Was ist kontinuierliche Bereitstellung?

Kontinuierliche Bereitstellung (CD) ist ein Software-Release-Prozess, bei dem mit automatisierten Tests überprüft wird, ob alle Änderungen an einer Codebasis korrekt sind und autonom in einer Produktionsumgebung bereitgestellt werden können. Dieser Software-Release-Zyklus hat sich in den letzten Jahren ständig weiterentwickelt.

CD ist ein Software-Engineering-Ansatz und liefert häufig Softwarefunktionalitäten durch automatisierte Bereitstellungen.

Als Software-Release-Prozess testet, überprüft und überträgt CD automatisch neue Codeteile in eine Produktionsumgebung, wenn sie die automatisierten Tests bestehen.

Kontinuierliche Entwicklung ist eine Erweiterung der kontinuierlichen Integration. Während die kontinuierliche Integration sicherstellt, dass Fehler gefunden und behoben werden, stellt die kontinuierliche Bereitstellung sicher mit der automatischen Verschiebung dieser Codeänderungen sicher, dass Ihre Kunden immer über die aktuellste Software verfügen. Die kontinuierliche Bereitstellung gewährleistet, dass Sie Updates schnell und zuverlässig an Ihre Kunden weitergeben können. Im Gegensatz zur herkömmlichen Bereitstellung sollte die kontinuierliche Bereitstellung ohne manuellen Eingriff erfolgen. Das Hauptziel der kontinuierlichen Bereitstellung besteht darin, die Vorlaufzeit der Softwareänderungen zu verkürzen und ihre Verfügbarkeit für Endbenutzer zu beschleunigen.

Viele sehr erfolgreiche Softwareunternehmen haben eine kontinuierliche Bereitstellung implementiert, und das aus gutem Grund. Wenn ein Softwareentwickler einer vorhandenen Software eine neue Codezeile hinzufügt, durchlaufen die Änderungen eine automatisierte Reihe von Tests, mit denen ihre Funktionalität und Robustheit überprüft wird. Sobald der Code die automatisierten Tests bestanden hat, wird er den Endbenutzern automatisch zur Verfügung gestellt.

Die Infrastruktur der kontinuierlichen Bereitstellung überwacht dann weiterhin das Verhalten der Software. Wenn ein fehlerhaftes Verhalten vorliegt, setzt ein automatischer Mechanismus die Änderungen zurück und stellt den ursprünglichen Zustand der Software wieder her. All dies wird mit automatisierten Systeme ausgeführt. Die automatisierten Test-, Bereitstellungs-, Überwachungs- und Rollback-Prozesse sind Teil der Pipeline für die kontinuierliche Bereitstellung.

Warum nutzen Technologieunternehmen die kontinuierliche Bereitstellung?

Die kontinuierliche Bereitstellung stellt sicher, dass eine neue Funktion oder eine Fehlerkorrektur den Endbenutzer schnell erreicht. Eine robuste Infrastruktur für die kontinuierliche Bereitstellung eliminiert die manuellen Fehler, die während des Tests und der Bereitstellung auftreten können. Das verbessert auch die Qualität der Software und ermöglicht Unternehmen, ihre Softwareproduktion zu skalieren. Abgesehen von den anfänglichen Kosten spart die kontinuierliche Bereitstellung auf lange Sicht Geld, da keine kostspieligen manuellen Tests erforderlich sind und keine Verluste durch Verzögerungen eintreten.

Welche sind die wichtigsten Schritte einer kontinuierlichen Bereitstellung?

In der Regel geht die kontinuierliche Integration einer kontinuierlichen Bereitstellung voraus. Der Entwickler beendet einen Code, führt einen Komponententest durch und schiebt ihn in eine kontinuierliche Integrationspipeline. Der Code und seine abhängigen Pakete werden erstellt (kompiliert), und dieser neue Code wird in das vorhandene Softwaresystem integriert. Die Pipeline für die kontinuierlichen Bereitstellung beginnt an dieser Stelle.

Schritt 1: Testen und Verifizieren

Die automatisierte Testens des neuen Codes ist ein entscheidender Schritt für die kontinuierliche Bereitstellung. Automatisierte Tests umfassen eine Reihe von Testszenarien, die Anwendungsfällen in Echtzeit sehr ähnlich sind. Die Testsuite führt den neuen Code aus und durchläuft alle diese Anwendungsfälle. Ein robustes, automatisiertes Verifizierungssystem testet nicht nur die Funktionalität des neuen Codes, sondern testet auch nichtfunktionale Anforderungen wie Leistung, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit.

Automatisierte Tests stellen sicher, dass sich der neue Code wie erwartet verhält und keine neuen Probleme in die Software einführt, die als Regressionsprobleme bezeichnet werden. Sobald der neue Code alle automatisierten Tests bestanden hat, wird er den Endbenutzern automatisch zur Verfügung gestellt. Die kontinuierliche Bereitstellung endet jedoch nicht dort.

Schritt 2: Ständige Überwachung

Die kontinuierliche Bereitstellung arbeitet mit einem System, mit dem das Verhalten und die Leistung des neuen Codes in der Produktionsumgebung ständig überwacht werden können. Nicht nur der neue Code, sondern das gesamte Softwaresystem wird in Echtzeit überwacht. Eine robuste Infrastruktur für kontinuierliche Bereitstellung löst Alarme aus, wenn der neue Code ein Problem in der Software in der Produktionsumgebung verursacht. Dies kann die Auslösung des Test-Frameworks oder eine Information des Verantwortlichen für den Code beinhalten. Diese Überwachung und Warnung erfolgt schnell und in Echtzeit, sodass jedes notwendige Rollback schnell durchgeführt kann.

Schritt 3: Änderungen rückgängig machen

Eine robuste Pipeline für die kontinuierliche Bereitstellung sollte in der Lage sein, schnell, effizient und nachhaltig auf Produktionsprobleme zu reagieren und diese zu beheben. Dies geschieht häufig durch automatisches Zurückziehen der neuen Codeänderungen, die als Rollback-Änderungen bezeichnet werden. Die Möglichkeit, zu einer stabilen Version der Software zurückzukehren, ist von entscheidender Bedeutung, da Endbenutzer die Software in den meisten Fällen aktiv verwenden. Im Zusammenhang mit diesem Rollback-Prozess ist die „Mean Time to Recovery (MTTR)“ eine wichtige Metrik, die den Reifegrad der kontinuierlichen Bereitstellungssysteme misst. Es ist die Zeit, die von der Erkennung eines Fehlers bis zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der Software benötigt wird. Je höher die MTTR, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit von Geschäftsverlusten.

Best Practices der kontinuierlichen Bereitstellung

Testgetriebene Entwicklung

Bei kontinuierlicher Bereitstellung erfolgt die Entwicklung in kleinen Teilen. Das bedeutet, dass ein Entwickler an einem kleinen Teil der Funktion arbeitet, die dann bereitgestellt wird. Wenn die neue Funktion/Fehlerkorrektur klein ist, ist es einfach, die testgetriebene Entwicklung zu verfolgen. Vor dem Schreiben des Codes sollten Verhaltensspezifikationen (Spezifikationen) vorliegen, Dokumente, die das erwartete Verhalten der Software unter verschiedenen Szenarien beschreiben. Auf der Grundlage dieser Spezifikation erstellt der Entwickler einen Komponententestplan, der zu engeren Komponententests führt und die Wahrscheinlichkeit von Produktionsproblemen verringert.

Keine manuelle Bereitstellung

Damit ein System der kontinuierlichen Bereitstellung erfolgreich ist, sollten Entwickler den Code nicht manuell erstellen, integrieren oder bereitstellen. Selbst wenn die Änderung geringfügig zu sein scheint, kann die manuelle Bereitstellung und Live-Bearbeitung des Codes zu Inkonsistenzen in der Pipeline für die kontinuierliche Bereitstellung führen.

Robustes automatisiertes Test-Framework

Eine der wichtigsten Komponenten der kontinuierlichen Bereitstellung ist das automatisierte Testen. Die Test-Frameworks sollten alle möglichen Testszenarien abdecken. Sie sollten flexibel genug sein, um neue Testszenarien aufzunehmen. Automatisierte Tests sollten konsistent sein und alle Testdaten und Ergebnisse sollten in ein Versionskontrollsystem eingebunden werden. Das Automatisierungsframework sollte ohne manuellen Eingriff durchgängig laufen.

Vorteile der kontinuierlichen Bereitstellung

Schnellere Markteinführung

Einer der wichtigsten Vorteile der kontinuierlichen Bereitstellung besteht darin, dass neue Funktionen und Korrekturen schnell auf den Markt und zu Ihren Kunden gelangen. In einem zunehmend umkämpften Umfeld ist die Markteinführungszeit eine entscheidende Kennzahl für den Erfolg. Bei der herkömmlichen manuellen Bereitstellung kommt es zu erheblichen Verzögerungen beim Testen des Codes, bei Genehmigungen und beim endgültigen Freigeben der Software für die Benutzer.

Verbesserte Kundenzufriedenheit

Durch die kontinuierliche Bereitstellung können Softwareunternehmen schnell auf Kundenfeedback reagieren. Dieses Feedback können Fehlerberichte oder Anfragen nach neuen Funktionen sein. In jedem Fall hilft der kontinuierliche Bereitstellungsprozess, sobald das Unternehmen eine neue Funktion entwickelt oder eine Fehlerbehebung bereitstellt (normalerweise mit kontinuierlicher Integration), die Kunden schnell zu erreichen und somit die Kundenzufriedenheit zu steigern.

Keine großen Ausfälle

Bei der kontinuierlichen Bereitstellung fügen Entwickler ganz allmählich neuen Code hinzu. Es passiert kontinuierlich in kleinen Teilen. Vor dem Festschreiben testet der Entwickler diese Änderungen und dokumentiert die Ergebnisse. Es gibt auch Systeme, die diese neuen Änderungen kontinuierlich überwachen. Die Änderungen werden sofort rückgängig gemacht, wenn ein Problem gemeldet wird. Beim herkömmlichen Bereitstellungsprozess, bei dem ein wesentliches Merkmal als große Codeänderung veröffentlicht wird, ist es schwierig, die Ursache eines Problems zu ermitteln. Mit der kontinuierlichen Bereitstellung werden Unternehmensprobleme jedoch schnell gelöst, und große Ausfälle sind seltener.

Erhöht die Effizienz der Belegschaft

Durch die kontinuierliche Bereitstellung werden die meisten alltäglichen Aufgaben in der Softwareentwicklung automatisiert. Der Entwickler muss sich keine Gedanken darüber machen, wie der Code integriert, bereitgestellt oder getestet wird. Ingenieure können sich einfach darauf konzentrieren, die Qualität ihrer Arbeit zu verbessern. Das hilft auch dabei, die Zeit zu verkürzen, die für die Markteinführung neuer Funktionen benötigt wird. Entwickler können jetzt schnell ein Stück Code fertigstellen und bereitstellen, ohne auf große Änderungen warten zu müssen.

Kontinuierliche Bereitstellung vs. kontinuierliche Entwicklung

Bei der kontinuierlichen Bereitstellung wird jeder Schritt, von dem Einchecken des Codes über die Bereitstellung bis hin zur Produktionsumgebung, automatisiert. Bei der kontinuierlichen Entwicklung ist der letzte Schritt, der die Bereitstellung in der Produktionsumgebung ist, manuell. In der kontinuierlichen Entwicklung werden alle Schritte bis zur endgültigen Zulassung zur Produktion automatisiert. Damit der neue Code jedoch in die Produktionsumgebung aufgenommen werden kann, ist eine manuelle Authentifizierung/ein Gate-Pass erforderlich. Kurz gesagt, die kontinuierliche Bereitstellung ist ein fortgeschrittener Schritt in Bezug auf die Automatisierung.

Herausforderungen bei der Implementierung der kontinuierlichen Bereitstellung

Starkes Framework für kontinuierliche Integration

Damit die kontinuierliche Bereitstellung funktioniert, sollte es einen grundsoliden Rahmen für die kontinuierliche Integration geben. Das umfasst den Prozess und die Workflows für das kontinuierliche Einchecken des Codes, das automatisierte Erstellen und Testen (manuell oder automatisiert). Dieser Vorgang muss reibungslos und ausfallsicher sein. Die Einrichtung eines solchen Rahmens ist für viele Unternehmen eine Herausforderung. Eine erfolgreiche kontinuierliche Integration erfordert Unterstützung von Entwicklern, Testern und Build-Ingenieuren.

Investieren Sie Zeit in den Aufbau robuster Systeme für die kontinuierliche Integration. Nehmen Sie keine drastischen Änderungen über Nacht vor. Der kontinuierliche Integrationsprozess sollte Schritt für Schritt durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass alle Mitarbeiter sich einander verstehen. Bieten Sie auch Anreize für Teams, die sich vorbildlich an die kontinuierliche Integration halten.

Menschliche und organisatorische Herausforderungen

Kontinuierliche Bereitstellungsvorschläge können bei Mitarbeitern und sogar bei Kunden zu Spannungen führen. Die kontinuierliche Bereitstellung erfordert viele Änderungen im Entwicklungs- und Testprozess. Es dauert einige Zeit, bis die Mitarbeiter Vertrauen in die Pipeline für die kontinuierliche Bereitstellung entwickeln. Das Gleiche gilt für die Kunden. Kunden könnten auf weniger gut getesteten Versionen bestehen, weil sie befürchten, dass die kontinuierliche Bereitstellung einige der Funktionen stören könnte. Außerdem kann der Reifegrad der Implementierung von Team zu Team unterschiedlich sein. Einige Teams folgen möglicherweise gewissenhaft Paradigmen für die kontinuierliche Bereitstellung, während andere dies möglicherweise nicht tun.

Informieren Sie sich bei jedem Stakeholder über seinen Schwachpunkt im aktuellen Entwicklungs- und Bereitstellungsprozess. Erklären Sie ihm/ihr anschließend, wie eine kontinuierliche Bereitstellung diese Schwachstellen beheben wird.

Verfügbarkeit und Kosten von Tools und Ressourcen

Für die kontinuierliche Bereitstellung sind viele Tools und Software erforderlich, um eine reibungslose Funktion zu gewährleisten. Der Kauf und die Installation dieser Tools kann sich als teuer erweisen. Auf dem Markt sind zahlreiche Tools für den kontinuierlichen Einsatz verfügbar. Es ist eine Herausforderung herauszufinden, was funktioniert und was nicht. Einige Tools sind möglicherweise nicht mit den vorhandenen Systemen einer Organisation kompatibel. Die Implementierung einer kontinuierlichen Bereitstellung erfordert außerdem viele Ressourcen wie Server und Rechenleistung. Der Erwerb dieser Ressourcen und die gemeinsame Nutzung dieser Ressourcen unter den Teams könnte eine weitere Herausforderung darstellen.

Stellen Sie die Software und Tools im gesamten Unternehmen zur Verfügung. Führen Sie Schulungen durch und helfen Sie den Mitarbeitern bei der visuellen Darstellung, welches Tool wo passt. Wählen Sie Tools, die einfach zu bedienen sind und weniger manuelle Konfiguration benötigen. Erstellen Sie Regeln zum Teilen von Ressourcen für die kontinuierliche Bereitstellung.