什么是 DevOps？
DevOps 是指 “开发和运营” 的结合，是实践、工具和文化理念的融合，有助于组织快速交付应用程序和服务。它还有助于加快产品从设计到上市的过程，比传统软件开发更快，因为运营和开发工程师在从设计到开发流程再到生产支持的整个生命周期中都紧密合作。实际上，运营人员和开发人员经常同时使用许多相同的工具，从而使工作更加顺畅和快捷。
DevOps 包含组织内部的文化和人员，旨在改善开发团队与运营之间的协作。这两个术语的合并代表了这两个以前不相干的团队的工作合并。DevOps 中的 “开发” 特别指开发人员，但它也指参与软件开发的每个人，包括质量保证、产品团队等。“Ops” 是指系统工程师、系统管理员、运营人员、发布工程师、数据库管理员、网络工程师、安全专业人员等分支和职务。Ops 通常负责部署开发人员创建的软件。在 DevOps 之前，两个团队在完全分离的环境中工作，一个团队等待另一个团队完成任务。现在，借助 DevOps，这两个团队可以更多地协同工作，可发现任何缺陷，并在改变设计方向时更加敏捷。
通常，DevOps 代表着 IT 文化的转变，从分离转变为团队协作。就是在面向系统的方法中使用敏捷、精益的实践来创建快速的服务交付。DevOps 还致力于使用技术（尤其是自动化工具）来利用高度可编程的动态基础架构。
从词源上讲， DevOps 一词是帕特里克·德波依斯在 2009 年创造的，他是该系统最坚定的一个支持者。该术语将 “开发” 和 “运营” 结合在一起，这是理解 DevOps 的基线。它是一个广义的术语，涵盖了旨在缩短软件开发生命周期的流程、文化和思维方式，它具有快速反馈循环，用于快速定期地提供功能、修复和更新。
对 DevOps 的需求是什么？
开发人员和系统管理员是企业需要协同工作的两个重要部门，以确保组织的顺利运作。任何企业的需求都将包括可以快速增加的新功能、服务和收入来源。所有这些都必须在可靠的基础架构上执行。开发人员可以随时发送新软件，但实施由运营部门负责，通常为了稳定起见，不会快速发布。这就是开发人员和运营之间往往存在分歧的地方。
下面是 DevOps 可以有效解决的情况示例：
一家公司正在研发人工智能 (AI) 驱动的清洁机器人。有一个开发人员团队开发代码，一个运营团队在现实环境中研究机器人及其基础设施。
开发人员花了将近一年的时间开发一种代码，使机器人可以识别其所有者，从智能设备接收命令并具有一系列清洁能力。运营团队已经创建了将执行所有这些操作的机器人。
现在，当两个团队合并他们的工作时，发现机器人有几个缺陷，它只接受一个声音的指令，无法上到更高的架子进行清洁，还有其他功能缺陷。这两个团队现在感到沮丧，因为几个月的工作并没有为他们提供可行的产品，尽管在他们的每个测试环境中，一切看起来都很完美。上市时间实际上增加了。
随着技术的进步，孤岛式运营和软件开发带来的缺陷变得更加明显。DevOps 开始尝试通过将所有与开发和运营相关的人员整合到一个自动化程度很高的工作流程中来解决这个问题。创建此工作流程的目的是集中精力确保新软件满足基础架构稳定性所需的所有必要操作要求。
它遵循一套跨越所有传统界限和角色的共同原则。这些原则包括：
- 设定优先事项和最终结果以及实现这些目标所需的基本理念。
- 团队之间和团队内部的协作以解决问题。
- 自动化重复性流程，为更高级别的工作提供更多的工时。
- 使用参数将反馈整合到工作中，以衡量投入生产的任何事项。
- 所有必要的个人均能获得跨技能组合和专业知识的数据共享，以完成任务。
DevOps 的起源
DevOps 的前身包括一系列有助于打造现代 DevOps 的系统和方法，这些系统和方法创建了更强大、更灵活和更有效的系统。
企业系统管理 (ESM)：这些运营专家/系统管理员为 DevOps 带来了理想的最佳实践，其中包括配置管理和系统监控，以及自动配置和工具链方法。
敏捷开发：敏捷软件是以客户、产品管理层以及开发人员和质量保证之间的密切协作为基础运作的，以减少创建更好产品所花费的时间。从这个角度来看，DevOps 可以看作是敏捷原则以超越代码界限方式的的延伸。
DevOps 的工具
源代码存储库
此存储库是开发人员签入和更改代码的地方。仓库管理签入代码的所有小版本，确保开发人员不会覆盖其他人的工作。
构建服务器
这是一个自动化工具，它将代码编译到源代码存储库中，然后编译成可执行的代码库。
配置管理
这定义了服务器及其环境的配置。
虚拟基础架构
虚拟基础架构可从销售基础架构或平台即服务 (PaaS) 的云供应商处获得。它们具有应用程序编程接口 (API)，可通过编程和配置管理工具创建新机器。
测试自动化
借助测试自动化，您可以在构建管道中进行自动化测试。这样可以确保当你有可部署的版本时，就可以进行部署。
管道编排
这是一个很像工厂装配线的系统，它将完成的代码与其在生产环境中的部署或预生产的最后阶段连接起来。
DevOps 工作原理
DevOps 的中心功能系统有多种形式，但是，对于所有 DevOps 环境，某些功能保持不变。这些是：
- 协作：团队和个人在协作中集合共同工作。
- 自动化：严重依赖自动化；DevOps 依赖工具链来满足其各种自动化需求。
- 持续集成和交付：这是 DevOps 的一个自然属性，因为它起源于敏捷流程。持续集成和交付允许更快地开发和交付最终软件结果。
- 持续测试：这允许创建一个中央决策系统，有助于评估与每个最终完成的应用程序相关的业务风险。
- 持续监控：借助此功能，团队可以在开发过程中评估软件的性能，以确保稳定性，从而缩短上市时间。
DevOps 的好处
通过对 DevOps 工作原理的理解，借助正确实施程序和流程，组织将获得许多好处。
产品配送
作为一家企业，借助 DevOps 可以高速发展，以创新响应客户、适应市场变化并提高业务利润。运营与开发之间的顺畅互动有助于实现这一目标。
快速交付
随着向市场交付可行产品的步伐加快，发布频率也随之增加，您可以更快地在产品/服务上进行创新。发布功能和纠正错误的速度越快，加入可靠品牌的行列就越快。它为企业建立了竞争优势。持续集成和交付为系统从构建到部署提供完全自动化。
可靠性
借助 DevOps，您可对实施更新和基础设施更改的质量有所保证。这种信心使您能够快速交付。持续集成和交付等做法是确保每项更改在功能上顺畅且不会对基础架构构成危险的关键。监控和日志记录做法可让您实时了解性能。
规模
您可以大规模运营和处理基础架构和开发流程。这可以通过自动化提供的一致性来顺利处理不断变化的复杂系统，同时降低风险。
改善协作
团队之间更好的互动性可确保更好的自主权和问责制。紧密协作可确保责任分担和工作流程的组合。降低了效率，并节省了产品从开发到实施的时间。
安全性
由于 DevOps 采用自动合规性策略、多种复杂的控制措施和配置管理技术，因此即使在扩展规模时也能确保安全性。
DevOps 面临的挑战和解决方案
与任何工作系统一样，DevOps 的实施也存在挑战。但是，这些潜在的解决方案可以帮助企业以正确的方式开始使用 DevOps，这可以为任何组织提供巨大的机会。以下是采用 DevOps 和潜在解决方案可能面临的挑战。
将开发和运营结合在一起
这两个部门都有不同的工作文化，试图合并它们可能会遇到一些问题。要求每组人停止以平常的方式工作并学习一种全新的方式，可能是一个很大的问题。
解决方案是将注意力集中在共同的目标上。当两个团队都朝着同一目标努力时，就更容易实现了。然后，接受新的游戏规则来实现这些目标就变得更加简单了。开放的沟通渠道是关键，双方的每个成员都应该知道他们可以有发言权。让一名来自开发和运营部门的团队成员在另一个部门工作可以大大改善这种关系。
融合来自不同领域的 DevOps 工具
在任何创建过程中，关键是开发，接着是测试，然后是部署。它们必须连续运行并重复循环。但是，由于每个部门对这三个步骤使用不同的方法，因此很难使其与流程协调一致。这导致使用了不同的方法、重复性和生产力下降。将它们整合在一起将导致各部门不得不放弃自己的一些流程，从而造成混乱。
解决这个问题的办法是利用单一的自动化系统进行开发和运营。自动化减少了在数据输入、分析、产品研究和营销等重复性任务上花费的时间。整合不同的部门流程可以简化生产流程并改善沟通。两个团队都应该选择基于云的解决方案或开源解决方案，这有助于实现过渡。
处理过时的系统
为了保持开发、测试和部署的循环节奏，您需要使用更新的系统。通常情况并非如此，您需要应对过时的原有系统。这可能会在性能和稳定性方面造成严重问题。
解决方案是使用基础架构即服务 (IaaS) 来确保您拥有最新版本的硬件、服务器和数据存储。此外，利用微服务将使构建和扩展应用程序变得更加轻松快捷。
日益增加的复杂性和安全需求
如今，企业正在使用几种新技术—从人工智能到机器学习、虚拟现实以及增强现实。安全仍然是首要关切。
聘请经验丰富的开发人员来确保您拥有更好的安全协议，将有助于确保他们与时俱进并保持采用最新技术，以确保无缝运行。为客户提供强大的安全选项可能会影响您的决策。这些投资可能看起来成本很高，但非常值得。
DevOps 环境中的一致性
DevOps 环境中可能有多种方法，并且这会减慢生产速度并增加错误，尤其是当不同开发人员负责不同方面的工作时。
为了解决这个问题，有必要建立一个协作和透明的制度。这需要对传统的软件开发和部署技术进行一定程度的学习和重新学习。应鼓励团队成员进行沟通并了解每个团队成员在做什么。这可以通过一系列沟通工具来实现，包括每日站会/签到会议。
如果有明确的关注点和实现成就的途径，DevOps 就能取得成功，而这一切都基于团队合作。
DevOps 的采用基于自动化实践进行优化，这是通过选择最合适的技术来实现的。但重要的是，这一切都与组织发展的文化以及作为生态系统一部分的人员有关。它既由人类驱动，也受技术驱动。致力于 DevOps 文化就是致力于为团队创造一个高效运作和不断发展的环境。