实现DevOps快速工作流：构建自动化部署基础

### 实现DevOps快速工作流：构建自动化部署基础 在当今快节奏的软件开发和运维环境中，实现从开发到运维的快速、可靠工作流至关重要。这不仅能提升开发效率，还能降低生产环境的风险，确保为客户提供稳定的服务。接下来，我们将深入探讨如何构建自动化部署管道的基础，以实现这一目标。 #### 连续交付：实现快速工作流的关键 为了实现从开发到运维的快速工作流，同时避免对生产环境和客户造成混乱与干扰，我们需要降低部署和发布变更到生产环境的风险。连续交付是实现这一目标的一组关键技术实践，它包括创建自动化部署管道的基础、确保有自动化测试来持续验证可部署状态、让开发人员每天将代码集成到主干，以及架构设计以实现低风险发布。 连续交付的主要关注点包括： 1. 创建部署管道的基础 2. 实现快速可靠的自动化测试 3. 启用并实践持续集成和测试 4. 自动化、支持并架构设计以实现低风险发布 实施这些实践可以缩短获取生产环境的前置时间，实现持续测试以提供快速反馈，使小团队能够安全独立地开发、测试和部署代码，让生产部署成为日常工作的常规部分。 #### 创建部署管道的基础 为了实现从开发到运维的快速可靠工作流，我们必须在价值流的每个阶段都使用类生产环境，并且这些环境应通过自动化方式创建，理想情况下可以根据版本控制中的脚本和配置信息按需创建，无需运维人员手动操作。我们的目标是能够根据版本控制中的内容重新创建整个生产环境。 ##### 企业数据仓库案例 以2009年澳大利亚一家大型电信公司的企业数据仓库项目为例，该项目最初采用瀑布流程，十个工作流都严重滞后。只有一个工作流按时进入用户验收测试（UAT），且又花了六个月才完成，结果远未达到业务预期。这促使部门进行敏捷转型，但近一年后改善甚微。 在项目回顾中，“改善环境可用性”成为首要需求。开发团队需要预配置的环境才能开始工作，却常常要等待长达八周。于是，他们组建了新的集成和构建团队，负责将质量融入流程。该团队发现开发和测试环境中只有50%的源代码与生产环境匹配，原因是环境变更未系统地放回版本控制。 团队通过逆向工程将所有环境变更放入版本控制，并自动化环境创建过程，使获取正确环境的时间从八周缩短到一天，这成为实现项目目标的关键调整。 ##### 按需创建开发、测试和生产环境 许多软件发布出现问题的一个主要原因是，我们往往在生产部署时才发现应用在类生产环境中的性能，此时纠正问题可能会对客户产生不利影响。开发团队在项目早期可能会请求测试环境，但由于运维交付测试环境的前置时间长，团队可能无法及时获得，且测试环境常配置错误或与生产环境差异大，导致预部署测试无法避免生产问题。 为了解决这个问题，我们希望开发人员能够在自己的工作站上按需创建并自助使用类生产环境。这样，开发人员可以在日常工作中运行和测试代码，提前获得工作质量的持续反馈。 我们可以通过以下自动化方式创建环境： 1. 复制虚拟化环境（如VMware镜像、运行Vagrant脚本、在EC2中启动Amazon Machine Image文件） 2. 从“裸机”开始构建自动化环境创建过程（如从基线镜像进行PXE安装） 3. 使用“基础设施即代码”配置管理工具（如Puppet、Chef、Ansible、Salt、CFEngine等） 4. 使用自动化操作系统配置工具（如Solaris Jumpstart、Red Hat Kickstart、Debian preseed） 5. 从一组虚拟镜像或容器组装环境（如Docker、Kubernetes） 6. 在公共云（如Amazon Web Services、Google App Engine、Microsoft Azure）、私有云或其他PaaS平台上启动新环境 通过提前定义环境的各个方面，我们不仅可以快速创建新环境，还能确保环境的稳定性、可靠性、一致性和安全性，使开发和运维团队都受益。 以下是创建环境自动化方式的对比表格： |自动化方式|优点|缺点|适用场景| | ---- | ---- | ---- | ---- | |复制虚拟化环境|快速、方便|可能存在兼容性问题|测试环境快速搭建| |从“裸机”构建|定制性强|耗时较长|对环境要求高的场景| |使用“基础设施即代码”工具|可重复、易管理|学习成本较高|大规模环境管理| |使用自动化操作系统配置工具|标准化程度高|灵活性较差|批量环境部署| |从虚拟镜像或容器组装|轻量级、可移植|资源隔离性有限|微服务架构| |在云平台启动新环境|弹性扩展、无需维护硬件|依赖网络和云服务提供商|快速扩展业务场景| ##### 创建整个系统的单一事实来源 我们不仅要让开发人员能够按需创建环境，还需要确保软件系统的所有部分都能通过版本控制中的单一事实来源进行配置和管理。 版本控制系统记录文件或文件集的更改，开发人员将应用源代码和配置放入版本控制后，它就成为了系统的单一事实来源。但为了交付价值，我们还需要将环境也纳入版本控制，让版本控制适用于价值流中的每个人，包括QA、运维、信息安全和开发人员。 我们需要将以下资产存入共享版本控制仓库： 1. 所有应用代码和依赖项（如库、静态内容等） 2. 用于创建数据库模式、应用参考数据等的脚本 3. 所有环境创建工具和工件（如VMware或AMI镜像、Puppet、Chef或Ansible脚本） 4. 用于创建容器的文件（如Docker、Rocket或Kubernetes定义或组合文件） 5. 所有支持的自动化测试和手动测试脚本 6. 支持