如何理解DevOps

引言

DevOps是一种重要的软件开发模式；

我所在的团队正在进行DevOps转型；

DevOps极大地提升了开发效率；

本文介绍了我对DevOps的理解；

什么是DevOps

DevOps是一种软件开发人员（Research and Dev，RD）和IT运维运营技术人员（Ops）和质量检测（QA）之间沟通合作的模式；

DevOps的根本目的是快速频繁的、小步的、自动化便捷的监控和审计的、云端和虚拟化的、可视化的部署，满足“每天部署10次”或者“快速解决bug并上线”的要求；

DevOps是敏捷开发、持续交付的基础；

DevOps模式和传统的瀑布模型相对应；

我们需要维护什么？

以我所在的团队为例，我们需要维护的内容如下：

需要维护的环境分为：开发环境，测试环境，准生产环境，生产环境；

每个环境包含若干个scope，每个scope都是整个系统的一部分，由不同的团队进行开发；

使用microsoft微服务架构，每个scope中都有若干service，每个service之间可能还存在相互依赖关系；

每个service都需要若干resource，这些resource包括但不限于：

RabbitMQ；

Service Fabric；

IoTHub；

EventHub；

ELK；

Consule；

KeyVault；

MongoDB；

Postgresql；

Cassandra；

Storm；

Redis；

如果没有DevOps，我们怎样工作？

没有流水线Pipeline：

开发过程变得非常痛苦，会经常忘记对代码进行单元测试和集成测试；

开发完成的服务，打包后不知道放在何处，别人需要引用时很不方便；

代码质量得不到保证，很多代码没有经过“单元测试覆盖率检测”和“代码重复率检测”，代码可维护性变差；

随着开发的深入进行，开发人员的主要精力不在是编写新的代码，而是处理bug和维护旧的代码，使开发效率逐渐降低；

没有自动化环境部署：

在开发者完成一个微服务的开发后，不知道将自己开发的服务部署到什么环境上去测试；

开发者在测试自己的代码时，会时常发现所依赖的资源没有准备好，比如测试环境缺少MongoDB等资源；

运维人员不能显式的看到自己维护了多少资源，每种资源都在被哪些环境、哪些service引用；

运维人员不能显式的看到资源的使用情况及使用量；

经理不能有效的进行成本控制；

没有自动化监控系统：

运维人员不能在机器、硬件、软件出现故障时得到及时的警告，导致机器挂掉了都还不知道；

不能灵活调配各种资源的使用，导致某些资源极度紧缺、某些资源却有富余；

手动，而不是自动：

从下面的图片可以看出，只需手工运行5条命令的情况下，成功部署的概率就已跌至86%，如需手工运行55条命令，成功部署的概率将跌至22%，如需手工运行100条命令，成功部署的概率将趋近于0（仅2%）！

为什么要有DevOps

不知道目前发布、部署的进展情况；

没有一套明确的发布、部署流程，急上线时容易出问题，出了问题也没有预案来解决；

自动化程度不够；

DevOps工具链

编码：代码开发和审阅，版本控制工具、代码合并工具；

构建：持续集成工具、构建状态统计工具；

测试：通过测试和结果确定绩效的工具；

打包：成品仓库、应用程序部署前暂存；

发布：变更管理、发布审批、发布自动化；

配置：基础架构配置和部署，基础架构即代码工具；

监视：应用程序性能监视、最终用户体验；

DevOps的多维度目标

团队维度：拟合开发和运维的鸿沟，支持位于全球多个地点的、包含外包人员的、混合开发/测试/基础设施的团队；

技术维度：拟合多类型的分布式的硬件平台和上面部署的多种应用、多种需求的鸿沟；

需求维度：平衡软件开发过程中对软件用户需求变化、追求稳定性、追求开发效率、降低check-in风险这几个目标；

市场维度：解决软件迭代慢和较高的用户需求的矛盾；

终极目标：从时间和空间两个维度，合理统筹并高效使用现有资源，实现组织目标，最大限度满足用户需求；

DevOps需要遵循的基本原则

以人为本，一切工具都是为人服务；

需求细分，及时开发，及时验证；

减少开发的分支，尽量在主干上开发，避免合并分支造成的开销和时间浪费；另外，分支太多的时候不可能做到持续集成；

减少代码积压，代码积压越多、越多的需求和开发成果得不到验证、效率就越低、下次部署的风险就越大；

代码和配置相分离，尽量降低他们在逻辑或者物理上的耦合；

尽早生成二进制包，而不是使用源代码，并确保二进制包不被篡改；

二进制包应当和环境无关；

确保部署流程是幂等的；

对生产和测试环境的修改只能由程序，而不是人完成；

环境管理

环境必须遵循：快速部署和响应（使用docker或者其他虚拟化技术能够更容易做到这一点），可恢复，可支持，可审计；

环境配置项目：

操作系统和配置；

中间件和软件栈及配置：数据库，消息系统，队列；

基础设施软件：代码管理，目录服务，监控；

外部集成：外部系统和服务；

网络：路由，防火墙，交换机，DNS；

团队：开发团队和infra团队之间的协调分工；

自动化的环境部署；

测试环境应当和生产环境尽量一致；

环境的配置文件也应当进行版本控制；

监控

监控的内容：

硬件，物理设备，路由器，代理；

操作系统；

中间件；

应用程序；

日志；

如何监控：

清晰的信息展示；

及时地告警；

可视化的状态呈现；

常用DevOps利器

Jenkins：开源的持续集成工具；

SonarQube：开源的代码质量管理系统；

Puppet：开源的软件自动化配置和部署工具；

Docker：让应用程序布署在软件容器下的工作可以自动化进行；

总结：DevOps到底是什么？

高效的流水线开发/测试/上线；

自动化的环境部署和管理；

良好和及时的监控/告警/可视化/反馈/日志；

开发团队、运维团队、用户之间良好的沟通协作，快速解决问题的能力；

完整的文档；

任一模块的幂等和可恢复；

良好的审计和评估，良好的成本管理；

整个系统稳定且灵活，高度自动化；

总而言之，DevOps的核心只有三个词：高效、自动、监控；

参考

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