Automatyzacja pipeline'u DevOps za pomocą narzędzi CI/CD

Rynek wytwarzania oprogramowania rośnie błyskawicznie, bo firmy coraz mocniej opierają swoją działalność na technologii.

Według Statista, przychody na globalnym rynku oprogramowania mają sięgnąć w 2023 roku 650 miliardów, a największym segmentem jest oprogramowanie dla przedsiębiorstw. Równolegle globalne wydatki konsumentów na aplikacje mobilne w czwartym kwartale 2022 roku wyniosły 68,7 miliarda dolarów.

Mając do wykorzystania dochodowy i rosnący rynek oprogramowania, firmy, które chcą tworzyć i utrzymywać aplikacje, muszą zbudować przewagę konkurencyjną. Jednym z kluczowych elementów jest automatyzacja pipeline'u DevOps za pomocą narzędzi Continuous Integration (CI) i Continuous Deployment (CD). 

Narzędzia pipeline'u CI/CD pozwalają organizacjom szybciej budować, testować, wdrażać, monitorować i utrzymywać aplikacje dzięki automatyzacji i usprawnieniu procesu DevOps. Sprawniejszy pipeline DevOps oznacza szybsze wydawanie nowego oprogramowania, mniej błędów i wyższą jakość, a więc przewagę konkurencyjną. 

W tym artykule omówimy elementy pipeline'u DevOps, czym jest CI/CD i jak CI/CD usprawnia ten pipeline. Następnie przedstawimy przegląd popularnych narzędzi CI/CD na rynku oraz sposób budowy pipeline'u DevOps z ich użyciem.

Elementy pipeline'u DevOps

„DevOps” to połączenie słów „development” i „operations”. Jak sama nazwa wskazuje, pipeline DevOps angażuje zespoły developerskie (dev) i operacyjne (ops). 

Sprawny pipeline DevOps ma tworzyć kulturę współpracy, automatyzacji i komunikacji między obydwoma zespołami, aby poprawić szybkość i jakość dostarczania oprogramowania.

Zazwyczaj pipeline DevOps to zestaw ośmiu kroków: cztery pierwsze przypadają na etap developmentu, cztery ostatnie na etap operacji.

Etap developmentu

1. Planowanie
   Ten etap obejmuje decyzję, jakie funkcje zbudować, na podstawie badań konsumenckich i rynkowych. Obejmuje też określenie ścieżek użytkownika i sposobu zbudowania oprogramowania.
   
   
2. Kodowanie
   Kolejny krok to pisanie kodu. Obejmuje on również stworzenie niezbędnej infrastruktury, w tym systemu kontroli wersji, który umożliwia współpracę na głównym repozytorium kodu z pełną historią zmian.
   
   
3. Budowanie
   Po zakodowaniu program jest budowany w symulowanym środowisku, aby umożliwić testowanie i naprawę błędów.
   
   
4. Testowanie
   Poza testami wydajności UI/UX, które mają potwierdzić, że oprogramowanie odpowiada rozpoznanym potrzebom użytkowników, sprawdza się je również pod kątem błędów i problemów pojawiających się podczas używania.

Etap operacji

1. Wydanie
   Na tym etapie projekt jest gotowy do zbudowania w środowisku produkcyjnym. To także ostatni moment na sprawdzenie podatności i błędów przed wdrożeniem.
   
   
2. Wdrożenie
   Po wdrożeniu użytkownicy końcowi i klienci mogą korzystać z oprogramowania.
   
   
3. Utrzymanie
   Tutaj zespół operacyjny opiera się głównie na automatyzacji, aby konfigurować projekt w środowisku produkcyjnym i nim zarządzać.
   
   Ważne jest, by środowisko produkcyjne było stabilne, niezawodne i wydajne. Podnosi to satysfakcję klientów, przychody i reputację oraz pozwala na ciągłe ulepszanie oprogramowania.
   
   
4. Monitorowanie
   Ten etap obejmuje rejestrowanie wyników, monitorowanie zachowań i reakcji użytkowników, zbieranie informacji zwrotnych od klientów oraz ogólny sukces produktu.

Warto pamiętać, że pipeline nie ma końca. Zapętla się z powrotem do etapu developmentu, aby zapewnić ciągłe doskonalenie.

Usprawnianie pipeline'u DevOps

Aby usprawnić pipeline DevOps, potrzebne są dwa kluczowe elementy: 

1. Kontrola źródeł
   Znana też jako kontrola wersji - praktyka śledzenia zmian w kodzie lub innych plikach i zarządzania nimi w uporządkowany sposób.
   
   Dzięki systemowi kontroli wersji zespół programistów może przechowywać wiele wersji kodu źródłowego projektu i nimi zarządzać. Ułatwia to wielu programistom wspólną pracę nad nowym kodem i powrót do wcześniejszych wersji, gdy zajdzie taka potrzeba.
   
   
2. Testy automatyczne
   Sercem testów automatycznych jest pipeline CI/CD. Narzędzia CI/CD potrafią automatycznie wykonywać testy aplikacji lub systemu, więc programiści nie muszą robić tego ręcznie.
   
   

W kolejnych sekcjach przyjrzymy się bliżej CI i CD oraz temu, dlaczego ich wdrożenie w pipelinie DevOps jest kluczowe.

Zrozumieć Continuous Integration (CI)

Zanim pojawiły się praktyki CI, wielu programistów pracujących nad tym samym oprogramowaniem mogło osobno budować kod dla swoich zadań lub gałęzi. Po skończeniu pracy integrowali swój kod z repozytorium kodu źródłowego. 

Ten ręczny proces był żmudny i narażał cały pipeline DevOps na konflikty, błędy i opóźnienia.

Dzięki narzędziom CI programiści mogą częściej commitować kod do systemu kontroli wersji, w którym znajduje się główne repozytorium. Zintegrowane narzędzia CI uruchamiają wtedy automatyczne buildy i testy jednostkowe. Po ich wykonaniu serwer zwraca programiście komunikat o sukcesie lub porażce.

Jeśli test się nie powiedzie, programista dostaje sygnał, by poprawić kod. Jeśli kod przejdzie wszystkie testy automatyczne, zostaje scalony z kontrolą wersji i jest gotowy do wdrożenia.

Zintegrowane narzędzia CI i testy automatyczne usprawniają więc pipeline DevOps przez:

• zapobieganie błędom ludzkim wprowadzającym bugi do kodu
• znacznie szybsze wykrywanie i naprawianie błędów
• ograniczenie potrzeby testów ręcznych i innych powtarzalnych zadań,
• łatwiejszą i efektywniejszą współpracę
• wzrost produktywności
• przyspieszenie developmentu
• skrócenie czasu wejścia na rynek i zdobycie przewagi konkurencyjnej
• wsparcie zespołu w częstszym dostarczaniu aktualizacji

Mając CI wpięte w pipeline DevOps, programiści mogą dodatkowo wdrożyć dobre praktyki ciągłego monitorowania i ciągłej informacji zwrotnej na etapie budowania i testowania oprogramowania.

1. Ciągłe monitorowanie:
   to automatyczne zbieranie danych o wydajności i użyciu w czasie rzeczywistym. Programiści mogą reagować na problemy lub wskazywać obszary do poprawy.
   
   
2. Ciągła informacja zwrotna
   Ciągła informacja zwrotna to automatyczny feedback dotyczący jakości kodu: od stylu, przez wykrywanie błędów, po pokrycie testami i więcej. 

Zrozumieć Continuous Delivery (CD) 

Gdy kod zostanie przetestowany i zwalidowany w fazie CI, jest gotowy do przekazania na produkcję. Tradycyjnie ten proces był ręczny i podatny na błędy - programiści ręcznie kopiowali pliki, uruchamiali skrypty i wprowadzali zmiany konfiguracji.

CD opiera się na wielu zautomatyzowanych procesach i narzędziach, dzięki którym dostarczanie jest szybkie i niezawodne. Te procesy sprzyjają też kulturze eksperymentowania i iteracji, w której programiści mogą wprowadzać zmiany i szybko widzieć ich efekt na produkcji. 

Automatyzacja CD w pipelinie DevOps pomaga programistom:

• szybko wdrażać zmiany kodu na produkcję przy minimalnym ryzyku błędów i przestojów
• szybko i niezawodnie dostarczać klientom aktualizacje i nowe funkcje
• szybko reagować na zmiany rynku, opinie klientów lub nowe okazje biznesowe
• mniej czasu poświęcać na ręczne zadania wdrożeniowe
• skupić się na tworzeniu wartości dla klientów

Podobnie jak przy automatyzacji CI, zintegrowanie zautomatyzowanych procesów CD w pipelinie DevOps pomaga wdrożyć dobre praktyki ciągłego testowania i ciągłych operacji w trakcie wytwarzania oprogramowania. 

1. Ciągłe testowanie
   Ciągłe testowanie to kluczowy warunek ciągłego monitorowania. Dzięki narzędziom CD programiści mogą automatyzować testy na różnych etapach procesu. Obejmuje to małe testy uruchamiane przy każdej zmianie, większe testy sprawdzające, czy całość ze sobą współpracuje, oraz testy sprawdzające działanie produktu jako całości.
   
   
2. Ciągłe operacje
   Ciągłe operacje pozwalają aktualizować kod bez przestoju serwisowego dla klienta. Na przykład gdy CI/CD jest zautomatyzowane w strategii „blue/green”, programiści mogą testować nowy kod w „zielonym środowisku”, ukrytym przed użytkownikiem końcowym.
   
   Gdy wszystkie testy automatyczne potwierdzą, że wszystko działa poprawnie, wdrażają zmiany do „niebieskiego środowiska”, dostępnego dla użytkownika końcowego. Umożliwia to ciągłe operacje, w których klienci mogą korzystać z usługi bez przerw.

Narzędzia CI/CD do automatyzacji pipeline'u DevOps

Przyjrzyjmy się teraz krótko kilku popularnym narzędziom CI/CD do automatyzacji pipeline'u DevOps. 

• Jenkins
  Jenkins to serwer automatyzacji z setkami wtyczek, które pomagają programistom szybko budować, testować i wdrażać kod. Twórcy pozycjonują go jako potężny i elastyczny system automatyzacji pipeline'u CI/CD, bo duża liczba wtyczek pozwala łatwo integrować go z innymi narzędziami.
  
  Wniosek: Jenkins jest idealny dla zespołów, które chcą mieć pełną kontrolę nad swoim pipeline'em CI/CD. 
  
  
• Travis CI
  Hostowana platforma CI/CD zaprojektowana do budowania, testowania i wdrażania. Obsługuje szeroki zakres języków programowania i frameworków. Znana z prostego i intuicyjnego interfejsu do konfigurowania buildów i wdrożeń, Travis CI twierdzi, że wymaga około 33% mniej kodu niż inne narzędzia CI/CD.
  
  Wniosek: Travis CI to idealny wybór dla małych i średnich organizacji, które chcą szybciej budować i skalować.
  
  
• Circle CI
  Circle CI, również znany z prostoty i łatwości użycia, oferuje przejrzysty proces konfiguracji i obsługuje wiele języków programowania oraz frameworków. Chwali się też rozszerzalnością i elastycznością - ma setki gotowych konfiguracji do integracji z innymi narzędziami.
  
  Wniosek: Circle CI to idealny wybór dla programistów, którzy chcą szybkiego i niezawodnego pipeline'u CI/CD bez skomplikowanej konfiguracji.
  
  

• Azure DevOps
  Wyróżnikiem Azure DevOps jest to, że zapewnia rozwiązanie end-to-end do zarządzania całym cyklem życia oprogramowania, w tym repozytoriami kodu, pipeline'ami build i release oraz narzędziami do zarządzania projektami.
  
  Wniosek: Azure DevOps to idealny wybór dla organizacji, które chcą kompletnego i zintegrowanego rozwiązania dla swoich potrzeb programistycznych.

Oto szybkie porównanie tych narzędzi do automatyzacji pipeline'u CI/CD:

5 kroków do zbudowania pipeline'u DevOps z narzędziami CI/CD 

Gotowy, by wykorzystać testy automatyczne? Oto jak zbudować skuteczny i sprawny pipeline DevOps z narzędziami CI/CD:

Krok 1: zaplanuj
Określ swoje cele i wymagania, w tym kryteria dla poszczególnych etapów pipeline'u oraz przenoszenia kodu między nimi.

Krok 2: wybierz framework CI/CD
Wybierz framework CI/CD, który najlepiej spełnia Twoje wymagania, potrzeby zespołu programistów i cele organizacji.

Krok 3: przygotuj repozytorium kodu
Przygotuj repozytorium kodu z odpowiednimi strategiami rozgałęziania i scalania, wspierającymi etapy pipeline'u. Popularne opcje to Git, Subversion i Mercurial.

Krok 4: skonfiguruj automatyzację buildów 

Skonfiguruj narzędzie do automatyzacji buildów tak, aby było zintegrowane z repozytorium kodu i automatycznie uruchamiało sekwencję build - test - wdrożenie po wykryciu zmian w kodzie.

Krok 5: przygotuj środowisko produkcyjne

Narzędzia konfiguracyjne, takie jak Ansible, Chef czy Puppet, pozwalają zarządzać infrastrukturą i zapewnić stabilne środowisko produkcyjne dla płynnego i niezawodnego procesu wdrożeniowego. 

Podsumowanie 

Testy automatyczne z pipeline'ami CI/CD potrafią być prawdziwym przełomem dla zespołów developerskich. Pozwalają iterować szybko i sprawnie, co przekłada się na wyższą satysfakcję klientów i szybsze dostarczanie produktów.

Sprawniejszy i bardziej uporządkowany pipeline DevOps pozwala inżynierom DevOps szybko budować i szybko testować, oszczędzając mnóstwo czasu i ograniczając ręczne, podatne na błędy zadania. 

Jeśli chcesz powiększyć zespół o wykwalifikowanych inżynierów DevOps, którzy usprawnią i ulepszą Twój pipeline wytwarzania oprogramowania za pomocą narzędzi CI/CD, dowiedz się więcej o naszych usługach staff augmentation.