DevOps - DevOps初解

Posted 2020-11-30 anliven

1 - DevOps的含义

DevOps涉及领域广泛，其含义因人而异，在不同的理解和需求场景下，有着不同的实践形式。
DevOps可以理解为是一个职位、一种组织形式、一套工具集合、一组过程与方法。
但从商业价值角度来说，DevOps是指通过Dev（开发）和Ops（运维）的紧密合作来实现和提高商业价值的工作方式和文化。
不仅包括了新技术和新工具的使用，还包括相关的团队组织建设和文化，实现持续改善的运维结构，以及开发流程设计等。
通过开发与运维之间的协作，能够消除对个人的依赖、减轻团队之间的损耗，提高质量和开发速度，并通过互相理解来增强变更的灵活性，快速满足商业需求。

各种支撑DevOps的思想、改善对策和工具共同组成了DevOps，难以在广泛的场景中明确地指出DevOps实践的准确定义。
但通常都会包括实现“基础设施即代码”和组建适合DevOps的体制这两部分。

“基础设施即代码”是在DevOps实践中支持开发和运维紧密合作的一个非常有效的方法。
“基础设施即代码”，可以简单理解为：

• 将服务器、网络设备等基础设施的设置和架构代码化、信息化，把软件开发的开发模式应用到基础设施运维中。
• 所有基础设施的构建、变更都根据其配置信息来进行，所有成员都可以访问配置信息，对配置信息的更改也都如实地反应在基础设置环境中。
• 按照定义文件的要求来编写和更改配置信息，使用测试工具对其进行测试，并将配置信息和代码一样进行版本管理。

组建适合DevOps的体制，运维团队和开发团队共享信息，在变更时互相审查，深入了解对方的工作内容，进而理解并达成共识。
拥有共同的目的意识，双方通过自主行动来不断接近共同目标。

此外，DevOps是融合在业务中的持续性的改善和实践，而不是为了一次性完成所有的改善。

2 - DevOps的诞生与要素

2.1 两个关键因素

理解传统开发模式和敏捷开发模式的不同，以及各自的问题。

以敏捷开发为代表的持续开发方式的出现

瀑布模型明确划分了开发阶段和各阶段的产出物，无法有效应对新增需求。
敏捷开发以小规模团队为前提，每次只发布最低限度的功能集，然后听取反馈，进行持续改善。

持续开发带来的运维问题

开发和运维之间的产生“混乱”：运维产生技术负债、抵触变更和基础设施不足，开发忽略非功能性需求，运维和开发逐渐“割裂和对立”。

2.2 应对变化

开发部门确保需求的实现，运维部门确保系统稳定、快速地运行，但最重要的根本任务是确保商业的有效性，商业价值的实现
通过工具和文化来支持开发和运维紧密合作，消除专业性和复杂性，减少工作量，同时使信息可视化，以此来降低变更带来的风险。
团队中任何成员都可以基于相同的信息迅速开展工作，同时通过自动化和持续集成来大幅缩短应对变更所需要的时间，高效满足商业需求。

工具所具备的要素

• 抽象化：通过“标准化”或“虚拟化”来抽象化所有资源，消除不同平台之间的差异，降低专业难度和复杂度
• 自动化：通过自动化方式使用抽象化的资源，降低专业难度，减少开发、运维人员的工作压力
• 统一管理：通过统一的版本管理系统和沟通工具使信息可视化，构建开发和运维之间的紧密联系，进行有效的信息传播和沟通
• 即时沟通：通过互联网通讯工具和聊天机器人，加强点对点的联系和减少对敏感信息的反应时间
• 持续集成与部署：统一开发部门和运维部门的开发及构建方法，一步式构建和部署，大幅提升系统改善的速度
• 监控：对资源等信息进行集中管理和可视化，构建开发和运维的紧密合作关系

文化所具备的要素

文化的含义：尊重(Respect)、信任(Trust)、正确认识失败(Healthy attitude about failure)和避免指责(Avoiding Blame)。

• 目的意识：相同的目标，共同创造服务、迅速满足商业需求，更容易实现紧密合作。
• 同理心：互相考虑对方的感受，接受对方，建立紧密的关系
• 自主思考：不互相依赖，能自主开展工作，以此来不断接近共同目标

3 - DevOps的工具应用

3.1 抽象化

• 操作系统：使用LXC（Linux Containers）实现的容器技术Docker
• 物理服务器：虚拟机，在虚拟机上混合型部署和运行容器
• 存储：根据SDS（Software Defined Storage）思想用软件和API来对虚拟化存储进行控制
• 网络：VLAN（Virtual Local Area Network）、SDN（Software Defined Network）

3.2 自动化

基于REST API可以根据指定的参数来进行自动化配置。
REST API可以用URL表示资源，通过HTTP协议来获取资源的状态或者变更资源的配置。

3.3 统一管理

在设计上支持和外部系统进行集成，可以将更新信息发送到外部沟通工具，也可以直接共享URL来访问指定的信息。

• 问题跟踪系统（Issue Tracking System, ITS）:也被称为Ticket管理工具，例如JIRA、Redmine等
• Wiki：保存设计文档和会议记录，例如Confluence和Redmine的Wiki

3.4 即时沟通

例如通用的WeChat、Skype等，面向企业的Cisco Jabber、Chatwork等。
将聊天机器人与聊天工具、业务系统集成，可以代替部分的人工作业，提升反应速度。

3.5 持续集成与部署

除了开源的持续集成和部署工具Jenkins，还有云的持续集成工具服务，例如Circle CI和Travis CI。
在持续交付阶段，可采用蓝绿部署方法来确保部署的安全性。

3.6 监控

主流的监控工具主要是指Zabbix。

• 实时把握资源的使用状态和业务的运行状态
• 获取和分析商业活动所需的数据，进行持续改善
• 指标监控，对关键指标进行定量分析和优化

3.7 日志分析

通过组合不同的中间件，可以将日志作为监控信息来进行分析处理。

• 用于日志收集：Logstas
• 从收集的日志中检索过滤信息：Elasticsearch
• 将结果可视化：Kibana
  以上三个中间件统称为ELK栈，是被广泛使用的主流组合。