如何组合多种DevOps工具来解决现实问题

在我们开始下面的讨论之前，首先通过一张总图来了解一下不同的工具，在DevOps生命周期中所处的位置。

DevOps生命周期阶段

我敢断言长期从事开发工作的您，一定对上述图片并不陌生。那么，这是否意味着您能够自如地使用各个阶段的各种工具，而不会碰到任何问题呢?

本文将通过引导您遍历DevOps生命周期中的各个阶段，并向您介绍如何综合使用多种DevOps工具，来解决各种现实问题。总的说来，我们在采用DevOps模式进行软件与应用程序开发时，通常会经历如下五个不同的阶段：

• 持续开发
• 持续测试
• 持续集成
• 持续部署
• 持续监控

1.持续开发

此阶段涉及到对于软件应用程序基本功能的计划与编码。虽然对于计划而言，并没有什么可选的工具，但是可用于代码维护的工具却有不少。

通常情况下，项目的实现目标是在计划阶段被确定的。而当项目组成员开始着手编写代码时，就进入了所谓的编码阶段。

程序代码可以用任何一种语言来编写，但是我们需要配备相应的版本控制工具予以维护。如今，在此类持续开发的DevOps工具中，受用户欢迎的莫过于：Git、SVN、Mercurial、CVS和JIRA了。

那么，您是否真正理解保留代码主要版本的重要性呢?让我们从如下两个方面来讨论它对于开发与运营的影响吧：

• 只有各种版本(特别是存储在中央存储库中)得到了管控，我们才能确保统一的可信代码来源。在此基础上，所有的开发人员都可以针对最新提交的代码开展协作。同时，在计划发布最新版本时，运营人员可以确保访问到一致的代码。
• 在发布过程中，如果出现各种意外，或是发现程序代码中存在着严重的缺陷，以及功能性故障，那么运营人员就能够从容且快速地回滚或恢复到，先前部署过的、已处于稳定状态的代码版本上。

目前，大家普遍认可的工具是Git和GitHub(https://dzone.com/articles/git-vs-github-demystifying-the-differences)。其中，Git允许开发人员在分布式的VCS(版本控制系统)上开展彼此协作。

另外，由于并不依赖于中心服务器，因此运营人员可以从远程位置，对存储库进行各种拉和推式的操作。此处用于维护代码的中央存储库，便是GitHub。可见，Git可谓是世界领先的版本控制系统之一。

2.持续测试

众所周知，开发好的代码是不能够直接部署或发布到生产系统上的。我们应当充分测试代码的潜在错误和性能瓶颈。

通常，执行测试的方式有两种：效率低下的手动测试和高效快捷的自动化测试。如今业界普遍使用的便是自动化的方式，其中具有代表性的包括：Selenium、TestNG、JUnit/NUnit等工具，它们可以自动执行各种用户定义的测试用例。下面我们来看看此类工具的基本特点：

• 自动化测试节省了手动执行各类测试的大量时间、精力和成本。
• 此外，生成报告是它们的一大优势。通过评估测试套件中有哪些测试用例失败了，运营人员能够更直观地执行各项任务。
• 此类测试也可以安排在预先指定的时刻被执行。

显然，我们应该在DevOps生命周期中不断尝试各种工具，形成持续测试阶段的习惯。如果您要问哪一款是我的最爱?我会告诉你：我会将它们组合起来使用。例如：我会用Selenium进行自动化测试，由TestNG生成报告，进而使用Jenkins触发持续集成。

3.持续集成

这个阶段可谓DevOps最为出彩的部分。它在第一次发布过程中，就发挥了重要的作用。它能够最大限度地促进持续集成工具与配置管理工具的联合部署。

毫无疑问，如今市面上最受欢迎的持续集成工具便是Jenkins。当然，其他流行的CI工具还是Bamboo和Hudson。

持续集成工具的主要功效在于：它能够通过协调其他DevOps生命周期阶段的自动化工具，将整个DevOps结构完整地保持在一起。也就是说：无论是持续开发、测试或部署工具，还是持续监视工具，或是持续集成工具，都可以与CI工具全面集成。

• 在与Git/SVN集成后，Jenkins可以自动化地安排诸如：从共享存储库中提取代码之类的作业，并使其为构建和测试做好准备(即持续开发)。Jenkins可以被设置为在某个预定的时刻，或是有提交被推送到中央存储库时，触发构建作业。
• 与Selenium等测试工具集成后，我们可以实现持续测试。通常，我们可以使用Maven/Ant/Gradle之类的工具，来对已开发的代码进行构建。此后，Selenium可以通过创建一组测试用例，以及逐个执行这些测试用例，来自动执行各种代码。在整个过程中，Jenkins/Hudson/Bamboo的角色就是自动化计划。
• 与持续部署工具集成后，Jenkins/Hudson/Bamboo可以通过配置管理，以及容器化工具来触发部署计划。
• 另外，Jenkins/Hudson可以与Splunk、ELK、Nagios或NewRelic等监控工具相集成，进而对那些已部署的服务器状态和性能提供持续监控。

4.持续部署

在讨论了从头开始构建代码的工具、以及测试类工具之后，我们现在来一起看看配置管理工具或容器化工具。这两套工具都有助于在DevOps中实现持续部署(CD)。实际上，持续部署是软件项目的实际落地阶段。

目前，配置管理工具具有如下特点：

• 通常，配置管理需要在应用程序的功能需求和性能中，建立和维护一致性的行为。简而言之，它是将部署发布到服务器上，调度所有服务器上的更新，以及保持所有服务器上一致性配置的行为。
• 业界常用的此类工具有：Puppet、Chef、Ansible、以及SaltStack，其中最好的当属Puppet。这些工具都是基于主-从(master-slave)架构的。当有新的部署被发送到主服务器时，这台主服务器负责在所有从服务器之间复制此类变更。

下面我们看看容器化工具：

作为一套工具集，容器化工具可以协助运营人员在开发、测试和部署应用程序的环境中，保持一致性。通过对那些在开发/测试/阶段性环境中频繁使用到的相同依赖项和程序包进行打包与复制，容器化工具大幅消除了生产环境中各种错误与故障的可能。

Docker是最早也是久负盛名的容器化工具之一。过去，由于开发人员使用到了各种虚拟机与服务器，因此他们必须通过手动管理，才能保持生产环境状态的一致性。如今，有了Docker容器的协助，大家能够轻松地实现一致性的自动化保持。

近年来，许多云端应用的解决方案，都开始为容器服务提供支持了。其中，Amazon ECS、Azure容器服务和Google容器引擎，都能够对Docker容器提供原生的云服务支持。这也就是Docker能够广为普及的原因之一。当然，其他类型的容器化工具还有：Vagrant。

5.持续监控

如果我们不对应用程序的性能进行监视，那么开发和部署应用还有什么意义呢?就算是再全面的测试，也难免疏漏掉一些潜在的错误或性能问题，因此，持续监控与应用开发同等重要。

目前，属于此阶段的流行监控工具有：Splunk、ELK Stack、Nagios，Sensu、NewRelic。它们与Jenkins结合使用，可以让运营人员达到持续监控的目的。总的说来，持续监控工具的必要性在于如下两个方面：

• 由于程序的缺陷会给服务提供方造成财务上的损失，因此我们需要通过持续监控，来最大程度地减少功能性错误所出现的频率和带来的后果。
• 监控工具可以在用户普遍碰到故障，并产生不良使用体验之前，及时报告故障或服务水平的骤降。

Splunk和ELK堆栈是该领域的两大工具，它们之间有着竞争关系。它们虽然能够提供几乎相近的功能，但是具体提供的方式却不尽相同。

Splunk是一款非常容易上手的商业工具。而ELK堆栈则是由ElasticSearch、LogStash和Kibana三种开源工具组合而成。虽然可以免费使用，但是ELK设置起来却不像Splunk那么容易。我建议您亲自试用一下这两款工具，以选择更适合自己项目的一款。

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