DepOvs简介

DevOps简介

DevOps 是软件开发人员和 IT 运营之间的合作，目标是自动执行软件交付和基础架构更改流程。它创造了一种文化和环境，可在其中快速、频繁且更可靠地构建、测试和发布软件。

参考资源：https://developer.aliyun.com/article/746500

1.软件交付的挑战

• 瀑布模型和实物交互

  20世纪90年代，软件交互以实物交互，如软盘、硬盘或者光盘。因此SDLC（软件生命周期）长。

  瀑布模型下一阶段回不到上一阶段

• 敏捷模型和电子交互

  互联网广泛接受，软件交付从实物转为电子交互，如在线下载

  开发者只需要编写很少的逻辑和模块，然后交给QA(质量保证工程师)，接着开发者继续新增模块，最后将其交付给QA，当所有的模块准备就绪时 发布。

• 云端的软件交付

  智能手机和无线技术被广泛接受，软件从二进制转为在线服务，网络浏览器是应用程序软件的交互界面。客户不在需要安装应用程序，另一方面，基础设施转为动态的，因此应用程序的需求不断变化，并且容量也需要持续增长。

​ 虚拟机化技术和软件定义网络（SDN）使服务器更加动态化，云厂商可以轻松创建和管理动态基础设施。

​ 现在基础设施被纳入软件开发交互周期的范围，因为应用程序被安装并运行在服务器而不是客户端pc上。

• 持续集成（CI）

  CI包含一系列工具的组合，例如版本控制系统（VCS 如git）、构建服务器和自动化测试工具。

  VCS–>构建服务器–>自动化测试（调用单元测试）

• 持续交互

  CI加上自动化部署是服务器上的应用程序向用户提供服务的理想过程，但是因为基础设施包含网络和服务器，而这些在每个阶段都有所差别。

  持续交互 是一种可以实现的最佳实践，包含CI工具、配置管理工具和编排工具的组合

• 基础设施即代码

  配置管理工具不仅支持操作系统或者虚拟机，还支持云基础设施。

  配置管理工具可以通过配置文件自动设置云基础设施。

• 编排管理工具的一种，但是在配置和分配云资源时，它更加的动态和智能。

总而言之，SDLC已经发展为通过若干流程、工具和方法实现快速交付。最终，软件（服务）交付只需要几个小时。

2.微服务趋势

​ 基于目标环境和应用程序的大小。软件架构和设计也在不断发展。

• 模块化编程

  应用程序拆分为若干个模块，每个模块独立可重用

• 包管理

  maven、pip、npm等

• mvc设计模式

• 单体架构应用程序

• 远程过程调用

  sun 公司引入sun RPC（远程过程调用），允许远程使用模块。NFS（网络文件系统）是RPC的实现。因为基于sun RPC，NFS客户端与NFS服务器之间的cpu和操作系统的版本是相互独立的。常见的RPC框架 如thrift（Facebook）、Dubbo（阿里）、java中的JMI等

• RESTful设计

  • 使用HTTP和SSL/TLS作为传输标准
  • 使用HTTP方法进行创建、加载、上传、删除操作，例如GET/POST/PUT/DELETE;
  • 使用URI作为资源标识符；例如：user ID123表示为/user/123；
  • 使用Json作为标准的数据表示

  RESTful支持任何语言，因为它是基于HTTP的，因此RESTful服务器端可以使Java语言开发的，而客户端使用Pthon。

  可以使用多个RESTful应用程序构建分布式模块化设计，这种应用程序成为微服务。

3.微服务

​ 微服务设计关注以下主题。

• 无状态：不将用户会话存储到系统中，这样更容易扩展。

• 无共享数据存储：微服务拥有自己的数据存储如数据库。它不以其他应用程序共享。这样有助于封装后端数据库，方便代码重构，并在单个微服务中更新数据库模式。

• 版本控制和兼容性：微服务可能会经常更改和更新API，定义版本，并且应具有向后兼容性。这有助于与其他微服务和应用程序解耦。

• 集成CI/CD：微服务应采用CI和CD流程来消除和管理工作。

  有一些框架可以帮助构建微服务应用程序，如spring boot和Flask。也有很多基于HTTP的框架，因此开发人员可以锐意尝试和选择框架，甚至是编程语言。这就是微服务设计的巧妙之处。

  

  虽然持续集成和持续交付自动化流程有助于开发和部署多个微服务，但是资源和复杂性（如虚拟机、操作系统、库、磁盘卷和网络）在数量上服务与单体架构应用程序进行比较。因此出现了一些工具和角色支持云上的大型自动化环境。

####4.自动化工具

（1）持续集成工具

​ Git是一款流行的VCS（版本控制系统）工具。Github和Bitbucket提供Git托管服务，它允许创建和保存Git仓库。

​ 构建服务器也有多种，如Jenkins是一个成熟的应用程序，与TeamCity相同，除了自建的构建 服务器之外，还有托管服务，软件即服务（Saas）如Codeship和Travis CI。

​ 构建服务可以调用外部命令，例如单元测试程序。因此，构建服务器是CI流水线中的关键。 Codeship可以从GitHub中检出代码并调用Maven进行构建（mvn compile）和单元测试（mvn test）。

（2）持续交付工具

​ 配置管理工具有多种，如Puppet、Chef和Ansible，它们是最受欢迎的配置管理工具。

​ AWS OpsWorks提供托管Chef平台。

​ AWS CodeDeploy也是一种有用的自动化工具。它主要聚集在软件部署，允许用户自定义。如定义去哪里下载软件和安装、如何停止应用、如何安装应用程序、安装后如何启动和配置应用程序。配置文件采用YAML格式。

（3）监控和日志工具

​ 如果使用云基础设施管理微服务，那么一些监控工具可以帮助管理服务器。

​ Amazon CloudWatch是AWS的内置监控工具，帮助DevOps实现可视化。Amazon CloudWatch还提供应用日志的收集。

​ ELK是一种流行的堆栈组合，是Elasticsearch、Logstash和Kibana三个应用的缩写组合。Logstash采集应用日志并转换为JSON格式，然后发送到Elasticsearch，Elasticsearch是一个分布式JSON数据库。Kibana可以可视化存储在Elasticsearch上的数据。
Grafana是另一个流行的可视化工具，用于Graphite或者InfluxDB等时间序列数据库连接。时间序列数据库用户存储非规范化的数字型数据如cpu使用率、网络流量，与RDBMS不同，时间序列数据库有一些内置优化可以节省数据空间，可以更快的查询数据历史记录。大多数DevOps监控工具后端都使用时间序列数据库。

（4）沟通工具

如果使用前面提高的几个DevOps工具，需要来回切换访问不同的控制台以检查CI和CD流水线是否正常工作。列入：

​ ①将代码部署合并到Github。

​ ②在Jenkins上触发新的构建。

​ ③触发AWS CodeDeploy以部署新版本的应用程序。

​ 上面的这些事件需要按照时间顺序跟踪，如果存在问题，DevOps需要与开发人与QA讨论处理这些情况。然而，这样存在一些过度通信问题，因为DevOps需要逐个查看事件，然后通过电子邮件进行解释。这样效率不但不高而且问题仍在继续。

​ 有一些通信工具可以帮助集成这些DevOps工具，任何人都可以加入以查看事件并相互评论。Slack和HipChat是其中最受欢迎的通信工具。这些通信工具集成到Saas服务，以便DevOps可以在单个聊天室中查看事件。

5.公有云

使用云计算技术，可以轻松实现CI/CD和自动化工作。特别是公有云API可以为DevOps提供需要CI/CD的支持。