Как DevOps и облачные технологии упрощают разработку и ускоряют вывод ПО на рынок
Живопись художников Возрождения, классическая немецкая философия, Золотой век русской поэзии… Благоприятная среда дает возможность для появления лучшего: в селекции, искусстве, техническом развитии. Также, как в истории культуры плодотворная среда способствовала рождению великих произведений, в ИТ-индустрии облачные технологии стали катализатором новых подходов к разработке, в частности — DevOps: в первую очередь за счет ускорения разработки и повышения гибкости. В облаках возможно получить инфраструктуру как услугу (IaaS), платформу как услугу (PaaS), легко интегрируемые контейнерные сервисы, поддержку автоматизированного развертывания, сервисы для масштабирования приложений, мониторинга, управления инфраструктурой через код и многое другое.
Артем ЗГОГУРИН, директор департамента тестирования ПО EdgeЦентр рассказал о создании новых программных продуктов и их совершенствования с помощью сочетания философии DevOps и облачных вычислений.
Уникальный муравейник
Заговорили про Золотой век — вспомним одного из его «типичных представителей» (как писали в школьных учебниках), Ивана Крылова, известного своими баснями. Вы наверняка помните: «Лето красное пропела, оглянуться не успела…» Автор явно слукавил, а нашим учителям это было только на руку. Стрекоза преподносилась как ленивое существо, а Муравей демонстрировал пример трудолюбия и упорства, за что был награжден теплым домом и изобилием еды. Писатель умолчал об одной детали. Муравьи никогда не живут в одиночку. Все их достижения — это усилия совместной работы, правильно распределенная нагрузка, умение адаптироваться и интегрироваться, исходя из особенностей среды.
В современном ИТ-мире Стрекоза — это индивидуальный специалист или изолированный отдел, в то время как DevOps-подход напоминает нам организацию муравьиной колонии. Это не просто система, это культура, основанная на тесном сотрудничестве всех ее участников и позволяющая им взаимодействовать на каждом этапе жизненного цикла: от планирования до внедрения и поддержки.
Вы когда-нибудь видели муравья, который сидит и греется на солнышке, постигая сущность мироздания? Медитации — это не про них. Они все время в движении: куда-то бегут, что-то несут. Быстрее! Быстрее!
Сегодня успех в информационных технологиях тоже определяется скоростью. И, конечно же, качеством. И именно интеграция облачных серверов в процессы разработки и поддержки дала новые возможности для ускорения и оптимизации создания и развертывания новых программных продуктов. Муравьиная коммуна предоставляет его обитателям уникальную среду для жизни, позволяя максимально эффективно мобилизовать ресурсы для выполнения задач. В свою очередь, сегодня такой благоприятной средой, позволяющей претворять концепцию DevOps, можно назвать облачные технологии.
От постороннего взгляда скрыто, что происходит внутри муравейника, но именно там, а не на поверхности, творится самое главное: насекомые реализуют различные стратегии для оптимизации жизни колонии. Так и в ИТ — определенные инструменты, примененные в облачной среде, позволяет минимизировать рутинные задачи и ускорить многие процессы. В том числе, это достигается с помощью CI/CD (непрерывной интеграции и доставки) и других сервисов, позволяющих командам быстро и эффективно работать. Рассмотрим, что и как функционирует.
Возможность внедрения CI/CD
Муравейник не спит. Его обитатели всегда в работе: строительство, поиск еды, воспроизводство потомства. Цикл CI/CD, где код постоянно разрабатывается, тестируется и развертывается — это тоже процесс без остановок, а это позволяет команде DevOps быстро реагировать на изменения, исправляя и улучшая продукт. Непрерывная интеграция и доставка — последовательный и автоматизированный способ сборки, упаковки и тестирования приложений. С помощью облачных технологий легко организовать полный цикл, а регулярные и надежные обновления ускоряют процесс выпуска. Это своеобразный конвейер, который позволяет последовательно добавлять изменения, что уменьшает риск новых ошибок.
Облачная интеграция CI/CD обеспечивает масштабируемость, экономичность и адаптируемость к меняющимся требованиям. У муравьев практически все действия автоматизированы инстинктами и корректируются через взаимодействие с другими членами коммуны. В DevOps процессы автоматизированы с помощью инструментов и скриптов, которые минимизируют ручной труд, позволяя быстрее вносить правки. Использование Continuous Integration/Continuous Deployment предполагает создание необходимых запросов к веб-серверам, базам данных и другим сервисам, которые могут нуждаться в перезапуске или выполнении каких-то дополнительных действий. Каждый коммит в репозиторий может инициировать полный цикл развертывания, обеспечивая непрерывную доставку функциональности пользователям. Это значительно ускоряет весь цикл создания программного продукта и способствует его скорейшему выводу на рынок.
Что нужно для автоматизации CI/CD в облаке?
— Настроить репозиторий с кодом на GitHub, GitLab или другом хранилище.
— Использовать CI/CD инструменты, такие как GitHub Actions, Jenkins или облачные сервисы (например, AWS CodePipeline или Azure Pipelines), для автоматической сборки, тестирования и деплоя.
— Настроить инфраструктуру в облаке через IaC, чтобы окружения создавались автоматически при каждом развертывании.
— Реализовать автоматические тесты (юнит-тесты, интеграционные тесты) и систему мониторинга качества.
Сервисы контейнеризации и оркестрации
Контейнеризация связывает код приложения со всеми файлами и библиотеками, необходимыми для работы в любой инфраструктуре, позволяя упаковать приложения и все их зависимости в изолированные разделы. Контейнеры позволяют запускать приложение в изолированной среде, избавляясь от проблем совместимости. А оркестрация управляет работой этих контейнеров, масштабируя их и обеспечивая бесперебойную работу. Использование этих принципов DevOps в среде облачных вычислений дает возможность развертывать приложения в нужном масштабе и легче управлять их зависимостями. Так несколько автоматизированных процессов могут работать вместе, интегрируя различные системы и приложения, оптимизируя сквозные процессы и повышая эффективность.
Контейнеризацию можно сравнить с тем, как в муравейнике выделены отдельные зоны для разных задач, например, для хранения припасов или строительных материалов. Каждый контейнер функций аналогичен отдельной ячейке, где муравьи могут быстро получать доступ к необходимым им ресурсам без лишних проблем. При том, как оркестрация управляет и координирует работу контейнеров, так и муравьиное семейство координирует и распределяет роли для выполнения различных задач в жизни сообщества. Каждый рабочий муравей знает свою зону ответственности, а их королева в качестве оркестратора обеспечивает, чтобы система работала слаженно и эффективно.
Наиболее распространенной платформой управления оркестрами контейнеров с открытым исходным кодом для облачной разработки является Kubernetes . Это система с открытым исходным кодом. Другие варианты: Docker, Amazon ECS, Azure Kubernetes Service (AKS). Поставщик облачных услуг отвечает за управление установкой и операциями. Это позволяет легко использовать функции и сосредоточиться на запуске контейнерных приложений.
Мониторинг и логирование
Облачные решения для мониторинга и логирования, такие как AWS CloudWatch, Google Cloud Operations Suite, Datadog, Prometheus, ELK Stack, помогают отслеживать состояние и производительность инфраструктуры. Это дает возможность управлять расходами, корректировать объем потребляемых ресурсов, отталкиваясь от имеющегося бюджета и потребностей компании.
Так же муравейник как система постоянно контролирует свое окружение и состояние: проверяет наличие пищи, следит за угрозами, оценивает жизнеспособность колонии. Муравьи общаются друг с другом с помощью феромонов, передавая информацию о задачах, ресурсах и опасностях, благодаря чему они могут быстро реагировать и менять свою стратегию. В мониторинге DevOps, если система сталкивается с ошибками или сбоями, для восстановления работоспособности автоматизированные системы могут запускается автоматически.
Муравьи могут не только мгновенно реагировать на изменения, но и накапливать информацию о своем поведении и успешных стратегиях. Аналогично, логирование в DevOps фиксирует события и операции, что позволяет разработчикам анализировать прошлые инциденты, выявлять коренные причины и улучшать систему. А выводы, извлеченные из анализа данных, помогают развивать и оптимизировать весь процесс работы.
Управление инфраструктурой
Возможность использования инфраструктуры как кода (IaC) — с появлением облачных технологий это решение приобрело новые масштабы и возможности. Инфраструктура описывается и управляется с помощью файлов конфигурации, которые можно версионировать, тестировать и развертывать как обычный программный код. Это позволяет автоматизировать процессы, уменьшить ошибки и повысить эффективность управления инфраструктурой.
Муравьиная коммуна — это высокоорганизованная структура, в которой каждый выполняет свою роль. Все ее участники имеют четко определенные задачи, и именно это позволяет муравейнику функционировать эффективно и устойчиво. Это тоже некий код, который описывает поведение каждого насекомого. Они живут, подчиняясь правилам, которые придумали не сами — просто выполняя уже запрограммированные задачи. Так же IaC в облачной среде может описывать желаемое состояние инфраструктуры, чтобы инструменты автоматически определяли, какие действия необходимо выполнить для него. Каждый элемент кода отвечает за свою часть конфигурации, что способствует эффективному управлению и автоматизации. Это позволяет DevOps-командам управлять проектом более организованно и предсказуемо.
Когда муравейник растет, муравьи могут эффективно расширять свой дом, чтобы поддерживать увеличивающееся население и его потребности. Аналогично, с помощью IaC можно легко масштабировать облачную инфраструктуру. Команды могут изменять конфигурации и добавлять новые ресурсы по мере необходимости без значительных усилий. А благодаря контролю версий кода, DevOps-отдел может легко вносить изменения, тестировать их и возвращаться к предыдущим версиям в зависимости от ситуаций.
Среди популярных инструментов управления инфраструктурой можно назвать Terraform, AWS CloudFormation, Azure Resource Manager, Pulumi — они позволяют автоматизировать весь DevOps-цикл: от написания кода до его развертывания и сопровождения.
Осознавая сложности
С какими проблемами можно столкнуться при внедрении DevOps в облачную среду?
Переход к DevOps в общем и целом требует изменения в культуре компании, а если учитывать, что мы стремимся к увеличению эффективности работы еще и с помощью облачных технологий, нужно быть готовым, что может потребоваться обучение команды новым инструментам и практикам. Специалисты должны хорошо понимать стратегию работы, системный подход к ней и необходимость включенности всех сотрудников на каждом из этапов разработки и внедрения. В противном случае быстрые циклы могут спровоцировать проблемам с управлением проектом.
Облачные сервисы предлагают масштабируемость, но без должного внимания расходы могут быстро выйти из-под контроля. Необходимо правильно настроить алгоритмы мониторинга для обеспечения стабильности, производительности и правильного распределения бюджета. Интеграция существующих систем с облачными инструментами может быть технически непростой и потребовать значительных усилий — не исключены проблемы с совместимостью и производительностью. Сложности в управлении конфигурациями и версиями в облачной среде ставят вопросы с согласованностью и стабильностью работы ПО. Также автоматизация и облачная инфраструктура могут повысить риск утечки информации, поэтому отдельное внимание нужно уделить безопасности. А это тоже новые ресурсы и компетенции команды.
Конечно, эти проблемы требуют внимательного планирования и поиска правильной стратегии. Однако, несмотря на эти вызовы, обдуманное внедрение DevOps в облако значительно увеличивает производительность и надежность разработки и успешность реализации проектов. Грамотное внедрение этих принципов позволяет компаниям быстрее реагировать на изменения, сокращать затраты и обеспечивать непрерывное развитие продуктов.
Нужно учитывать риски, понимать потенциальные сложности и действовать, согласно своему плану — умея, конечно, разумно корректировать его по мере продвижения работы. Все — как у муравьев. Ну, или даже чуть-чуть попроще: все же мы существа разумные и мыслящие.
