DevOps之旅：12種工具推薦+實施策略一篇搞定！

• 2019 年 12 月 21 日
• 筆記

近年來，DevOps作為一種強大的軟體開發和交付過程，受到前所未有的歡迎。正如我們之前討論的那樣，DevOps本質上是IT中兩個最重要的垂直領域（開發和運維）的集成，它為軟體開發的執行帶來了全新的視角。 DevOps的實施主要是為了實現文化轉型、開發團隊和運維團隊將進行無縫協作和協作。讓我們了解一下DevOps實施策略和當今市場上可用的頂級DevOps工具。

DevOps的主要目標是改善從IT項目的規劃、部署到維護的各個利益相關者之間的協作，從而能夠–

• 提高部署頻率
• 減少更新/修復之間的時間間隔
• 實現快速交付
• 縮短恢復時間
• 降低新版本的失敗率

DevOps轉型路線圖

DevOps實施方法分為軟體開發生命周期的三個主要階段：

• 構建（DevOps持續集成）
• 測試（DevOps連續測試）
• 發布（DevOps連續交付）

DevOps實施的概念將開發、運維和測試部門整合為協作的跨職能團隊，旨在提高整體IT服務交付的敏捷性。

DevOps的重點主要在於簡化交付流程和標準化開發環境，以提高效率、安全性和交付的可預測性。 DevOps支援團隊，並賦予他們構建、交付、驗證和支援自己的軟體應用程式的自主權。它使開發人員可以更好地了解生產基礎設施，並更好地控制整個生產環境。

作為組織，您的DevOps之旅首先要定義現有的業務流程、IT基礎設施和交付管道，然後制定明確的目標，以期望DevOps實施策略可以為您的組織實現。

儘管DevOps在不同組織中的實施方式有所不同，但DevOps流程的共同階段包括6C，如下所述：

• 持續開發–持續開發涉及計劃、概述和引入新程式碼。持續開發的目的是優化程式碼構建過程，並減少開發和部署之間的時間。
• 持續集成（CI）– DevOps實施的這種實踐涉及將開發的程式碼集成到中央存儲庫中，在該存儲庫中配置管理（CM）工具與測試和開發工具集成在一起以跟蹤程式碼的開發狀態。 CI還包括在測試和開發之間的快速回饋，以便能夠識別和解決過程中可能出現的各種程式碼問題。
• 持續測試–持續測試的目的是加快程式碼到生產的交付。 DevOps的此階段涉及在更新應用程式程式碼時，運行預定和自動的程式碼測試。
• 持續交付–持續交付旨在快速、可持續地交付準備在生產環境中部署的更新和變更。持續交付可確保即使開發人員進行頻繁更改，程式碼也始終處於可部署狀態。
• 連續部署（CD）–這種做法還可以將新程式碼或更改的程式碼自動發布到生產環境中，類似於連續交付。使用各種容器技術工具（例如Docker和Kubernetes）可以實現連續部署，因為它們在維護各種部署環境中的程式碼一致性方面起著關鍵作用。
• 持續監控–它涉及對操作程式碼和支援它的基礎結構的持續監視。生產環境中部署的變更/應用程式會受到持續監控，以確保應用程式的穩定性和最佳性能。

DevOps的優勢

DevOps實施的一些主要優勢包括：

• 快速更好地交付產品
• 可擴展性和更高的自動化
• 高度清晰的系統結果
• 穩定的操作環境
• 更好地利用資源
• 高度清晰的系統結果

這是否意味著採用DevOps沒有障礙？

不一定！與任何其他方法類似，DevOps的採用也存在某些障礙。儘管DevOps的概念已經有10年的歷史了，但仍需要注意某些方面，以免它們成為採用協作IT實踐的障礙。讓我們看一些關鍵點：

a）成本核算

DevOps的實施減少了項目失敗和回滾的次數，因此從長遠來看降低了總體IT成本。但是，如果沒有適當的計劃，那麼轉向DevOps實踐的成本可能會在您的口袋裡燒一個洞。在DevOps實施之前，計劃預算是至關重要的一步。

b）技能不足

在任何組織中成功採用DevOps時，必須聘請合格的DevOps專業人員。為此，必須聘請能夠管理團隊和建立協作文化的熟練DevOps顧問。

c）複雜的基礎設施

基礎架構複雜性是成功實施DevOps的又一挑戰，因為組織發現很難利用隔離環境中部署的不同服務和應用程式創建公共基礎設施。對團隊進行培訓，以了解組織為何決定轉向DevOps，規劃DevOps實施路線圖以及聘請合格的DevOps顧問對管理複雜的基礎架設施大有幫助。

DevOps實施–分步指南

1.建立一支有能力的DevOps團隊

遷移到任何新技術之前，第一步是正確識別資源，並組建一支足以勝任IT項目執行挑戰的團隊。在確定DevOps團隊成員時需要考慮的一些素質包括：找出問題根源的批判性思維、熟練掌握最新的DevOps工具和熱情，以及學習新工具的能力以及有效地進行故障排除和調試以解決問題的能力。一個有能力的團隊可以從整理需求開始，規劃實施路徑並最終部署軟體，執行完美的軟體交付。

2.制定強大的DevOps策略

DevOps實施策略基本上建立在6個參數之上

快速執行-任何組織計劃的最終目標都是基於不斷創新和更快執行基礎之上的客戶滿意度。 DevOps實踐的連續交付和連續部署可確保準確性和速度。

可擴展性–基礎設施作為一種程式碼實踐，有助於對軟體產品生命周期的各個階段（開發、測試和生產）進行可擴展且完美的管理，這是DevOps成功的關鍵。

可靠性– DevOps持續集成、持續測試和持續交付的做法通過確保安全和高品質的輸出來提供良好的最終用戶體驗，從而確保了操作的可靠性。

協作–跨團隊協作和有效溝通的DevOps原則可減少流程效率低下，管理了時間限制並減少項目失敗的機會。

頻繁交付– DevOps的持續交付、集成和部署實踐可實現非常快速的交付周期，並在實施過程中縮短恢復時間，從而為更多創新留出了空間。

安全性–各種自動化的合規性策略和配置管理技術使DevOps模型可以通過基礎架構（作為程式碼）和策略（作為程式碼實踐）提供強大的安全性。

3.從小事做起

從小規模的計劃開始，然後將組織轉移到DevOps是明智的。小規模的更改可帶來可管理的測試和部署的好處。應該根據結果決定在組織級別實施DevOps的下一步。

4.儘可能自動化

考慮到更快速的執行速度是DevOps的基礎，自動化對您的實施策略至關重要。使用精心選擇的自動化工具，可以避免手動交接，並以更快的速度執行流程，從而節省了時間、精力和組織的總預算。

5.準備合適的環境

對於成功的DevOps實施，準備合適的持續測試和持續交付環境至關重要。即使在應用程式中有很小的變化，也應該在交付過程的不同階段進行測試。同樣，準備連續交付環境可確保根據自動測試的成功或失敗，快速地將任何類型的程式碼更改或添加部署到生產環境中。

6.選擇正確的工具並構建強大的公共基礎設施

這是DevOps實施過程中最重要的步驟之一。工具的選擇應基於它們與您獨特的IT環境的兼容性，以實現平穩集成。正確的工具集使您可以使用自定義的工作流和訪問控制來構建強大的基礎架構，以提供增強的用法和順暢的功能。

DevOps工具鏈有許多DevOps工具可幫助確保有效實施。但是，要找到最佳的，則需要不斷的測試和實驗。這些工具的主要目標是簡化和自動化軟體交付管道/工作流程的不同階段。

DevOps工具鏈

可以分為各個生命周期階段（如下所述），每個階段都有專用工具。

a）計劃

這是有助於定義業務價值和需求的最重要的階段。

工具示例-Git，Jira

b）編碼

它涉及軟體設計的詳細過程和軟體程式碼創建。

工具示例-Stash，GitHub，GitLab

c）軟體構建

在此階段中，您實際上可以藉助自動化工具來管理各種軟體構建和版本，這些自動化工具可以幫助編譯和打包程式碼以便將來發布到生產環境中。

工具示例-Docker，Puppet，Chef，Ansible，Gradle。

d）測試

這是確保最佳程式碼品質的持續測試階段。

工具示例-Vagrant，Selenium，JUnit，Codeception，BlazeMeter，TestNG

e）部署

這是管理、調度、協調和自動將各種產品發布到生產的階段。

工具示例– Jenkins，Kubernetes，Docker，OpenShift，OpenStack，Jira。

f）監控

監控是在軟體發布到生產環境後，識別和收集關於不同問題的資訊的階段。

工具示例-Nagios，Splunk，Slack，New Relic，Datadog，Wireshark。

排名前12位的DevOps實施工具

由於沒有單一工具可在所有開發和交付領域中正常工作。首先需要了解您的流程，並相應地映射該工具，以便在組織中成功建立DevOps文化：

下面闡述了可在軟體開發周期的不同階段使用的前12種DevOps工具：

1.Jenkins

Jenkins是越來越多的軟體開發團隊採用的出色的DevOps自動化工具，從本質上講，它是一款開源CI / CD伺服器，可幫助實現交付流程的不同階段的自動化。 Jenkins的巨大流行歸功於其龐大的插件生態系統（超過1000個），使其可以與眾多其他DevOps工具集成在一起，包括Puppet、Docker和Chef。

Jenkins的特點

• 允許您根據個人需要設置和訂製CD管道。
• 在Windows、Linux和MacOS X上運行，可輕鬆上手。
• Jenkins允許您以更快的速度迭代和部署新程式碼。

2.Git

Git是一種分散式SCM（源程式碼管理）DevOps工具，廣泛用於軟體行業。它使您可以輕鬆地跟蹤開發工作的進度，還可以保存不同版本的源程式碼，並在需要時返回上一個版本。

Git的功能

一個免費的開源工具，支援簽入、合併、標籤、提交、分支等的大多數版本控制功能需要一個託管庫，例如Github或Bitbucket，該庫可免費提供無限的私有庫（最多五個團隊成員）。

易於學習和維護的源程式碼可以通過Git合併在一起。

3.Nagios

Nagios是最受歡迎的免費開放源程式碼DevOps監視工具之一，它使您可以實時監視基礎設施，從而更容易識別安全威脅、中斷和錯誤。 Nagios提供報告和圖形，從而可以進行實時基礎設施監視。

Nagios的功能

• 免費開放源程式碼，提供各種附加組件。
• 簡化了兩種伺服器監視方法——基於代理和無代理。
• 也允許監視Windows、UNIX、Linux和Web應用程式。
• 提供各種版本，包括：-Nagios Core –命令行工具-Nagios XI –基於Web的GUI-Log Server –使用自動警報搜索日誌數據-Nagios Fusion –用於同時進行多網路監控

4.Splunk

Splunk旨在通過向DevOps團隊提供操作情報，使機器數據對所有人都可用和可訪問。這是使公司更安全、更具生產力和競爭力的絕佳工具選擇。

Splunk的功能

通過對電腦生成的數據進行數據驅動的分析，提供可操作的見解。Splunk提供了對IT服務的更集中的視圖。輕鬆檢測模式、突出異常和影響區域。

5.Docker

Docker是容器化的先驅，是DevOps廣泛使用的開發工具之一，眾所周知，它為雲原生和遺留應用程式提供了獨立於平台的集成容器安全性和敏捷操作。

Docker的功能

• 輕鬆實現應用程式部署自動化，並簡化分散式開發。
• Google Cloud和AWS均提供對Docker的內置支援。
• Docker容器支援虛擬機環境，並且獨立於平台。

6.Kubernetes

對於大型團隊來說，此DevOps工具非常理想，它是基於Docker在容器化領域開始的基礎上構建的。它是一個功能強大的工具，可以通過邏輯分類對容器進行分組。

Kubernetes的特徵

可以通過自動分發將其部署到多台電腦。Kubernetes是第一個容器編排工具。在簡化大型團隊中的複雜項目時非常有用。

• AnsibleAnsible主要是無代理的設計管理和組織DevOps工具。
• 它是用簡單的程式語言YAML編寫的。
• 它使DevOps團隊可以更輕鬆地擴展自動化流程並提高生產率。

Ansible的功能

• 基於主從結構Ansible中的編排模組被指定為Playbook。
• 它是管理複雜部署並加快開發過程的理想DevOps工具。

8.Vagrant

Vagrant是一種流行的DevOps工具，可以與其他各種管理工具結合使用，以使開發人員可以在同一工作流程中創建虛擬機環境。實際上，越來越多的組織已經開始使用Vagrant來幫助過渡到DevOps文化。

Vagrant的特點

• 可以與不同的作業系統一起使用，包括Windows、Linux和Mac。
• Vagrant可以輕鬆集成並與其他DevOps工具一起使用，例如Chef、Puppet、Ansible等。

9.Gradle

Gradle是功能極為豐富的DevOps工具，可讓您以各種語言（包括C ++、Java和Python等）編寫程式碼。流行的IDE（包括Netbeans、Eclipse和IntelliJ IDEA）都支援它。

特點

• Gradle的核心模型基於任務-行動，投入和產出。
• Gradle使用基於Groovy的DSL和基於Kotlin的DSL來描述構建。
• Grade的增量構建使您可以節省大量的編譯時間。

10.Chef

Chef是一個流行的基於Ruby的安排管理工具，它允許DevOps工程師可以將配置管理視為一種競爭優勢，而不是一個可能的障礙。該工具主要用於檢查配置，還有助於自動化基礎設施。

Chef的特點

• 協助配置的持續標準化和實施。
• Chef將整個過程自動化，並確保正確配置了系統。
• Chef幫助您確保配置策略保持完全的靈活性、可讀性和可測試性。

worksoftWorksoft是另一種流行的DevOps工具，可為Web和雲應用程式提供支援。它具有一個強大的解決方案生態系統，適用於跨越整個連續交付流程的各種企業應用程式。

Worksoft的功能

• 能夠將UI和端到端測試集成到CI管道中，從而加快了流程。
• 允許中型和大型企業創建基於風險的連續測試管道，這些管道將用於可擴展性的應用程式生產環境。
• 提供與各種第三方解決方案的集成，使公司可以選擇最適合其個人和組織需求的工具，並在整個DevOps發布周期中無縫管理任務。

12.Puppet

Puppet是一個開源配置管理工具，用於部署、配置和管理伺服器。

Puppet的特點

提供主從結構。

Puppet可在混合基礎架構和應用程式中順利運行。

與Windows、Linux和UNIX作業系統兼容。

DevOps方法將繼續存在，並且將來將繼續被越來越多企業採用。實際上，Technavio最近進行的一項研究估計（2016-2020年）全球DevOps市場的複合年增長率高達19％（複合年增長率），突顯了實施DevOps所帶來的好處。