什么是 DevOps？

DevOps 是一种现代软件开发方法，它结合并自动化了公司软件开发（Dev）和 IT 运营（Ops）团队的工作。DevOps 提倡这样一个理念：传统上独立的团队在协作方面比在各自为战的情况下更有效。

理想情况下，DevOps 团队会协同工作，以改进和自动化整个软件开发生命周期，从规划和编码到测试、部署和生产环境中的监控。它通过在软件工程师、IT 和与项目相关的任何其他部门（如 QA 或安全团队）之间创建持续的反馈循环来实现这一点。

DevOps 的工作原理是在团队之间培养一种集成方法，以便更快地交付更好的软件。在实践层面，DevOps 的工作原理是调整这些原则以适应组织的需求、资源和约束。虽然每个组织都有其自身的怪癖和细微差别，但 DevOps 团队通常遵循使用以下步骤的敏捷方法流程

规划

• 团队定义项目的范围、需求和目标。
• 他们就优先级达成一致，并将任务组织到开发管道中。

代码开发

• 开发人员在为期一周到一个月（冲刺）的时间段内编写代码，以实现新功能或改进。
• 代码存储在版本控制中，以跟踪更改并允许协作。

代码审查

• 开发人员互相审查代码，以确保其符合标准且没有安全漏洞。
• 这些代码审查有助于在问题合并到主代码库之前将其捕获。

持续集成 (CI)

• 多个开发人员的代码更改会定期集成到一个共享存储库中。
• 团队运行各种自动化测试，以主动识别问题，例如错误或集成问题。
• 测试工具检查回归，以确保新更改不会破坏任何现有功能。

持续交付 (CD)

• 一旦代码通过自动化测试和开发人员审查，就会将其打包以进行部署。
• 自动化部署脚本会准备好代码和配置以用于其目标环境。

暂存和测试

• DevOps 团队将代码部署到模拟生产环境的暂存或测试环境中。
• 在此环境中执行更全面的测试，以确保一切正常运行。

用户验收测试 (UAT)

• QA 团队、利益相关者和/或测试用户在暂存环境中进行测试。
• 他们这样做是为了验证软件是否满足客户要求，并查找在之前步骤中未发现的任何问题。

持续监控

• 自动化监控工具跟踪应用程序的运行状况，测量从应用程序性能到系统事件再到用户活动的各个方面。

反馈和迭代

• 根据监控和用户反馈，确定改进和错误修复。
• 开发人员进行任何必要的更改并重新启动该过程。

发布到生产环境

• 一旦软件经过彻底测试并满足每个人的要求，就会将其发布到生产环境中。
• 自动化部署脚本保持一致性并最大程度地减少手动错误。

部署后，监控继续收集性能数据和用户反馈。DevOps 团队和任何相关的利益相关者都会定期进行回顾和审查，以改进他们未来迭代的过程。

DevOps 很重要，因为这种集成方法提高了生产力和产量，同时也缩短了上市时间。DevOps 的思维方式会带来整体上更快乐的团队，这些团队可以更快、更高效地生产更好的软件。DevOps 提供了一种从僵化、顺序开发到协作方法的根本转变，该方法可以迅速适应市场变化，并鼓励专注于改进和学习的团队文化。

相比之下，传统的软件开发模型（例如瀑布模型）强调在团队之间进行明确交接的顺序阶段。虽然这些类型的模型确实有效，但它们通常会导致开发周期变慢和协作受限。

DevOps 团队遵循各种实践和原则来实现其软件开发方法。以下是 DevOps 强调的一些主要实践和原则：自动化

自动化
是DevOps的核心。通过自动化测试、部署和配置等手动任务，DevOps团队可以更快地交付软件，并提高一致性，减少错误。

持续集成（CI）和持续交付（CD）
如前所述，这些流程确保新代码与现有代码顺利集成，并自动化将代码部署到各种环境（如测试、预发布和生产环境）的过程。

基础设施即代码（IaC）
IaC是一种自动化流程，使用代码来定义和管理基础设施。它允许DevOps团队创建一致的环境，以便在需要时进行复制。这种自动化减少了手动配置错误；它还可以加快配置速度。

监控和反馈
持续监控您的应用程序和基础设施，可以实时了解性能（无论是好是坏）以及其他任何问题。这些反馈循环有助于团队快速响应问题并推动改进。

微服务和容器化
这些架构方法将应用程序分解为更小的模块化组件（微服务），并将其与其依赖项一起打包（容器）。部署更加一致和灵活，并且可以更轻松地进行扩展。

版本控制
所有代码、配置和基础设施更改都存储在版本控制系统（如Git）中。整个DevOps团队都可以参考此更改历史记录。这使得协作更容易，并且在发生问题时可以轻松回滚。

DevOps 以多种方式使组织受益。以下是您的企业实施后会注意到的一些最大好处

• DevOps简化了开发、测试和部署流程，使组织能够更频繁地发布软件，并快速响应用户需求和市场需求。
• 自动化测试和持续集成有助于DevOps团队尽早发现错误。这减少了可能在生产阶段到达真实用户的问题数量。
• 由于DevOps实践允许团队快速迭代，因此它可以帮助组织快速响应用户可能需要的任何更改或渗透到生产中的错误。
• 如前所述，基础设施即代码（IaC）和自动化部署实践意味着基础设施设置更加一致，并且停机时间和错误更少。
• DevOps的核心是打破障碍。它鼓励一种文化转变，在这种文化中，参与软件生命周期的每个人都对其成功承担责任。当出现问题时，不会有互相指责，因为每个人都在作为一个团队工作。

虽然DevOps提供了许多好处，但在实施过程中，您的组织也可能会遇到一些挑战。克服这些挑战需要仔细的计划和整个团队对DevOps思维的承诺。以下是您可能会遇到的一些挑战

• 实施DevOps需要重大的文化和思维转变。打破开发团队和运营团队之间的传统孤岛，并克服对变革的抵制可能会很困难。
• 部分抵制可能是因为我们组织现有的遗留系统不容易与DevOps实践保持一致。遗留约束通常会在过渡阶段导致问题。
• 虽然自动化提高了效率，但设置和维护自动化流程可能会很复杂。编写、测试和管理脚本和工作流程需要您的DevOps团队根据他们使用的工具具备一定的专业知识。
• DevOps能否扩展以适应您组织的需求？如果您正处于快速增长或变化的时期，并且同时尝试进行过渡，则可能难以维持一致、高效的软件发布。
• 您的团队需要确保安全实践集成到整个DevOps管道中，以防出现任何漏洞和需要解决的合规性要求。（请参阅下面的DevSecOps。）

DevOps和DevSecOps都侧重于改进软件开发和交付流程，但DevSecOps具有明显的侧重点。DevSecOps扩展了DevOps的原则，强调整个软件开发生命周期的安全实践。（DevSecOps中的“Sec”代表安全。）DevSecOps将安全性集成到开发过程的每个阶段，而不是将安全性视为众多功能之一（或者，更糟糕的是，将其视为事后诸葛亮）。这种主动方法有助于尽早识别和解决安全漏洞；它还可以降低违反合规性的风险。

衡量DevOps的成功需要评估各种定量和定性指标。以下是一些需要考虑的关键指标

• 衡量新代码部署到生产环境的频率。较高的部署频率表明DevOps实践正在实现更快的发布。
• 评估导致事件或故障的更改百分比。较低的更改失败率意味着更可靠的发布。
• 衡量从代码提交到部署所花费的时间。较短的交付周期表明高效的开发和部署流程。
• 计算从故障中恢复所需的平均时间（也称为平均恢复时间或MTTR）。较低的MTTR表示更好的事件响应和系统弹性。
• 衡量成功部署的百分比。持续较高的部署成功率意味着您团队的DevOps实践很强大。
• 评估自动化测试的百分比。更高的自动化测试覆盖率可以实现更快、更可靠的测试。
• 监控整个管道中的安全测试实践和合规性遵守情况。如果您的团队在其流程中优先考虑DevSecOps，这一点尤其重要。
• 评估成本降低情况。您可以通过查看上面提到的一些其他指标，并将它们与您的DevOps之前指标进行比较来实现这一点。您的客户更满意吗？
• 您的员工更快乐吗？这些是软指标，但对您的组织很重要。消费者研究和匿名员工调查可以帮助您评估他们的满意度。

DevOps不断发展，以满足组织不断变化的需求。软件即服务（SaaS）和云原生技术的出现为更高效、更有效的开发方法铺平了道路。以下是您将在未来看到的许多DevOps趋势中的几个

人工智能（AI）和机器学习（ML）
AI和ML的几个要素已经在塑造DevOps的未来。预测分析使DevOps团队能够快速掌握潜在的瓶颈和故障。机器学习驱动的异常检测可以发现异常模式，并发出警报，DevOps团队可以实时响应。即使是自然语言处理也将帮助DevOps团队：例如，ChatOps涉及将工具和流程集成到Slack等聊天应用程序中。ChatOps使DevOps团队能够通过在聊天界面中与聊天机器人进行通信来执行命令、监控系统并接收通知。

低代码和无代码应用程序和平台
低代码和无代码应用程序和平台是只需要少量编码（后者根本不需要编码）的开发工具。这允许非技术团队成员（如视觉设计师和业务分析师）参与应用程序开发。

Kubernetes的采用率增加
Kubernetes是塑造DevOps未来的核心力量。这个由谷歌开发的开源平台可以帮助DevOps团队应对协调、调度和扩展容器化应用程序的挑战。Kubernetes为开发团队和运营团队成员提供了一个标准化的平台来使用，其大量的工具、插件和扩展丰富了DevOps工具链。

混沌工程
混沌工程是一种实践，其中DevOps团队会向系统中引入受控的中断，以模拟真实场景；然后他们监控系统的反应。它可以展示系统在压力下的表现，并帮助DevOps团队制定预防和恢复策略。

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