如何理解DevOps

引言

DevOps是一種重要的軟件開發(fā)模式；

我所在的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行DevOps轉(zhuǎn)型；

DevOps極大地提升了開發(fā)效率；

本文介紹了我對(duì)DevOps的理解；

什么是DevOps

DevOps是一種軟件開發(fā)人員（Research and Dev，RD）和IT運(yùn)維運(yùn)營(yíng)技術(shù)人員（Ops）和質(zhì)量檢測(cè)（QA）之間溝通合作的模式；

DevOps的根本目的是快速頻繁的、小步的、自動(dòng)化便捷的監(jiān)控和審計(jì)的、云端和虛擬化的、可視化的部署，滿足“每天部署10次”或者“快速解決bug并上線”的要求；

DevOps是敏捷開發(fā)、持續(xù)交付的基礎(chǔ)；

DevOps模式和傳統(tǒng)的瀑布模型相對(duì)應(yīng)；

我們需要維護(hù)什么？

以我所在的團(tuán)隊(duì)為例，我們需要維護(hù)的內(nèi)容如下：

需要維護(hù)的環(huán)境分為：開發(fā)環(huán)境，測(cè)試環(huán)境，準(zhǔn)生產(chǎn)環(huán)境，生產(chǎn)環(huán)境；

每個(gè)環(huán)境包含若干個(gè)scope，每個(gè)scope都是整個(gè)系統(tǒng)的一部分，由不同的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行開發(fā)；

使用microsoft微服務(wù)架構(gòu)，每個(gè)scope中都有若干service，每個(gè)service之間可能還存在相互依賴關(guān)系；

每個(gè)service都需要若干resource，這些resource包括但不限于：

RabbitMQ；

Service Fabric；

IoTHub；

EventHub；

ELK；

Consule；

KeyVault；

MongoDB；

Postgresql；

Cassandra；

Storm；

Redis；

如果沒有DevOps，我們?cè)鯓庸ぷ鳎?/p>

沒有流水線Pipeline：

開發(fā)過程變得非常痛苦，會(huì)經(jīng)常忘記對(duì)代碼進(jìn)行單元測(cè)試和集成測(cè)試；

開發(fā)完成的服務(wù)，打包后不知道放在何處，別人需要引用時(shí)很不方便；

代碼質(zhì)量得不到保證，很多代碼沒有經(jīng)過“單元測(cè)試覆蓋率檢測(cè)”和“代碼重復(fù)率檢測(cè)”，代碼可維護(hù)性變差；

隨著開發(fā)的深入進(jìn)行，開發(fā)人員的主要精力不在是編寫新的代碼，而是處理bug和維護(hù)舊的代碼，使開發(fā)效率逐漸降低；

沒有自動(dòng)化環(huán)境部署：

在開發(fā)者完成一個(gè)微服務(wù)的開發(fā)后，不知道將自己開發(fā)的服務(wù)部署到什么環(huán)境上去測(cè)試；

開發(fā)者在測(cè)試自己的代碼時(shí)，會(huì)時(shí)常發(fā)現(xiàn)所依賴的資源沒有準(zhǔn)備好，比如測(cè)試環(huán)境缺少M(fèi)ongoDB等資源；

運(yùn)維人員不能顯式的看到自己維護(hù)了多少資源，每種資源都在被哪些環(huán)境、哪些service引用；

運(yùn)維人員不能顯式的看到資源的使用情況及使用量；

經(jīng)理不能有效的進(jìn)行成本控制；

沒有自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)：

運(yùn)維人員不能在機(jī)器、硬件、軟件出現(xiàn)故障時(shí)得到及時(shí)的警告，導(dǎo)致機(jī)器掛掉了都還不知道；

不能靈活調(diào)配各種資源的使用，導(dǎo)致某些資源極度緊缺、某些資源卻有富余；

手動(dòng)，而不是自動(dòng)：

從下面的圖片可以看出，只需手工運(yùn)行5條命令的情況下，成功部署的概率就已跌至86%，如需手工運(yùn)行55條命令，成功部署的概率將跌至22%，如需手工運(yùn)行100條命令，成功部署的概率將趨近于0（僅2%）！

為什么要有DevOps

不知道目前發(fā)布、部署的進(jìn)展情況；

沒有一套明確的發(fā)布、部署流程，急上線時(shí)容易出問題，出了問題也沒有預(yù)案來解決；

自動(dòng)化程度不夠；

DevOps工具鏈

編碼：代碼開發(fā)和審閱，版本控制工具、代碼合并工具；

構(gòu)建：持續(xù)集成工具、構(gòu)建狀態(tài)統(tǒng)計(jì)工具；

測(cè)試：通過測(cè)試和結(jié)果確定績(jī)效的工具；

打包：成品倉(cāng)庫(kù)、應(yīng)用程序部署前暫存；

發(fā)布：變更管理、發(fā)布審批、發(fā)布自動(dòng)化；

配置：基礎(chǔ)架構(gòu)配置和部署，基礎(chǔ)架構(gòu)即代碼工具；

監(jiān)視：應(yīng)用程序性能監(jiān)視、最終用戶體驗(yàn)；

DevOps的多維度目標(biāo)

團(tuán)隊(duì)維度：擬合開發(fā)和運(yùn)維的鴻溝，支持位于全球多個(gè)地點(diǎn)的、包含外包人員的、混合開發(fā)/測(cè)試/基礎(chǔ)設(shè)施的團(tuán)隊(duì)；

技術(shù)維度：擬合多類型的分布式的硬件平臺(tái)和上面部署的多種應(yīng)用、多種需求的鴻溝；

需求維度：平衡軟件開發(fā)過程中對(duì)軟件用戶需求變化、追求穩(wěn)定性、追求開發(fā)效率、降低check-in風(fēng)險(xiǎn)這幾個(gè)目標(biāo)；

市場(chǎng)維度：解決軟件迭代慢和較高的用戶需求的矛盾；

終極目標(biāo)：從時(shí)間和空間兩個(gè)維度，合理統(tǒng)籌并高效使用現(xiàn)有資源，實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo)，最大限度滿足用戶需求；

DevOps需要遵循的基本原則

以人為本，一切工具都是為人服務(wù)；

需求細(xì)分，及時(shí)開發(fā)，及時(shí)驗(yàn)證；

減少開發(fā)的分支，盡量在主干上開發(fā)，避免合并分支造成的開銷和時(shí)間浪費(fèi)；另外，分支太多的時(shí)候不可能做到持續(xù)集成；

減少代碼積壓，代碼積壓越多、越多的需求和開發(fā)成果得不到驗(yàn)證、效率就越低、下次部署的風(fēng)險(xiǎn)就越大；

代碼和配置相分離，盡量降低他們?cè)谶壿嫽蛘呶锢砩系鸟詈希?/p>

盡早生成二進(jìn)制包，而不是使用源代碼，并確保二進(jìn)制包不被篡改；

二進(jìn)制包應(yīng)當(dāng)和環(huán)境無(wú)關(guān)；

確保部署流程是冪等的；

對(duì)生產(chǎn)和測(cè)試環(huán)境的修改只能由程序，而不是人完成；

環(huán)境管理

環(huán)境必須遵循：快速部署和響應(yīng)（使用docker或者其他虛擬化技術(shù)能夠更容易做到這一點(diǎn)），可恢復(fù)，可支持，可審計(jì)；

環(huán)境配置項(xiàng)目：

操作系統(tǒng)和配置；

中間件和軟件棧及配置：數(shù)據(jù)庫(kù)，消息系統(tǒng)，隊(duì)列；

基礎(chǔ)設(shè)施軟件：代碼管理，目錄服務(wù)，監(jiān)控；

外部集成：外部系統(tǒng)和服務(wù)；

網(wǎng)絡(luò)：路由，防火墻，交換機(jī)，DNS；

團(tuán)隊(duì)：開發(fā)團(tuán)隊(duì)和infra團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)調(diào)分工；

自動(dòng)化的環(huán)境部署；

測(cè)試環(huán)境應(yīng)當(dāng)和生產(chǎn)環(huán)境盡量一致；

環(huán)境的配置文件也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行版本控制；

監(jiān)控

監(jiān)控的內(nèi)容：

硬件，物理設(shè)備，路由器，代理；

操作系統(tǒng)；

中間件；

應(yīng)用程序；

日志；

如何監(jiān)控：

清晰的信息展示；

及時(shí)地告警；

可視化的狀態(tài)呈現(xiàn)；

常用DevOps利器

Jenkins：開源的持續(xù)集成工具；

SonarQube：開源的代碼質(zhì)量管理系統(tǒng)；

Puppet：開源的軟件自動(dòng)化配置和部署工具；

Docker：讓應(yīng)用程序布署在軟件容器下的工作可以自動(dòng)化進(jìn)行；

總結(jié)：DevOps到底是什么？

高效的流水線開發(fā)/測(cè)試/上線；

自動(dòng)化的環(huán)境部署和管理；

良好和及時(shí)的監(jiān)控/告警/可視化/反饋/日志；

開發(fā)團(tuán)隊(duì)、運(yùn)維團(tuán)隊(duì)、用戶之間良好的溝通協(xié)作，快速解決問題的能力；

完整的文檔；

任一模塊的冪等和可恢復(fù)；

良好的審計(jì)和評(píng)估，良好的成本管理；

整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定且靈活，高度自動(dòng)化；

總而言之，DevOps的核心只有三個(gè)詞：高效、自動(dòng)、監(jiān)控；

參考

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