方法,按以下步骤进行:
规划
-
团队定义项目范围、需求和目标。
-
统一优先级,将任务组织进开发流水线。
代码开发
-
开发者在 1 周到 1 个月的固定周期(迭代)内编写代码,实现新功能或改进。
-
代码存储在版本控制系统中,便于追踪变更和协作。
代码审查
-
开发者相互审查代码,确保符合标准且无安全漏洞。
-
代码审查有助于在合并主代码库前发现问题。
持续集成(Continuous Integration - CI)
-
多个开发者的代码定期集成到共享仓库。
-
团队运行自动化测试,主动发现错误和集成问题。
-
测试工具检查是否有回归,确保新改动不破坏已有功能。
持续交付(Continuous Delivery - CD)
-
代码通过自动测试和审查后,打包准备部署。
-
自动化部署脚本将代码和配置准备好对应环境。
预发布和测试
-
DevOps 团队将代码部署到模拟生产环境的预发布或测试环境。
-
在此环境中进行更全面的测试,确保一切正常。
用户验收测试(User Acceptance Testing - UAT)
-
QA 团队、利益相关者或测试用户在预发布环境中进行测试。
-
验证软件符合客户需求,查找前期未发现的问题。
持续监控(Continuous monitoring)
-
自动监控工具跟踪应用表现、系统事件和用户活动。
反馈与迭代
-
根据监控和用户反馈,识别改进和修复需求。
-
开发者进行必要更改,重新开始流程。
上线生产
-
软件经过全面测试,满足所有需求后,发布到生产环境。
-
自动部署脚本保证一致性,减少人工错误。
部署后,监控继续收集性能数据和用户反馈。DevOps 团队和相关利益相关者定期进行回顾和评审,以改进未来迭代的流程。
为什么 DevOps 很重要?
DevOps 很重要,因为这种整合方法提高了生产力和产出,同时缩短了产品上市时间。DevOps 思维让团队更快乐,能够更快更高效地开发出更好的软件。DevOps 代表了从僵硬、顺序式开发向协作式方法的根本转变,能够快速适应市场变化,并促进以改进和学习为核心的团队文化。
相比之下,传统软件开发模型(如瀑布模型)强调顺序阶段和团队间明确的交接。虽然这些模型有效,但通常导致开发周期较长且协作有限。
DevOps 最佳实践和原则
DevOps 团队采用多种实践和原则来实现其软件开发方法。以下是 DevOps 强调的主要实践和原则:
自动化
自动化是 DevOps 的核心。通过自动化测试、部署和配置等手动任务,DevOps 团队可以更快、更一致地交付软件,减少错误。
持续集成(CI)和持续交付(CD)
如前所述,这些流程确保新代码与现有代码顺利集成,并自动化将代码部署到测试、预发布和生产等不同环境。
基础设施即代码(IaC)
IaC 使用代码定义和管理基础设施,使 DevOps 团队能够创建可复现的一致环境。此自动化减少手动配置错误,加快环境准备。
监控和反馈
持续监控应用和基础设施,实时获取性能和其他问题的洞察。反馈循环帮助团队快速响应问题,推动改进。
微服务和容器化
这些架构将应用拆分为更小的模块化组件(微服务),并将其与依赖打包(容器)。部署更一致、灵活,且更易扩展。
版本控制
所有代码、配置和基础设施变更存储在版本控制系统(如 Git)中,方便团队协作和追踪变更历史,出问题时也能轻松回滚。
DevOps 的好处
DevOps 给组织带来很多好处。以下是你在实施后会注意到的一些最大好处:
- DevOps 简化了开发、测试和部署流程,使组织能更频繁地发布软件,快速响应用户需求和市场变化。
- 自动化测试和持续集成帮助 DevOps 团队及早发现漏洞,减少生产阶段真正用户遇到的问题。
- 由于 DevOps 实践让团队快速迭代,它帮助组织迅速应对用户需求变化或生产中出现的错误。
- 如前所述,基础设施即代码(IaC)和自动化部署确保基础设施配置更一致,减少停机和错误。
- DevOps 强调打破障碍,推动文化转变,让参与软件生命周期的每个人都为成功负责。出现问题时不会互相推责,大家作为团队共同努力。
DevOps 的挑战
虽然 DevOps 有许多好处,但你的组织在实施过程中也可能遇到一些挑战。克服这些挑战需要仔细规划和全团队对 DevOps 思维的承诺。以下是你可能遇到的一些问题:
- 实施 DevOps 需要重大的文化和思维方式转变。打破开发和运维团队之间的传统孤岛,克服变革阻力可能很困难。
- 这种阻力部分可能是因为组织现有的遗留系统与 DevOps 实践不易对齐。遗留限制常常在过渡阶段造成问题。
- 虽然自动化提升效率,但搭建和维护自动化流程可能很复杂。编写、测试和管理脚本与工作流需要 DevOps 团队根据所用工具具备一定专业水平。
- DevOps 能否扩展以满足组织需求?如果你处于快速增长或变革期,同时尝试转型,保持软件发布的一致性和高效性可能会很难。
- 你的团队需要确保安全实践贯穿整个 DevOps 流程,以防存在任何漏洞和合规要求。(见下面的 DevSecOps。)
DevOps 和 DevSecOps 的区别:
-
DevOps 关注软件开发和交付流程的整体协作与自动化,目标是加快开发速度、提高发布频率和质量。
-
DevSecOps 在 DevOps 基础上特别强调安全(“Sec” 指 Security)。它把安全融入软件开发生命周期的每个阶段,而不是把安全当作单独的环节或事后补救。这样可以更早发现和解决安全漏洞,降低合规风险。
衡量 DevOps 成功
衡量 DevOps 成功需要评估多种定量和定性指标。以下是一些关键指标:
-
代码部署频率:代码越频繁部署到生产,说明 DevOps 使发布更快。
-
变更失败率:导致故障或事故的变更比例越低,说明发布更可靠。
-
从代码提交到部署的时间:时间越短,开发和部署流程越高效。
-
平均故障恢复时间(MTTR):恢复时间越短,说明响应和系统弹性更好。
-
成功部署比例:持续高成功率说明团队的 DevOps 实践扎实。
-
自动化测试覆盖率:自动化测试比例越高,测试更快且更可靠。
-
安全测试和合规监控:特别重要于推行 DevSecOps 的团队。
-
成本降低情况:对比实施前后指标,评估成本节省。
-
客户和员工满意度:你的员工更开心了吗?这些是软性指标,但对你的组织很重要。消费者调研和匿名员工调查可以帮助你评估他们的满意度。
未来 DevOps 趋势
DevOps 不断发展以满足组织不断变化的需求。软件即服务( SaaS )和云原生技术的出现为更高效、更有效的开发方法铺平了道路。以下是你将来会看到的一些 DevOps 趋势:
人工智能( AI )和机器学习( ML )
AI 和 ML 的多个元素已经在塑造 DevOps 的未来。预测分析使 DevOps 团队能够快速掌握潜在的瓶颈和故障。基于机器学习的异常检测可以发现异常模式并触发警报,DevOps 团队可以实时响应。甚至自然语言处理也将帮助 DevOps 团队:例如, ChatOps 涉及将工具和流程集成到 Slack 等聊天应用中。 ChatOps 使 DevOps 团队能够通过聊天界面与聊天机器人通信来执行命令、监控系统和接收通知。
低代码和无代码应用及平台
低代码和无代码应用及平台是开发工具,前者需要很少的编码,后者甚至不需要编码。这允许非技术团队成员,如视觉设计师和业务分析师,参与应用开发。
Kubernetes 采用率提高
Kubernetes 是塑造 DevOps 未来的核心力量。由谷歌开发的开源平台帮助 DevOps 团队应对协调、调度和扩展容器化应用的挑战。 Kubernetes 为开发和运维团队成员提供了标准化平台,其丰富的工具、插件和扩展丰富了 DevOps 工具链。
混沌工程 - Chaos engineering
混沌工程是一种实践, DevOps 团队向系统引入受控干扰,模拟真实场景;然后监控系统如何响应。它展示了系统在压力下的表现,帮助 DevOps 团队制定预防和恢复策略。
用 Elastic 加速你的 DevOps 转型
利用基于 Elasticsearch 平台的 Elastic Observability打破孤岛,这个工具让你的 DevOps 团队在整个软件生命周期中协作于一个解决方案。 Elastic Observability 可以让你:
- 全面掌握整个环境的可见性
- 对比不同版本部署的性能
- 集中监控整个应用生态系统的日志
- 在所有数据的上下文中加速故障排查
- 创建精选的基础设施视图以加快理解速度
- 并且在一个地方更好地了解你的 CI/CD 管道
你的 DevOps 团队可以用 Elastic Observability 减少复杂性,加快故障排查,优化客户体验 —— 今天就开始吧。
DevOps 资源
- 用 Elastic 加速你的 DevOps 转型
- 利用 observability 大规模构建更好的应用
- 在 DevOps 环境中的 ELK stack
- DoD + DevSecOps:迈向速度与敏捷之路
- 如何构建安全与 DevOps 团队的协作 —— 以及为什么这对业务至关重要
DevOps 常见问答
DevOps 代表什么?
DevOps 是 "development" 和 "operations" 的合成词。这个名字表示将软件开发和 IT 运维团队合并为一个协作单位。
DevOps 的一个例子是什么?
DevOps 的一个例子是为 web 应用实现新代码。开发人员编写的代码会自动构建、测试和部署,而不需要经过传统的顺序软件开发模型。
DevOps 常用哪些工具和方法?
常用的 DevOps 工具包括 Git、Docker 和 Kubernetes。常见的方法有持续集成 (CI)、持续交付 (CD)、基础设施即代码 (IaC) 和敏捷实践。