DevOps：自动化、持续交付和持续集成实践

DevOps是一种融合了开发（Development）和运维（Operations）的方法论和文化。它强调软件开发团队与运维团队之间紧密合作、共享责任，旨在提高软件交付速度、质量和可靠性。

一、DevOps 简介

1.1 DevOps 模式定义

DevOps 集文化理念、实践和工具于一身，可以提高组织高速交付应用程序和服务的能力，与使用传统软件开发和基础设施管理流程相比，能够帮助组织更快地发展和改进产品。这种速度使组织能够更好地服务其客户，并在市场上更高效地参与竞争。

1.2 DevOps 的工作原理

在 DevOps 模式下，开发团队和运营团队都不再是“孤立”的团队。 有时，这两个团队会合为一个团队，他们的工程师会在应用程序的整个生命周期（从开发测试到部署再到运营）内相互协作，开发出一系列不限于单一职能的技能。

在一些 DevOps 模式下，质保和安全团队也会与开发和运营团队更紧密地结合在一起，贯穿应用程序的整个生命周期。当安全是所有 DevOps 团队成员的工作重心时，这有时被称为“DevSecOps”。
这些团队会使用实践经验自动执行之前手动操作的缓慢流程。他们使用能够帮助其快速可靠地操作和发展应用程序的技术体系和工具。这些工具还可以帮助工程师独立完成通常需要其他团队协作才能完成的任务（例如部署代码或预置基础设施），从而进一步提高团队的工作速度。

1.3 DevOps 的优势

速度
高速运转，让您可以更快速地针对客户进行创新、更好地适应不断变化的市场，同时更有效地推动业务成果。DevOps 模式能够帮助您的开发人员和运营团队实现这些目标。例如，微服务和持续交付能够让团队充分掌控服务，然后更快速地发布更新。

快速交付
提高发布的频率和速度，以便您能够更快速地进行创新并完善产品。您发布新功能和修复错误的速度越快，就越能快速地响应客户需求并建立竞争优势。持续集成和持续交付是自动执行软件发布流程（从构建到部署）的两项实践经验。

可靠性
确保应用程序更新和基础设施变更的品质，以便您能够在保持最终用户优质体验的同时，更加快速可靠地进行交付。使用持续集成和持续交付等实践经验来测试每次变更是否安全以及能够正常运行。监控和日志记录实践经验能够帮助您实时了解当前的性能。

规模
大规模运行和管理您的基础设施及开发流程。自动化和一致性可在降低风险的同时，帮助您有效管理复杂或不断变化的系统。例如，基础设施即代码能够帮助您以一种可重复且更有效的方式来管理部署、测试和生产环境。

增强合作
建立一个适应 DevOps 文化模式的更高效的团队，强调主人翁精神和责任感。开发人员和运营团队密切合作，共同承担诸多责任，并将各自的工作流程相互融合。这有助于减少效率低下的工作，同时节约大家的时间（例如，缩短开发人员和运营团队之间的交接时间，编写将运行环境考虑在内的代码）。

安全性
在快速运转的同时保持控制力和合规性。利用自动实施的合规性策略、精细控制和配置管理技术，您可以在不牺牲安全性的前提下采用 DevOps 模式。例如，利用基础设施即代码和策略即代码，您可以大规模定义并追踪合规性。

1.4 DevOps 的意义

软件和 Internet 改变了我们身处的世界，同时也改变了购物、娱乐、银行等行业的运营方式。软件不再仅仅是为业务提供支持，而是成为业务的方方面面都不可或缺的组成部分。当前，公司通过采用在线服务或应用程序交付的软件，在各种设备上与客户进行互动。他们还使用软件改变了价值链的各个部分（例如物流、通信和运营），从而提高运营效率。在整个 20 世纪，生产实体产品的公司通过工业自动化改变了其设计、构建和交付产品的方式，而在当今的环境中，公司必须以同样的方式来改变其构建和交付软件的方式。

1.5 DevOps 最佳实践

• 持续集成
• 持续交付
• 微服务
• 基础设施即代码
• 监控和日志记录
• 沟通与合作

二、持续集成简介

持续集成是一种 DevOps 软件开发实践。采用持续集成时，开发人员会定期将代码变更合并到一个中央存储库中，之后系统会自动运行构建和测试操作。持续集成通常是指软件发布流程的构建或集成阶段，需要用到自动化组件（例如 CI 或构建服务）和文化组件（例如学习频繁地集成）。持续集成的主要目标是更快发现并解决缺陷，提高软件质量，并减少验证和发布新软件更新所需的时间。

2.1 持续集成的意义

过去，一个团队的开发人员可能会孤立地工作很长一段时间，只有在他们的工作完成后，才会将他们的更改合并到主分支中。这使得合并代码更改变得困难而耗时，而且还会导致错误积累很长时间而得不到纠正。这些因素导致更加难以迅速向客户交付更新。

2.2 持续集成的工作原理

采用持续集成时，开发人员可以使用诸如 Git 之类的版本控制系统，将更新频繁提交到共享存储库中。在每次提交前，开发人员可以选择在集成前对其代码执行本地单元测试，作为额外的验证层。持续集成服务在新代码更改上自动构建和运行单元测试，以立即发现任何错误。

持续集成是指软件发布流程的构建和单元测试阶段。提交的每一个修订都会触发自动化的构建和测试操作。

采用持续交付时，系统会自动构建、测试并准备代码变更，以便发布到生产环境中。持续交付通过在构建阶段后将所有代码变更部署到测试环境和/或生产环境中，实现对持续集成的扩展。

2.3 持续集成的优势

• 提高开发人员的工作效率
• 更快发现并解决缺陷
• 更快交付更新
  

三、持续交付简介

持续交付是一种软件开发实践，通过持续交付，系统可以自动为将代码更改发布到生产环境做好准备。​现代应用程序开发的支柱，持续交付通过在构建阶段后将所有代码变更部署到测试环境和/或生产环境中，实现对持续集成的扩展。在正确实施时，开发人员将始终拥有已通过标准化测试流程的部署就绪构建构件​。

采用持续交付时，开发人员可以自动执行单元测试以外的测试，这样他们就可以在部署到客户环境前跨多个维度对应用程序更新进行验证。这些测试可能包括 UI 测试、负载测试、集成测试、API 可靠性测试等。这有助于开发人员更全面地验证更新并抢先发现其中的问题。借助云，开发人员可轻松高效地自动创建和复制多个用于测试的环境，而这一点以前在本地很难实现。

3.1 持续交付与持续部署

采用持续交付时，系统会构建并测试每一个代码变更，然后将其推送到非生产测试环境或临时环境中。生产部署前可能存在多个并行测试阶段。持续交付与持续部署之间的区别在于，需要手动批准才能更新到生产环境。对于持续部署，生产会在没有明确批准的情况下自动发生。

持续交付可实现整个软件发布流程的自动化。提交的每一个修订都会触发一个自动化流程，即构建、测试并提供更新。部署到实际生产环境的最终决定由开发人员触发。

3.2 持续交付的优势

• 自动化软件发布流程
• 提高开发人员的工作效率
• 更快发现并解决缺陷
• 更快交付更新

四、总结

DevOps的目标是通过自动化工具和流程来提升软件交付的效率和质量。它鼓励使用持续集成（Continuous Integration）和持续交付（Continuous Delivery）的实践，这意味着开发人员将代码频繁地集成到共享代码库中，并通过自动化构建、测试和部署来实现快速、可靠的软件交付。

DevOps还强调团队合作和沟通，以便更好地理解业务需求并及时响应变化。它倡导将开发人员、运维人员以及其他相关团队成员的技能和知识整合在一起，共同参与整个软件开发生命周期的各个阶段。

通过采用DevOps方法，组织可以更快地交付新功能和修复程序错误，减少传统开发和运维过程中的手动操作和误解，提高软件的可靠性和稳定性。

相关参考
[1] 什么是 DevOps？