Was ist DevOps? In diesem Artikel lernen Sie die grundlegenden Prinzipien und die Vorteile von DevOps kennen. Sie beschäftigen sich mit dem DevOps-Lebenszyklus und lernen die wichtigsten Tools für Ihr Team kennen.
DevOps ist teils eine Kulturphilosophie, teils eine Sammlung von Best Practices, die den Lebenszyklus der Softwareentwicklung verkürzen sollen, und teils ein Toolkit. Es ist ein beliebter Ansatz für eine hochwertige, kontinuierliche Softwarebereitstellung. DevOps setzt sich aus den Wörtern „Development“ und „Operations“, also Entwicklung und Betrieb zusammen und bezeichnet eine neue Arbeitsweise, bei der diese beiden Funktionen enger zusammenarbeiten als in herkömmlichen Umgebungen. So können sie Anwendungen und Services schneller bereitstellen und gleichzeitig die langfristige Stabilität der Anwendungen im Betrieb verbessern.
In diesem Artikel erläutern wir die Grundlagen von DevOps und die vielen Vorteile, die es Ihrem Unternehmen bieten kann.
DevOps kombiniert Ansätze für den Softwareentwicklungsprozess mit den nötigen Tools, um die Funktionen von Entwicklungs- und Betriebsteams unter einem Dach zusammenzuführen. Die Bewegung, die etwa 2007 ihren Anfang nahm und für die 2009 der Begriff „DevOps“ geprägt wurde, sollte die oft feindselige Umgebung verbessern, in der Entwicklerteams Code veröffentlichten und Betriebsteams ihn nur widerwillig unterstützten. Durch die Verschmelzung dieser Rollen in einem einzigen, kontinuierlichen Prozess zielt DevOps darauf ab, die Zusammenarbeit zwischen beiden Funktionen zu verbessern und gleichzeitig die Produktqualität und Kundenzufriedenheit zu steigern.
DevOps integriert und automatisiert die Arbeit der Entwicklungs- und Betriebsteams über den gesamten Lebenszyklus einer Anwendung hinweg. DevOps-Teams arbeiten als zusammenhängende Gruppe und kooperieren, um sicherzustellen, dass die Software nicht nur termingerecht geliefert wird, sondern auch langfristig einsatzfähig bleibt. Durch die Prinzipien der kontinuierlichen Integration und Bereitstellung wird der Softwarelebenszyklus zu einer Schleife, die immer wieder auf sich selbst zurückwirkt. Auf die Details des DevOps-Lebenszyklus gehen wir später in diesem Artikel näher ein.
Von den vielen Vorteilen, die die Einführung von DevOps-Praktiken mit sich bringt, sind die folgenden vielleicht die bemerkenswertesten:
Der wohl sichtbarste Vorteil der Einführung von DevOps ist die Beschleunigung des Entwicklungszyklus. Da Entwicklung und Betrieb nicht mehr getrennt sind, sondern von derselben Gruppe betreut werden, verschwenden Teams weniger Zeit damit, die Softwarebereitstellung vorzubereiten. Kontinuierliche Bereitstellung bedeutet auch, dass Updates schnell und regelmäßig veröffentlicht werden, ohne langwierige Verzögerungen.
Da die Betriebsteams schon früh im Entwicklungsprozess mit den Entwicklerteams zusammenarbeiten, können sie die Probleme schneller finden und beheben. Auch hier bedeuten die Prinzipien der kontinuierlichen Integration und Bereitstellung, dass die Teams alle noch bestehenden Probleme schnell erkennen und neue Funktionen effizient einführen können.
Eines der Ziele von DevOps ist es, die oft feindselige Zusammenarbeit zwischen getrennten Entwicklungs- und Betriebsteams zu verbessern. Durch die gemeinsame Verantwortung wird der Zusammenhalt der Teams gestärkt, die allgemeine Arbeitsmoral verbessert und ein besseres Arbeitsumfeld geschaffen. Das macht Teams nicht nur zufriedener, sondern auch effizienter.
Sicherheit ist ein so zentraler Bestandteil von DevOps, dass sogar eine Weiterentwicklung des Konzepts vorgeschlagen wurde, das als DevSecOps bezeichnet wird. Hier ist Sicherheit direkt in Entwicklungs- und Betriebsteams eingebettet und verbindet sie miteinander. Gut ausgearbeitete DevOps-Richtlinien helfen Teams, Compliance, Authentifizierung und Konfigurationsmanagement von Anfang an in den Produktionsprozess zu integrieren.
Der DevOps-Lebenszyklus wird in der Regel in sechs bis acht Phasen beschrieben, die sich in einer Endlosschleife gegenseitig beeinflussen. So funktioniert es:
Ähnlich wie bei der herkömmlichen Softwareentwicklung geht es in dieser Phase darum, strategische Ideen und Ansätze für die Software zu finden, die entwickelt wird. Bei DevOps sind jedoch nicht nur die Softwareentwickler:innen, sondern auch die Betriebsteams an der Erkennung beteiligt. Diese Zusammenarbeit führt zu kreativeren und innovativeren Produkten.
Mit einem iterativen Ansatz zerlegen die Mitglieder des DevOps-Teams ein großes Projekt in kleinere Teile. Anschließend planen sie die Durchführung der Entwicklung mit einer Projektmanagement-Software, damit sie das Projekt innerhalb des Budgets und des Zeitplans abschließen können.
Hier findet die eigentliche Arbeit statt. Der Code wird von Anfang an mit Blick auf Zuverlässigkeit, Sicherheit und Skalierbarkeit geschrieben. Kontinuierliche Integration bedeutet, dass mehrere Entwickler:innen gleichzeitig am selben Projekt arbeiten können, wodurch die Entwicklungsphase eines DevOps-Entwicklungszyklus in der Regel verkürzt wird.
Dies ist ein weiterer Aspekt der kontinuierlichen Integration: Automatisierte Tests prüfen den Code, sobald die Entwicklerteams diesen bereitstellen. Da die Tests während des Entwicklungszyklus stattfinden, sind die fertigen Anwendungen gewöhnlich zuverlässiger, als es bei der herkömmlichen Entwicklung der Fall wäre.
Das Gegenstück zur kontinuierlichen Integration ist die kontinuierliche Bereitstellung. Dieser Prozess bedeutet, dass die Software nicht einfach nur einmal veröffentlicht und dann vergessen wird. Stattdessen können DevOps-Teams kontinuierlich neue Funktionen für Anwendungen bereitstellen. In der echten Welt können Sie die Anwendung dieser Philosophie daran erkennen, wie häufig Ihre mobilen Apps aktualisiert werden.
In dieser Phase müssen die Betriebsteams ran: Während dieses Schritts stellen Teams sicher, dass die Anwendungen verfügbar sind und wie erwartet ausgeführt werden. Dabei nutzen sie die Tools, die für die Verwaltung der zugrunde liegenden IT-Infrastruktur erforderlich sind, und entdecken Fehler, sobald sie auftreten.
Ein weiteres Grundprinzip von DevOps ist kontinuierliches Feedback. DevOps-Teams überwachen ständig die Performance ihrer Anwendungen und stellen sicher, dass sie gemäß den Erwartungen und mit der gewünschten Verfügbarkeit ausgeführt werden. Bei jeder Veröffentlichung sammeln die DevOps-Teams Kennzahlen über die Performance der Anwendung. Sie nutzen diese Informationen, um den Prozess für das nächste Mal zu verbessern. Dadurch kehrt das Team wieder in die Erkennungsphase zurück und der Zyklus beginnt von Neuem.
Wie der DevOps-Lebenszyklus veranschaulicht, ist DevOps im Grunde ein kultureller Wandel und nicht nur eine Reihe von Tools. Hier einige der zentralen Werte, die eine funktionierende DevOps-Kultur ausmachen:
Durch den Abbau von Datensilos wird die Schuldfrage, also wer für ein Problem verantwortlich ist, viel seltener gestellt. Entwicklungs- und Betriebsteams sind sowohl für den Erfolg als auch für den Misserfolg aller Releases verantwortlich.
Anstatt Entwicklung und Betrieb auf zwei getrennte Phasen aufzuteilen, betont DevOps die Bedeutung kontinuierlicher Verbesserungen, bei denen ständig kleinere Änderungen und Updates veröffentlicht werden.
Wie bereits erwähnt, vermeiden DevOps-Teams strikt eine Kultur der Schuldzuweisung bei Fehlern. Vielmehr betrachten sie alle Zwischenfälle als eine Chance zum Lernen und Wachsen, anstatt Personen zu bestrafen, wenn sie einen Fehler machen.
Jedes Softwareteam kann DevOps einführen, wenn es sich richtig einbringt und gut plant. Im Folgenden stellen wir einige der Best Practices erfolgreicher DevOps-Teams vor.
Es beginnt mit der Kultur: Ehemals getrennte Teams müssen lernen, zusammenzuarbeiten und die Verantwortung für Softwareprojekte zu übernehmen – von ihrer Entstehung bis zu ihrer Einstellung. In vielen neuen DevOps-Umgebungen bedeutet das, dass Entwickler- und Betriebsteams eng zusammenrücken (ob physisch oder virtuell).
Kontinuierliche Integration und Bereitstellung erfolgen über Pipelines. Bei diesen Pipelines handelt es sich um automatisierte Systeme, mit denen Teams Anwendungen schneller entwickeln, testen und bereitstellen können. Eine durchdachte CI/CD-Pipeline beschleunigt die Bereitstellung und steigert die Produktqualität.
Automatisierung ist ein entscheidender Faktor für die Geschwindigkeit von DevOps. Die CI/CD-Pipeline nutzt Automatisierung, um den gesamten Ablauf einer Softwareveröffentlichung zu orchestrieren, einschließlich der Aktivitäten nach der Veröffentlichung. Durch den Wegfall geringwertiger, manueller Aufgaben können sich Entwicklerteams auf die kreativen Aspekte der Entwicklung konzentrieren, während Betriebsteams eine strategischere Rolle in der Produktion übernehmen können.
Teams überwachen nicht nur die veröffentlichte Anwendung, sondern den gesamten Entwicklungszyklus, um verbesserungswürdige Bereiche zu finden. Dank Überwachung und Situationsbewusstsein können Teams schnell reagieren, wenn die Performance nachlässt oder wenn Kund:innen mit einer neuen Version des Produkts unzufrieden sind. Mit DevOps-Tools lassen sich häufig schnelle Rollbacks durchführen, falls eine Anwendung nicht wie erwartet funktioniert.
Auch wenn DevOps eine Arbeitsweise ist, wird jede Phase des DevOps-Lebenszyklus durch entsprechende Tools unterstützt. Dazu gehören:
Tools wie Git, Bitbucket und Azure Repos unterstützen DevOps-Teams bei der Versionskontrolle und der Verfolgung von Änderungen während des gesamten Lebenszyklus der Softwareentwicklung.
Mit Tools wie Jenkins oder CircleCI können DevOps-Teams Praktiken zur kontinuierlichen Integration einführen, während eine Lösung wie Spinnaker eine kontinuierliche Bereitstellung ermöglicht. Mit diesen Tools lassen sich Codeänderungen nahtlos integrieren, sobald sie von Entwicklerteams bereitgestellt werden, und neue Codeversionen schnell in die Produktion einführen.
Docker und Kubernetes gehören zu den beliebtesten Tools für die Paketierung und Bereitstellung von Anwendungen zusammen mit ihren Abhängigkeiten. (Diese gut organisierten Einheiten werden als Container bezeichnet.) Kubernetes ist ein grundlegendes DevOps-Tool, das die Freigabe und Skalierung von Containern automatisiert, einschließlich Lastausgleich und anderer komplexer Funktionen.
Ansible, Puppet und Chef kommen häufig zum Einsatz, um Softwarekonfigurationen in verschiedenen Umgebungen zu verwalten, sie einheitlicher zu gestalten und die Bereitstellung zu optimieren.
Eine Reihe von Tools wie Dynatrace, Prometheus und Loki unterstützen Teams bei der Überwachung der Anwendungen und der Fehler, die nach der Veröffentlichung auftreten.
Eine skalierbare, sichere und integrierte Infrastruktur ist für die Unterstützung erfolgreicher KI-Initiativen unerlässlich. Durch die Kombination flexibler Technologieplattformen mit starken Sicherheitsmaßnahmen und optimierten Workflows können Unternehmen schnell experimentieren, die Modellbereitstellung verbessern und ihre Modelle effektiv verwalten. Und das alles führt letztlich zu mehr Innovation, steigert die betriebliche Effizienz und unterstützt die Compliance.
Kontinuierliche Integration und Bereitstellung sind zentrale Praktiken (oder Prinzipien) bei DevOps. Hier einige weitere Methoden, die zentrale Elemente der DevOps-Prinzipien widerspiegeln:
Einsatz von Infrastructure as Code, wobei die Bereitstellung der IT-Infrastruktur mit codierten Daten statt über manuelle Konfigurationen erfolgt. So können Entwicklerteams die Art und Weise, wie eine Software gehostet wird, programmgesteuert festlegen und die Qualität und Einheitlichkeit verbessern.
Nutzung von Microservices, bei denen große Anwendungen in kleine, lose gekoppelte Dienste zerlegt werden, die dann in Container verpackt und unabhängig voneinander entwickelt werden können.
Konfigurationsmanagement, bei dem Automatisierungstools dafür sorgen, dass die Serverparameter angemessen und auf allen Rechnern identisch sind.
„Agile“ oder „agile Entwicklung“ ist eine Entwicklungsphilosophie, die von Teams erwartet, dass sie in kurzen Zeitabschnitten (sogenannte Sprints) zusammenarbeiten. DevOps und Agile ergänzen sich und die meisten DevOps-Teams setzen während der Programmierung auch agile Methoden ein. Der Unterschied zwischen den beiden ist, dass sich Agile auf die Entwicklungsphase konzentriert, während DevOps die Ideen von Agile auf den gesamten Lebenszyklus der Softwareproduktion ausdehnt.
Nicht jede DevOps-Rolle erfordert fortgeschrittene Programmierkenntnisse, aber die meisten DevOps-Fachleute haben Erfahrung mit Programmierung. Doch die zunehmende Möglichkeit, KI-Tools zu nutzen, eröffnet auch weniger erfahrenen Mitarbeitenden Positionen in DevOps-Teams. Sich mit guten Programmierprinzipien auszukennen, ist jedoch in jeder DevOps-Umgebung von Vorteil.
