译者 | 李睿
审校 | 重楼
没有比DevOps架构更好的架构了。将DevOps架构图整合到软件开发项目中将会加速和改进工作流。
开发人员遵循正确的实践和原则可以改进DevOps工作流，并改变组织的思维方式和协作模式。
在敏捷方法中，开发和运维团队紧密协作，使得DevOps架构结合了最佳软件开发实践、自动化和创新工具，以交付以用户为中心的结果。
为什么选择DevOps ?
由于实现了自动化和快速交付，现代软件蓬勃发展。随着软件市场发展得越来越快，需求也越来越清晰，技术团队必须努力跟上市场的步伐。这意味着要改进从协作和沟通到开发和交付任务的每个流程。
DevOps存在于软件开发生命周期的每一步，这是它正在将其影响力扩展到软件领域的原因。这不仅仅是实施一些实践和价值观；当DevOps适应良好时，它会在组织中进行彻底的转变。
它打破了团队之间的壁垒，特别是开发团队和运营团队之间的壁垒，因此消除了过去由于缺乏协作和沟通而产生的问题，减少了资源浪费，并且加快了交付速度。另外，集成自动化、测试和监控工具可以确保交付的结果比客户期望的要好。
什么是DevOps架构?
DevOps架构图旨在同步相关团队的工作，并为云计算应用程序建立持续的开发和交付。它通过结合敏捷自动化、安全性和可观察性工具来简化流程。
软件创建过程最初在开发团队和运营团队之间划分，这意味着其中一个团队必须承担另一个团队已经完成的工作。这意味着错误可能经常发生，并且很难保持一个团队可以与另一个团队进行沟通的健康流程。
通过遵循生产流程，将会更容易、更快创建团队协作的产品。这就是DevOps包含了八个主要阶段的原因，从规划项目到监控交付结果，然后再继续开始。
以下是DevOps架构图的组成部分：
1.计划
在这个初始阶段，产品经理和所有者从利益相关者那里收集需求，并定义产品路线图。这是确保生产力和易于协作的关键步骤，因为确定项目的特征和期望以制定完成最终目标的计划非常重要。
2.编码
在理解并分发任务之后，团队可以为项目选择正确的工具。这些工具将帮助流程预防故障，并自动执行必要的步骤。
3.构建
代码提交到一个共享存储库，开发人员将在其中运行构建和测试，并在出现故障时获得警报。源代码存储库为开发人员提供了一安全的环境，以确保代码能够正常工作，并为下一阶段做好准备。
4.测试
在接受拉取请求并且没有错误地完成构建阶段之后，将在登台环境中对其进行测试。由于人工测试会增加错误，并消耗额外的时间，因此将这一任务实现自动化可以提高生产率并改进代码。
5.发布
现在是发布测试过的代码的时候了。这可能意味着将Docker映像推送到存储库中以便稍后部署，或者在测试后将其标记为可运行代码，以便为部署做好准备。
6.部署
该版本被无缝地部署到生产环境中，首要任务是使用正确的工具来维护可用性，并改善用户体验。
7.运营
团队收集反馈，并根据需要自动扩展平台。由于开发和运营之间的积极协作，这个过程现在在DevOps架构中得到了改进。
8.监控
DevOps的主要优先级是可观察性，因此监控在DevOps架构图过程中很重要。在这个阶段，审查周期以避免错误，并在必要时进行改进。
DevOps架构的好处
DevOps架构图在技术和组织层面促进协作、保持了透明度和易于沟通。在关注质量和安全的同时，还优先考虑更快、更稳定的交付。
有了这一全面而敏捷的战略，DevOps还结合了先进的工具来提高生产力，并利用必要的资源来优化成本，并减少资源浪费。
DevOps的首要任务是自动化、安全性、协作性和可观察性。因此，关于优先级，可以确保DevOps架构是安全的，并且符合企业需要达到的标准。例如，在医疗保健软件开发中加入DevOps，可以帮助企业从软件开发过程的开始就加入安全工具，从而遵守HIPAA等行业法规。
总的来说，DevOps是一种创新的方法，可以提高客户满意度，并保持企业的竞争力。
DevOps架构的原则
这些是团队在构建符合DevOps核心原则和方法的DevOps架构时可以遵循的关键特征或指南。
1.协作
当人们想到DevOps时，首先想到的是协作。因为整个方法论都是基于这个原则。众所周知，开发团队和运营团队最初是分开的，他们的活动之间存在巨大的差距。
DevOps开始改变这一点，提倡这些部门在软件开发生命周期中保持互相的密切合作和持续沟通。这增加了每个团队成员的可见性和所有权，同时也建立了一个可以监督和改进每个阶段的空间，以交付更好的结果。
2.自动化
当被问及DevOps时，人们第二个想到的是什么?自动化。这也是DevOps方法论的一个主要原则，因为它加快了上市时间，简化了通常人工完成的任务，并快速增强了流程。
软件开发团队可以更高效地构建和测试以及更快地发布代码，并在创纪录的时间内发现错误并进行修复。
3.以用户为中心的产品
企业喜欢DevOps的地方在于它的人性化方法。它优先考虑合作者、他们的需求和潜力。但是，通过DevOps方法构建的产品总是关注客户的需求。确保DevOps架构图成功的方法是结合持续的反馈，它将考虑客户的见解和用户旅程，以评估他们如何与产品或服务交互，并根据它们做出关键决策。
遵循以用户为中心的产品原则，DevOps构建的产品从想法到发布都能理解用户，并解决他们的问题。
4.持续改进
正如人们所看到的，这些原则是为了一个共同的目标：快速交付满足客户需求的高效软件。需要遵循持续改进的原则，以实现快速、持续的交付。
这一原则是敏捷方法的一部分，可以提高交付给用户产品的质量和价值，同时降低成本，减少资源浪费。这就是为什么关于敏捷与DevOps的讨论在技术世界中是一个流行的争论，并且这是一个值得做的比较，以了解这些方法之间的差异，以及团队如何将每种方法结合起来以享受它们的好处。
如何构建DevOps架构?
成功的DevOps架构总是与场景相关的。根据团队的规模、截止日期、项目需求、技能和技术堆栈，DevOps架构师必须调整阶段和工具。
一般来说，以下是企业可以遵循的DevOps最佳实践，以构建完美的DevOps架构图：
1.定义目标：为什么企业采用DevOps，采用这种方法的最佳方式是什么?首先是理解为什么需要DevOps架构，以及在构建架构时要考虑企业的特定需求。
2.选择合适的工具：有一系列的工具可以整合到DevOps架构中。因此，开发人员确保与在根据其云计算应用程序需求评估、选择和实现完美工具集方面具有专业知识的团队合作。
3.实现自动化：这是DevOps的主要原则之一，因为自动化促进了对过程的完整分析，以确定在软件交付管道中可以在何处实现自动化。例如代码集成、测试和部署等自动化任务可以是DevOps架构每个阶段的一部分。
4.集成持续集成(CI）/和持续交付（CD)：持续集成(CI）/和持续交付（CD)管道是采用DevOps时必不可少的实践。它确保构建、测试和部署阶段是自动化的，这样对代码的任何更改都可以安全、有效地交付，并且不会影响可用性。
5.确保左移安全性：没有安全性就没有DevOps架构图。这是DevOps的一个原则和最佳实践，从开发过程的开始，以及在测试和漏洞评估的每一步都要纳入安全性，以确保软件是安全的。牢记安全合规性也是为最终用户创造符合行业法规的更好产品的首要任务。
6.使用容器化：使用像Docker这样的工具来容器化应用程序，然后选择像Kubernetes这样的现代技术来管理这些容器。这提高了自动化、适应性和可迁移性。
7.采用微服务方法：分解应用程序可以改善DevOps架构，因为开发人员可以在不影响基础设施的情况下更改和扩展每个微服务。微服务的好处包括敏捷性、自动化和容错，加强了DevOps原则。
8.构建基础设施即代码：这允许基础设施配置的自动化，这意味着云计算应用程序的开发、部署和可扩展性可以更快、更安全、更有效地完成，因为开发人员可以在发生故障时重新创建资源。这就是应该在DevOps架构中构建基础设施即代码工具的原因。
9.尝试采用无服务器模型：无服务器云原生开发模型允许团队在不管理服务器的情况下构建和运行应用程序。没有更多的基础设施管理；这也是一种自动化部署、资源调配和扩展的方法。开发人员还可以更好地管理其预算，因为只需为自己正在使用的云计算资源支付费用。
10.为可扩展性而设计：在设计应用程序时，需要记住应用程序将随着客户需求而增长和更改，这一点非常重要。DevOps提倡一种可扩展的基础设施，可以在其中自动增加或减少应用程序的容量。这允许开发人员在考虑其资源和预算的同时确保其应用程序始终对许多用户可用。
除此之外，对于成功的DevOps架构图实现，在团队中构建一个可以完全采用DevOps文化的协作环境是必要的。这包括构建一个工作流，在这个工作流中，可以不断地从团队成员、利益相关者和用户那里收集反馈，以不断改进和开发应用程序。
促进持续监控和可观察性以关注基础设施的性能和可用性也很重要。并使用容错和自动灾难恢复策略提前规划可能出现的故障或错误。
DevOps架构工具
构建DevOps架构的关键是使用正确的DevOps工具来管理开发管道。有很多这样的工具，所以开发人员要考虑需求和团队的特点。
以下是DevOps团队在DevOps架构图的不同阶段广泛使用的一些流行工具：
1.基础设施即代码工具
（1）Ansible
该工具可以在DevOps架构中自动执行许多任务。具体来说，它是一个配置管理工具，允许开发团队定义基础设施的配置。
Ansible使用YAML脚本作为剧本来定义系统状态。它是一种多功能工具，并不仅限于基础设施的资源调配。
（2）Terraform
IaC的另一个流行工具是Terraform，它可以帮助定义、提供和管理基础设施的资源。使用声明性模型来定义目标基础设施的状态，Terraform使用声明性模型来定义目标基础设施的状态，从而处理供应。开发人员只需要描述想要的基础设施。
Terraform使用Hashicorp配置语言作为配置文件的域特定语言。
2.监控工具
（1）Grafana
为了确保可观察性，Grafana是一个很棒的开源工具，用于监控指标和日志。它创建了有用的数据可视化和仪表板，以便团队可以全面了解其基础设施的状态。
它可以与其他工具(例如Prometheus)和其他服务(例如电子邮件或Slack的通知、Jira的票务或Jenkins的CI/CD)连接。
（2）Prometheus
这也是一个用于可靠性和可扩展性的开源监视和警报工具。Prometheus收集和存储数据，并提供从数据中提取见解的功能。
Prometheus主要用于存储时间序列数据，通常像来自各种系统和应用程序的指标。它包括时间戳，也是一个非常灵活的工具。
结合Prometheus和Grafana，提供了对DevOps架构健康和性能的端到端可见性。
3.容器化工具
（1）Docker
Docker是容器化的领先技术，因为它将服务打包到容器中，包括依赖项、库和操作系统。
这样，开发人员就可以跨不同的环境部署和移动应用程序。对于DevOps架构，这提高了可用性和灵活性。使用Docker，团队可以更轻松地构建、共享、部署和管理容器。
（2）Kubernetes
Kubernetes是DevOps架构中最常用的技术之一。这个开源系统非常适合自动部署、扩展和管理容器化应用程序。
谷歌公司开发了这个容器编排系统，它由控制平台和一组称为节点的工作机器组成。Kubernetes有一个复杂的架构，但它为DevOps环境提供了许多好处，例如它的编程语言、平台无关性、按需扩展应用程序和优化资源的能力。
4.CI/CD工具
（1）Jenkins
Jenkins检查提交的代码，并在进行更改时进行编译。它是最流行的CI/CD工具之一，因为它是开源的、基于Java的，并且拥有庞大的社区，因为它在市场上已经存在了一段时间。
该工具使开发人员能够处理代码，因为知道构建、测试和部署将是自动化的，并且它将查明任何问题，以便团队能够解决这些问题。
Jenkins提供了许多插件，可以用作简单的CI服务器或CD集线器。
（2）AWS CodePipeline
AWS CodePipeline是一项持续交付服务，可释放管道以创建快速可靠的应用程序。当对软件进行更改时，该工具将自动发布它们，从源存储库开始，并继续进行构建、测试和部署。
该工具的优势在于它可以轻松地与AWS服务和工具集成，从而实现高速和完整的管道可见性，这在DevOps架构中始终是优先考虑的。
其他AWS开发工具包括：
- AWS CodeCommit作为存储和管理源代码的中央存储库。
- AWS CodeBuild用于编译源代码和运行测试。
- AWS CodeDeploy用于自动将应用程序部署到计算环境。
- AWS CodeStar通过统一的用户界面轻松管理软件开发活动。
- AWS ECR用于存储、管理和部署容器映像。
5.编码协作服务
（1）Bitbucket
这个基于云计算的平台是一个版本控制系统，用于通过拉取请求进行代码协作。它帮助团队维护代码质量和协作。
Atlassian创建了它，所以它与Jira、Confluence和Trello等工具集成在一起。由于协作是DevOps架构的基本原则，这些工具可以改善团队沟通和协同工作的方式。
（2）GitHub
GitHub是另一个基于云计算的代码协作、托管和版本控制工具。它简化了Git的使用，与各种第三方工具集成，并提供了跟踪和组织问题等项目管理功能。
它有一个非常友好的用户界面；用户可以对特定的代码行进行评论，提出更改建议和讨论改进。这是至关重要的，因为代码审查最佳实践有助于保持代码的质量。
6.安全工具
（1）Snyk
Snyk是一个安全工具，用于发现和修复专有代码、开源依赖项、容器映像和云计算基础设施中的安全问题。
除了识别漏洞之外，它还提供修复漏洞的建议并帮助开发人员。Snyk还集成了CI/CD管道，并遵循左移安全方法。
（2）OWASP ZAP
这一工具可帮助开发团队识别应用程序中的漏洞，例如敏感数据泄露、身份验证受损和安全风险。它执行不同的测试功能，例如扫描请求、识别站点结构、拦截浏览器和Web应用程序之间的请求等等。
OWASP DevSecOps指南定义了在DevOps架构中实现OWASP的最佳实践，以有效地测试和保护代码。
DevOps架构图示例
成功的DevOps架构是安全的、自动化的、协作的和持续的。以下是一个示例，说明在集成正确的工具并遵循优化DevOps实现的原则到基础设施中时，安全的DevOps架构图会是什么样的。
结论
在软件开发过程中实现DevOps架构是与数字化转型同步进行的。对于那些希望在构建安全、可靠和有效的软件产品的同时加速软件交付的团队来说，这个工作流非常有用。
通过提高与DevOps的协作和生产力，技术团队将能够持续交付、测试和监控以用户为中心的应用程序，该应用程序将符合行业法规，并在扩展或任何可能出现的问题期间保持可用性。
要为项目构建正确的DevOps架构，需要确保它遵循最重要的DevOps原则，例如自动化、协作、持续改进和以用户为中心的开发。
此外，遵循DevOps架构的最佳实践，以确保它的自动化、协作性、可扩展性和安全性。这些实践包括集成CI/CD管道、微服务和无服务器方法，以及构建诸如代码和容器编排之类的基础设施。
这就是一个成功的DevOps架构，它将帮助开发团队保持同步，并交付高质量的结果来发展业务。
原文标题：How To Improve Your DevOps Workflow，作者：Alfonso Valdes
