DevOps（Development和Operations）是一組軟件工程過程最佳實踐，并非工具，旨在將制造世界的精益概念應用于軟件世界。維基百科給出的定義是：

“DevOps是一種重視軟件開發(fā)人員（Dev）和IT運維技術人員（Ops）之間溝通合作的文化、運動或慣例。透過自動化軟件交付和架構變更的流程，來使得構建、測試、發(fā)布軟件能夠更加地快捷、頻繁和可靠?！?/p>

意味DevOps能夠使以前團隊各個孤立的角色（開發(fā)、IT 運營、質(zhì)量工程和安全）可以建立協(xié)調(diào)和協(xié)作，以生產(chǎn)更好、更可靠的產(chǎn)品。通過采用 DevOps文化、做法和工具，團隊能夠更好地響應客戶需求，增強對所構建應用程序的信心，更快地實現(xiàn)業(yè)務目標。

一、DevOps能夠帶來哪些優(yōu)勢？

• 縮短上市時間
• 適應市場和競爭
• 保持系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性
• 縮短平均恢復時間

二、DevOps的生命周期？

DevOps的過程始終伴隨著應用程序的生命周期而開展，DevOps的生命周期是一個持續(xù)的軟件開發(fā)過程，DevOps的最佳實踐生命周期過程包括：計劃、開發(fā)、集成、測試、部署、操作、監(jiān)控等過程，并在整個軟件生命周期中提供持續(xù)的反饋。可以由一個連續(xù)的循環(huán)圖表示，如下所示：

1.規(guī)劃

在規(guī)劃階段，DevOps 團隊構思、定義和描述他們即將構建的應用程序的特性和功能。他們在低粒度和高粒度級別上跟蹤從單個產(chǎn)品任務到跨多個產(chǎn)品組合的任務進展。DevOps 團隊以敏捷和直觀的方式進行規(guī)劃的一些方法包括創(chuàng)建積壓工作 (backlog)、跟蹤 bug、使用 scrum 管理敏捷軟件開發(fā)、使用看板或儀表板直觀地呈現(xiàn)項目進度。這一階段的執(zhí)行通常涉及所有團隊成員，以確保計劃的任何方面都不會被忽視或遺忘。

2.開發(fā)

這個階段團隊執(zhí)行代碼開發(fā)。為了簡化設計過程，開發(fā)人員根據(jù)前期定義的規(guī)范使用DevOps工具和Git等來幫助他們做好代碼安全以及控制編碼標準。

3.構建

程序員完成任務后，他們使用Maven和Gradle等工具將代碼提交到代碼倉庫

4.測試

為了確保軟件的完整性、正確性，產(chǎn)品首先交付到測試平臺，利用JUnit、Selenium等工具執(zhí)行各種測試，如用戶可接受性測試、安全測試、集成檢查、運行速度測試等。

5.發(fā)布

如果項目滿足所有需求，并且已經(jīng)徹底檢查了錯誤和其他問題，已經(jīng)被驗證為完全準備好狀態(tài)，就可以進行發(fā)布。

6.部署

在部署階段，項目已為上線生產(chǎn)做好準備。此時，基礎設施服務已經(jīng)準備好，并使用各種DevOps工具構建并部署。

7.操作

在操作階段，團隊在生產(chǎn)環(huán)境中測試項目，最終用戶開始使用產(chǎn)品

8.監(jiān)控

在監(jiān)控階段，識別并記錄產(chǎn)品使用情況以及反饋、問題或改進的方向。然后將這些信息傳遞給后續(xù)的迭代。這個階段對于下一個迭代和簡化開發(fā)過程是必不可少的。

三、DevOps的7個“持續(xù)”

1.Continuous development 持續(xù)開發(fā)

這一步對于定義整個軟件開發(fā)過程的遠景至關重要。它主要側重于項目規(guī)劃和編碼。在這個階段，干系人和項目需求被持續(xù)收集和討論。此外，產(chǎn)品待辦事項列表也基于客戶反饋進行持續(xù)維護，并被劃分為較小的版本和里程碑，以促進持續(xù)的軟件開發(fā)。一旦團隊就業(yè)務需求達成共識，開發(fā)團隊就開始編碼以滿足這些目標。這是一個持續(xù)的過程，每當項目的功能或性能需求發(fā)生改變時，開發(fā)人員都有義務進行編碼。

2.Continuous Integration 持續(xù)集成

在此階段，完成的新代碼、新功能和新特性將被并入現(xiàn)有代碼中。此外，在單元測試的每個級的缺陷都會被識別出來，源代碼也會相應地被更新。在這個過程中集成將是一個連續(xù)的過程。

3.Continuous Testing 持續(xù)測試

質(zhì)量評估師在此階段定期測試軟件的缺陷和問題。如果出現(xiàn)bug，代碼將返回到集成階段進行更正。在這個階段，團隊可以使用像Selenium這樣的自動化測試技術以最大限度地減少了時間和精力。

4.Continuous Deployment 持續(xù)部署

這是DevOps生命周期中最重要和最活躍的步驟，在此期間，完成的代碼被發(fā)布到服務器，并確保代碼在服務器上能夠正確部署。在整個生產(chǎn)階段，開發(fā)團隊將代碼交付給服務器，并升級服務器配置，確保版本一致性。

5.Continuous Feedback 持續(xù)的反饋

持續(xù)的反饋被用來評估和提升應用程序的功能和質(zhì)量。在這個階段，將定期檢查每個版本的客戶端行為，以提升未來的版本和部署策略。公司可以使用結構化或非結構化策略收集反饋。

6.Continuous Monitoring 持續(xù)監(jiān)控

在此階段，定期監(jiān)控應用程序的功能和特性，以檢測系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，例如：內(nèi)存不足或無法訪問服務器等。這個過程使IT人員能夠快速檢測應用程序性能問題及其根本原因。每當IT團隊發(fā)現(xiàn)一個嚴重的問題時，應用程序就會再次經(jīng)歷完整的DevOps周期，以完善解決方案。

7.Continuous Operations 持續(xù)運營

這個階段重點是要最大限度地減少維護和停機時間。通常，開發(fā)人員被迫使服務器離線以執(zhí)行更新，這增加了停機時間，并可能使組織花費大量資金。最終，連續(xù)操作會自動啟動應用程序并進行后續(xù)升級?？梢钥紤]使用Kubernetes和Docker等容器管理平臺以消除停機時間。

四、DevOps工具鏈

DevOps是敏捷方法下，將開發(fā)和運營團隊整合在一起的一種模式。DevOps涉及文化變革，技術工具有助于實施最佳實踐。當涉及到DevOps工具，組織應該尋找適合自己團隊的工具鏈，以改善協(xié)作、減少思維切換、提高工作效率。

DevOps各個階段的常用工具如下：

1.計劃

2.構建

生產(chǎn)：

基礎設施即代碼（IaaC)：

源代碼控制：

3.持續(xù)交付、集成

4.自動化測試

5.自動化部署

6.運營

7.監(jiān)控

8.反饋

五、8個最佳DevOps開源工具

DevOps的重要性無法被忽視，它不僅是一種全新的軟件開發(fā)方式，更是一種現(xiàn)代化的企業(yè)管理模式。隨著容器化技術的普及，越來越多的組織開始采用DevOps。DevOps的開源工具也隨著市場需要而不斷發(fā)展，以下列舉了一些特別優(yōu)秀的開源免費的工具。

1.Git

https://github.com/git/git

版本控制為開發(fā)人員提供了一種用來跟蹤代碼中的所有更改和更新的方法，以便在出現(xiàn)錯誤時，團隊可以輕松地恢復并利用代碼的先前版本，目前而言Git是最好版本控制工具。

現(xiàn)在最流行的Git托管平臺有：Github, Gitlab, and Bitbucket are now the most popular online Git repo hosting services.Github、Gitlab和Bitbucket等。

2.Jenkins

https://github.com/jenkinsci/jenkins

Jenkins是一個用于跟蹤管理一些可重復任務進度的DevOps持續(xù)集成工具。它目前是最好的軟件部署開源解決方案之一，它還附帶了400多個插件，可以幫助團隊開發(fā)、測試任何項目。Jenkins是一個基于Java開發(fā)的軟件，可以在Windows、Mac OS X和UNIX上運行。支持持續(xù)集成和持續(xù)交付，并帶有一個內(nèi)置的GUI界面，設置和配置都非常簡單。 

3.Docker

https://github.com/docker

Docker也是DevOps的一個常用容器。它使得DevOps團隊能夠快速創(chuàng)建、部署和管理分布式應用程序。用戶可以使用此工具從組件中構建應用程序并在其上進行協(xié)作。它是CaaS（容器即服務）的核心，CaaS平臺內(nèi)置了編排功能，可以使用私有注冊表來存儲、管理和配置鏡像緩存，使鏡像管理變得非常簡單。

容器化的應用，使得團隊可以將所有依賴項捆綁在應用的容器中，并將其作為一個獨立的單元進行發(fā)布，以避免沖突、提高安全性。另外，Docker可以在任何系統(tǒng)或平臺上運行，提高了部署、遷移效率。

4.Ansible

https://github.com/ansible/ansible

Ansible是一款開源配置管理工具，它的贊助商是Red Hat。它非常適合用于設置公司的基礎設施架構以及執(zhí)行自動化部署活動。它擁有友好的用戶界面和無代理設計。

Ansible是一個輕量級的、安全的DevOps解決方案，主要用于創(chuàng)建管理自動化，因為它具有無代理設計，因此不需要守護程序或自動機器人在后臺運行。

Ansible還附帶了各種集成模塊，可與其他DevOps工具搭配使用，使得在Jenkins管道中，可以快速部署Ansible代碼。

5.Kubernetes

https://github.com/kubernetes/kubernetes

Kubernetes是一種容器編排技術，它將容器管理提升到一個新的水平。Kubernetes可以很好地與Docker或容器搭配工作，用以將容器組織成邏輯實體。

如果只有幾個容器，那可能還不需要用到容器編排平臺，但如果，容器達到一定數(shù)量級和復雜性之后，整個管理的復雜性就大大增加，使用Kubernetes便能夠自動化輕松管理數(shù)百或數(shù)千個容器。

Kubernetes和DevOps可能看起來本質(zhì)上不同。但實際上，將Kubernetes與DevOps環(huán)境集成可以對持續(xù)集成/交付流程產(chǎn)生積極影響。例如，可以讓Kubernetes管理節(jié)點調(diào)度和部署多個容器。從而可以簡化DevOps的構建/測試/部署流程。

6.Chef

https://github.com/chef/chef

Chef是一個用于管理云和非云傳統(tǒng)系統(tǒng)的免費工具，能夠減少團隊學習新技術或在它們之間過渡所需的時間。特別適合用于需要從內(nèi)部部署遷移到云架構的案例。它包括一個完整的開發(fā)工具包，用于構建系統(tǒng)、應用程序或者測試工具。

7.Nagios

https://github.com/NagiosEnterprises/nagioscore

Nagios是一個免費的開源DevOps工具，用于監(jiān)控基礎設施，是DevOps生命周期中“監(jiān)控”一種工具，能夠幫助DevOps團隊識別和解決網(wǎng)絡以及基礎設施存在道德問題。

Nagios提供了各種報告和圖表，使團隊能夠輕而易舉地跟蹤大量事件和失敗問題。另外，它還提供許多免費插件用于支持各種特殊的監(jiān)控任務。

8.Consul

https://github.com/hashicorp/consul

Consul是一個開源DevOps工具，它具備分布式、高度可用和數(shù)據(jù)中心感知等能力，主要用于跨動態(tài)分布式基礎設施連接和應用程序配置，非常適用于微服務應用程序的服務發(fā)現(xiàn)和設置。

主要功能包括：數(shù)據(jù)中心感知、服務聚合、服務發(fā)現(xiàn)、健康檢測、動態(tài)應用程序配置等。

六、未來

隨著云計算、AI、大數(shù)據(jù)等技術的不斷發(fā)展，DevOps將繼續(xù)推動軟件開發(fā)運維的變革。特別是在人工智能發(fā)展趨勢下，軟件開發(fā)運維將逐漸往智能化、自動化方向發(fā)展。