DevOps je dynamický přístup, který si v oblasti softwarového inženýrství získává stále větší oblibu. Podporuje úzkou spolupráci mezi vývojáři a provozními týmy, což vede k urychlené produkci kvalitního softwaru.
Rychlé uvolňování špičkového softwaru má přímý vliv na spokojenost uživatelů a dává firmám konkurenční výhodu na trhu.
Podle globálního průzkumu společnosti GitLab, 60 % vývojářů dosahuje rychlejšího nasazování kódu díky implementaci DevOps, a 56 % z nich využívá automatizaci v plném nebo převážném rozsahu.
Tento trend je stále silnější a ovlivňuje vývoj v celosvětovém měřítku.
Jak však DevOps vlastně funguje?
Proč je tak efektivní a přínosný v procesu softwarového vývoje?
Tento článek si klade za cíl objasnit všechny aspekty DevOps. Seznámíme se s celým jeho životním cyklem a podrobně probereme každou fázi, včetně nástrojů, které můžete použít.
Začněme!
Co je DevOps?
DevOps je moderní filozofie, která kombinuje vývoj softwaru s IT operacemi a zahrnuje specifické postupy, lidi, nástroje a technologie.
Název „DevOps“ je odvozen ze dvou slov:
Dev = Vývoj softwaru
Ops = IT operace
DevOps
Hlavním cílem DevOps je zkrácení cyklu vývoje softwaru při současném zajištění nepřetržitého dodávání softwaru vysoké kvality. Metodologie DevOps napomáhá zvýšit kvalitu produktů, zrychlit jejich nasazování a umožňuje jednoduché opravy na základě zpětné vazby.
Díky tomu můžete uspokojovat potřeby svých zákazníků, udržet si konkurenční výhodu a dosahovat významných obchodních cílů.
Jedním z klíčových aspektů DevOps je používání rozmanitých nástrojů v různých fázích vývoje – od návrhu, plánování a testování až po monitoring, logování, konfiguraci, vydávání, správu verzí a údržbu. Tyto nástroje poskytují automatizaci, která šetří čas, finanční prostředky a pracovní síly.
Termín „DevOps“ poprvé představil v roce 2009 Patrick Debois, belgický konzultant, projektový manažer a agilní praktik, který je považován za jednoho z průkopníků tohoto přístupu. DevOps je koncepce, která se vyvíjela postupně a byla formována odborníky z různých IT oborů. Její kořeny sahají především do:
- Správa podnikových systémů (ESM)
- Agilní vývoj
V rámci DevOps „Dev“ neoznačuje pouze vývojáře, ale celý tým podílející se na vývoji softwarového řešení. Spojuje odborníky, nástroje a procesy z různých oblastí, jako je plánování, testování, zajištění kvality a další. „Ops“ naopak zahrnuje všechny členy operačního týmu – administrátory systémů, systémové inženýry, bezpečnostní specialisty, administrátory databází, provozní pracovníky, release inženýry atd.
Proč se rozhodnout pro DevOps?
Tradiční metody vývoje softwaru často zahrnovaly manuální procesy, které byly zdlouhavé, časově náročné a vyžadovaly velké úsilí. To také vedlo k třenicím mezi vývojovým a provozním týmem a někdy i k obtížím v komunikaci.
Přestože se operativní a vývojářské týmy v mnoha ohledech liší, oba si uvědomují, že jejich konečným cílem je spokojenost zákazníků. Zákaznické požadavky se však neustále mění. Očekávají nové funkce, vlastnosti a služby, které jim usnadní život a poskytnou pohodlí bez komplikací.
Tato poptávka staví firmy před dilema – zda upřednostnit rychlé inovace, a riskovat nestabilitu produkčního prostředí, nebo udržovat zastaralé, ale stabilní systémy. Ani jeden z těchto přístupů není efektivní a neodpovídá potřebám zákazníků.
Zatímco vývojáři se zaměřují na urychlení softwarového vývoje, provozní týmy obvykle váhají s nasazováním rapidních změn bez nezbytných bezpečnostních opatření.
DevOps přináší řešení pro obě strany. Sjednocuje všechny zúčastněné v softwarovém vývoji a provozu. Společně pracují na základě souboru sdílených principů, jako jsou:
- Automatizace rutinních manuálních procesů s cílem šetřit čas
- Spolupráce při řešení problémů a sdílení informací pro zlepšení
- Monitorování všech aktivit
- Stanovení priorit
Pojďme se podívat na to, jaké výhody může přinést implementace DevOps.
Urychluje vývoj softwaru
DevOps umožňuje týmům vytvářet software rychleji a s vyšší kvalitou. Využití různých automatizačních nástrojů pro procesy, od plánování a vývoje po testování, nasazení a monitoring, je klíčové. Podobně, mikroslužby umožňují rychlé zavádění aktualizací.
Spolehlivost a bezpečnost
DevOps garantuje tvorbu kvalitních softwarových řešení prostřednictvím plynulých změn a aktualizací infrastruktury bez narušení jádra softwaru. Monitoringové nástroje poskytují detailní pohled na softwarové fungování v reálném čase, včetně testování z hlediska zabezpečení a optimalizace.
Rychlejší nasazení softwaru
Díky DevOps můžete vyvíjet, testovat a vylepšovat aplikace rychleji a nasazovat je s větší efektivitou. Včasné vydávání produktů také umožňuje získávat zpětnou vazbu a pohotově reagovat na uživatelské potřeby. To vede ke konkurenční výhodě.
Škálovatelnost
DevOps vám umožňuje efektivně řídit vývojové procesy a softwarovou infrastrukturu ve velkém měřítku. Zjednodušuje komplexní systémy a umožňuje flexibilní reakci na změny s důrazem na zabezpečení.
Efektivní spolupráce
S DevOps se stírají hranice mezi vývojovým a operačním týmem. Správným nastavením priorit a odpovědností se snižují třecí plochy. DevOps posiluje hodnoty jako odpovědnost a angažovanost, umožňuje sdílení dat, společné řešení problémů a zlepšování na základě zpětné vazby.
Spokojenost zákazníků
Poskytování vysoce kvalitního softwaru, který řeší problémy zákazníků, přispívá k jejich spokojenosti. DevOps umožňuje rychle uspokojovat potřeby zákazníků prostřednictvím rychlého dodávání softwaru a zapracování jejich zpětné vazby.
Co je životní cyklus DevOps?
Životní cyklus DevOps se skládá z různých automatizovaných procesů v iterativním cyklu. Každá fáze je kontinuální a představuje nekonečnou smyčku, která symbolizuje opakování a spolupráci v celém procesu softwarového vývoje.
Životní cyklus DevOps
Vývojové a provozní týmy spolupracují v rámci ekosystému DevOps během celého životního cyklu softwaru a zároveň rozvíjejí své dovednosti. Týmy DevOps také využívají různé nástroje a technologie k automatizaci manuálních a zdlouhavých procesů v každé fázi.
Mezi fáze životního cyklu DevOps patří:
1. Nepřetržitý vývoj
Nepřetržitý vývoj je první fází životního cyklu DevOps a zahrnuje plánování projektu a vývoj kódu.
V této fázi tým DevOps definuje vizi a požadavky projektu a podle toho naplánuje software. Shromáždí všechny vstupy a diskutuje o nich se zainteresovanými stranami. Plánování probíhá vytvořením seznamu úkolů, které se rozdělí na menší celky pro usnadnění kontinuálního vývoje.
Po objasnění požadavků se vývojový tým pustí do kódování softwaru. Vývojáři neustále pracují na kódu a provádí potřebné změny v souladu s měnícími se požadavky. To umožňuje včasnou identifikaci chyb namísto čekání na testovací fázi, která by mohla zvýšit komplexitu procesu.
Vývojáři pracují na zdrojovém kódu po zvolení vhodných programovacích jazyků (např. JavaScript, Python, PHP, C, Java atd.) a starají se o jeho správu verzí.
Nástroje pro nepřetržitý vývoj:
- Pro správu zdrojového kódu (SCM) můžete použít Git, GitLab, Mercurial a BitBucket.
- K zabalení kódu do spustitelných souborů lze použít Maven, Garden, Gradle atd.
- Pro plánování a spolupráci jsou vhodné nástroje jako Jira a Trello.
2. Průběžná integrace (CI)
Průběžná integrace (CI)
Další fází je kontinuální integrace (CI), která představuje jádro životního cyklu DevOps. Změny ve zdrojovém kódu probíhají denně nebo týdně. Integrace kódu zahrnuje vytváření nového kódu pro podporu dalších funkcí a integraci tohoto nového kódu do stávajícího.
Během vývoje je nutné v rané fázi kódu detekovat případné chyby pomocí testování jednotek a integrace. Testování v této fázi pomáhá pochopit, jak aktualizovaný kód ovlivňuje uživatelskou zkušenost. V rámci této fáze je také nezbytné opravovat problémy a optimalizovat kód o další možnosti. Součástí jsou také kontroly kódu, balení kódu a jeho kompilace.
Nástroje pro CI: Pro nepřetržitou integraci lze využít Jenkins, TeamCity, GitLab CI, CircleCI atd.
3. Průběžné testování
Ačkoli testování může probíhat i před průběžnou integrací, pro včasnou kontrolu problémů v kódu vyžaduje DevOps jeho provádění v různých fázích, aby byl zajištěn bezchybný kód. Díky tomu vytváří DevOps nekonečnou smyčku, kde se procesy provádějí „kontinuálně“ a softwarová řešení se neustále zlepšují.
Testování je opětovně prováděno k ověření případných chyb, nedostatků a dalších problémů, které by mohly ovlivnit funkčnost, výkon, stabilitu, bezpečnost a efektivitu kódu. Zajišťuje se tak nasazení kvalitního softwaru pro maximální uživatelský zážitek.
K ověření celkové kvality softwaru lze provádět různé druhy testování. Mezi ně patří funkční a nefunkční testování.
- Funkční testování: Ověřuje funkčnost softwaru, aby bylo zajištěno, že vše funguje hladce a podle očekávání. Může zahrnovat testování jednotek, integrace, testování „sanity“, systémové testování, testování rozhraní, „smoke“ testování, alfa a beta testování, regresní testování atd.
- Nefunkční testování: Ověřuje nefunkční aspekty softwaru za účelem zvýšení jeho efektivity a uživatelského zážitku. Zahrnuje testování výkonu, zátěže, stresu, zabezpečení, objemu, spolehlivosti, kompatibility, použitelnosti, akceptační testování atd.
Nástroje pro testování: Existuje mnoho nástrojů pro různé druhy softwarového testování. I když je možné provádět manuální testování, automatizační nástroje vám ušetří čas i úsilí. Mezi oblíbené nástroje pro testování softwaru patří Apache JMeter, Selenium, IBM Rational Performance Tester, Junit, WebLOAD, SoapUI, Acunetix a Wapiti.
4. Průběžné nasazení (CD)
Průběžné nasazení (CD)
Po otestování softwaru je nezbytné problémy neprodleně opravit, než se objeví další potíže nebo dojde k bezpečnostním rizikům. Následně by měl být software znovu otestován, aby se zajistilo, že neobsahuje žádné další chyby.
Jakmile je software konečně připraven, může být nasazen na produkční servery. Kontinuální nasazení (CD) je klíčové a představuje jednu z nejaktivnějších fází životního cyklu DevOps. Zahrnuje správu konfigurace pro hladké a přesné nasazení kódu.
Vývojový tým může kód postupně uvolňovat na servery a plánovat aktualizace a údržbu při udržování konzistentní konfigurace v průběhu celého životního cyklu produktu.
Pro nasazení lze využít metodologie, jako je kontejnerizace, která umožňuje zabalit kód spolu s veškerými jeho závislostmi a komponentami, jako jsou rámce, knihovny, binární soubory, konfigurační soubory atd. To umožňuje spouštět kód v izolovaném prostředí, které je chráněno před riziky. Kontejnerizační nástroje jsou velmi užitečné a zajišťují konzistenci během celého procesu vývoje, testování i nasazování.
Nástroje pro CD: Pro nepřetržité nasazení můžete použít Ansible, Puppet, Vagrant, GoCD, Chef, a pro kontejnerizaci Docker.
5. Průběžná zpětná vazba
Důležitou součástí DevOps je kontinuální sběr a zpracování zpětné vazby. Pomáhá vám pochopit zákaznickou zkušenost s vaším produktem po jeho nasazení. Tímto způsobem můžete software optimalizovat pro budoucí vydání a zajistit lepší uživatelský dojem.
Sběr zpětné vazby vyžaduje úzkou spolupráci mezi různými týmy, včetně vývoje, testování, nasazení, podpory, kontroly kvality, marketingu a dalších souvisejících oddělení. Pravidelně se analyzuje chování zákazníků za účelem zlepšení softwaru z hlediska výkonu, funkčnosti, vlastností, bezpečnosti, použitelnosti, uživatelské přívětivosti, spolehlivosti, vzhledu atd.
Pro průběžnou zpětnou vazbu mohou týmy DevOps sbírat informace od zákazníků různými způsoby:
- Sběr zpětné vazby prostřednictvím sociálních médií, jako je LinkedIn, Facebook, Instagram atd.
- Provádění průzkumů.
Nástroje pro průběžnou zpětnou vazbu: Jira Service Management, Pendo, Slack a GetFeedback.
6. Průběžné monitorování
Fáze nasazení neznamená konec životního cyklu DevOps. Jak už bylo zmíněno, jde o nepřetržitý proces, kde se každá fáze opakuje, aby se software neustále zlepšoval.
Průběžné monitorování vám poskytuje detailní pohled v reálném čase na celkový výkon, funkčnost a stav vašeho softwaru, od jeho infrastruktury až po nejkomplexnější komponenty.
Po nasazení softwaru je nezbytné nepřetržitě sledovat jeho výkon. Je nutné monitorovat problémy, jako jsou systémové chyby, problémy s konfigurací, nedostatek paměti atd. Bezpečnostní rizika rostou, proto je důležité monitorovat stav zabezpečení softwaru a používat metody k jeho ochraně.
V rámci DevOps je nezbytné pravidelně sledovat software z hlediska výše zmíněných problémů. Je vhodné monitorovat telemetrii, jako jsou protokoly událostí, metadata a výstrahy, v závislosti na předem definovaných podmínkách. Tým DevOps díky těmto informacím získá důležité poznatky, které mu umožní rychleji řešit problémy a zlepšovat kvalitu aplikací.
Podobně operační tým dohlíží na stav softwaru a uživatelskou aktivitu, kontroluje nestandardní chování systému, monitoruje chyby a upozornění. Pokud je zjištěn jakýkoli problém nebo nesrovnalost, informuje o tom tým a společně pracují na jeho vyřešení a obnovení integrity.
Nástroje pro monitorování: Používání automatizovaných monitorovacích nástrojů ušetří čas při detekování a oznamování problémů v reálném čase, což umožňuje okamžitou nápravu. Pro průběžný monitoring lze využít nástroje jako New Relic, Nagios, Splunk, ELK Stack, Datadog, Prometheus a Grafana.
7. Nepřetržité operace
Nepřetržité operace
Stejně jako monitorování, musíte provádět různé operace, abyste zajistili, že váš software bude správně fungovat, bude pravidelně aktualizován o vylepšení a další funkce a bude uspokojovat vaše uživatele.
Hlavním cílem nepřetržitých operací je automatizovat proces vydávání softwaru společně s jeho následnými aktualizacemi. Je to z toho důvodu, že software bude po určité době vyžadovat údržbu, aby splňoval požadavky zákazníků, zlepšoval svou funkčnost a vlastnosti, a odstraňoval základní problémy, stejně jako jakýkoli jiný stroj, který používáte.
Údržba však obvykle vyžaduje, aby vývojáři přepnuli server do režimu offline, což zvyšuje prostoje softwaru. I mírný výpadek může způsobit nemalé finanční ztráty a negativně ovlivnit uživatelský dojem.
Pro řešení tohoto problému se nepřetržité operace automatizují pomocí nástrojů a systémů, které snižují nebo eliminují prostoje a zároveň zjednodušují celkový proces vývoje, testování a uvolňování softwaru v různých prostředích. Díky nepřetržité dostupnosti můžete zákazníkům nabízet služby, které si oblíbí.
Nástroje pro nepřetržité operace: Lze použít systémy pro orchestraci kontejnerů jako Kubernetes, Docker Swarm atd.
Jak přijmout DevOps? 4 E
Implementace DevOps neznamená zakoupení samostatného nástroje a zahájení vývoje softwaru. DevOps je technika, metodologie nebo filozofie, kterou je třeba přijmout s cílem dosáhnout maximálního užitku.
Zde je několik kroků, které vám pomohou plynule implementovat DevOps a těžit z jeho výhod.
1. Přijměte kulturu DevOps
Je nezbytné důkladně pochopit DevOps a jeho přínos pro proces vývoje softwaru. Kultura DevOps hraje klíčovou roli při utváření jeho implementace a zahrnuje určité hodnoty, jako jsou:
- Růstové myšlení: DevOps se zaměřuje na růst celého týmu a každého člena. Podporuje neustálé učení, pravidelnou zpětnou vazbu, zlepšování a spolupráci pro dosažení společných cílů.
- Kratší cyklus vydání: DevOps klade důraz na urychlení cyklu vydávání produktů při zachování jejich kvality. To také usnadňuje plánování a řízení rizik a umožňuje rychle reagovat na změny.
- Spolupráce: DevOps sjednocuje různé týmy, které pracují jako jeden celek a řeší problémy společně. Zvyšuje spolupráci, vzájemnou důvěru a transparentnost v rámci týmu, a zároveň sladuje procesy s obchodními cíli.
- Odpovědnost: Každý člen týmu je zodpovědný za svůj úkol a stejně tak za úspěšné dokončení projektu a jeho dodání v daném termínu a požadované kvalitě.
2. Zhodnoťte vaše požadavky
Zhodnoťte vaše požadavky
Cesta k DevOps se u různých týmů a firem liší v závislosti na jejich specifických požadavcích.
Při implementaci DevOps je proto nezbytné identifikovat jedinečné požadavky a stanovit cíl vytvářeného softwaru. Na základě toho můžete plánovat a strategizovat jednotlivé fáze DevOps a provést rychlý přechod. Identifikujte oblasti, kde je implementace DevOps nejvíce přínosná, vyberte vhodné nástroje a definujte požadavky na realizaci plánů.
3. Zaměřte se na metriky
Měření a sledování pokroku je klíčové, pokud chcete dosáhnout zlepšení po implementaci DevOps. K tomu je nutné sledovat správné metriky, jako jsou:
- Průměrná doba načítání softwaru
- Střední doba do výroby (MTTP)
- Střední doba do obnovení (MTTR)
- Frekvence a rychlost nasazení
Nicméně, není vhodné používat příliš mnoho metrik. Mohlo by to být matoucí. Zavedení několika metrik je přínosné, pokud jsou v souladu s vašimi potřebami. Pomůže to vašemu týmu stanovit cíle pro každou metriku a sledovat je. Nezapomeňte sdílet informace o postupu, vylepšeních a vývoji s týmem, aby všichni byli na stejné lodi.
4. Využijte doporučené postupy DevOps
Doporučené postupy DevOps
Implementace DevOps může probíhat hladce, pokud využijete osvědčené postupy, jako například:
- Agilní řízení projektů: Zaměřuje se na spolupráci, zpětnou vazbu od uživatelů, kratší výrobní cykly a rychlé přizpůsobení měnícím se potřebám. Odlišuje se od tradičních přístupů s delšími výrobními a publikačními cykly.
- Automatizace a DevOps toolchain: DevOps bez využití automatizačních nástrojů je neúplný, protože automatizace je jeho srdcem. Zajišťuje rychlejší vývoj a publikování s vysokou kvalitou, a zároveň šetří čas i prostředky. Toolchain DevOps zahrnuje celou řadu nástrojů pro každou fázi, od vývoje, plánování a testování až po nasazení, zpětnou vazbu, monitorování a operace, jak již bylo vysvětleno.
- Mikroslužby: Tato architektura spočívá ve vytváření softwaru jako sady několika malých služeb, které provozují vlastní procesy a komunikují s ostatními prostřednictvím rozhraní (API). Tyto služby jsou vytvářeny pro konkrétní účel pomocí rámců, knihoven a programovacích jazyků a uvolňují se samostatně jako jedna služba nebo skupina. Tento přístup umožňuje snadnou kontinuální integraci a dodávku.
- Infrastruktura jako kód (IaC): Umožňuje konfigurovat, zajišťovat a spravovat infrastrukturu, jako jsou sítě, připojení, virtuální stroje atd., pomocí kódu, a to konzistentně a rychle. Díky tomu může tým nasazovat systémové zdroje s lepší