CI/CD-Pipeline: Lernen anhand von Beispielen

Was ist eine CI/CD-Pipeline?

Eine CI/CD-Pipeline automatisiert den Prozess der Softwarebereitstellung. Es erstellt Code, führt Tests durch und hilft Ihnen, eine neue Version der Software sicher bereitzustellen. Die CI/CD-Pipeline reduziert manuelle Fehler, gibt Entwicklern Feedback und ermöglicht schnelle Produktiterationen.

Die CI/CD-Pipeline führt Automatisierung und kontinuierliche Überwachung während des gesamten Lebenszyklus eines Softwareprodukts ein. Es umfasst die Integrations- und Testphase bis hin zur Lieferung und Bereitstellung. Diese verbundenen Praktiken werden als CI/CD-Pipeline bezeichnet.

Was ist Continuous Integration, Continuous Delivery und Continuous Deployment?

• Kontinuierliche Integration ist eine Softwareentwicklungsmethode, bei der Teammitglieder ihre Arbeit mindestens einmal am Tag integrieren können. Bei dieser Methode wird jede Integration durch einen automatisierten Build überprüft, um den Fehler zu suchen.
• Kontinuierliche Lieferung ist eine Software-Engineering-Methode, bei der ein Team in einem kurzen Zyklus Softwareprodukte entwickelt. Es stellt sicher, dass Software jederzeit problemlos veröffentlicht werden kann.
• Kontinuierliche Bereitstellung ist ein Softwareentwicklungsprozess, bei dem Produktfunktionen durch automatische Bereitstellung bereitgestellt werden. Es hilft Testern zu überprüfen, ob die Codebasisänderungen korrekt sind und ob sie stabil sind oder nicht.

Phasen einer CI/CD-Pipeline

Eine CI/CD-Pipeline ist eine ausführbare Spezifikation der Schritte, die jeder Entwickler ausführen sollte, um eine neue Version einer Software zu liefern. Fehler in jeder einzelnen Phase lösen eine Benachrichtigung per E-Mail aus. Slackoder andere Kommunikationsplattformen. Es ermöglicht verantwortungsbewussten Entwicklern, sich über die wichtigen Themen zu informieren.

Hier sind die wichtigen Phasen der CI/CD-Pipeline:

Quellstufe

In der Quellphase wird die CI/CD-Pipeline durch ein Code-Repository ausgelöst. Jede Änderung im Programm löst eine Benachrichtigung an das CI/CD-Tool aus, das eine entsprechende Pipeline ausführt. Weitere häufige Auslöser sind vom Benutzer initiierte Workflows, automatisierte Zeitpläne und die Ergebnisse anderer Pipelines.

Stufe bauen

Dies ist die zweite Stufe der CI/CD-Pipeline, in der Sie den Quellcode und seine Abhängigkeiten zusammenführen. Dies geschieht hauptsächlich, um eine ausführbare Instanz der Software zu erstellen, die Sie potenziell an den Endbenutzer versenden können.

Programme, die in Sprachen wie geschrieben sind C++, Java, C oder Go kompiliert werden soll. Andererseits JavaSkript, Python, und Ruby-Programme können ohne die Build-Phase funktionieren.

Wenn die Build-Phase nicht bestanden wird, liegt eine grundlegende Fehlkonfiguration des Projekts vor. Daher ist es besser, dieses Problem sofort zu beheben.

Testphase

Die Testphase umfasst die Durchführung automatisierter Tests zur Validierung der Richtigkeit des Codes und des Verhaltens der Software. Diese Phase verhindert, dass leicht reproduzierbare Fehler die Clients erreichen. Es liegt in der Verantwortung der Entwickler, automatisierte Tests zu schreiben.

Bereitstellungsphase

Dies ist die letzte Phase, in der Ihr Produkt live geht. Sobald der Build alle erforderlichen Testszenarien erfolgreich durchlaufen hat, kann er auf dem Live-Server bereitgestellt werden.

Beispiel einer CI/CD-Pipeline

Hier ist ein Beispiel einer CI/CD-Pipeline:

• Quellcodekontrolle: Hosten Sie Code auf GitHub als privates Repository. Dies wird Ihnen helfen, Ihre Anwendung in wichtige Dienste und Software zu integrieren.
• Kontinuierliche Integration: Verwenden Sie eine Plattform für kontinuierliche Integration und Bereitstellung CircleCI und committe jeden Code. Wenn die Änderungen gemeldet werden, ruft dieses Tool den in GitHub verfügbaren Code ab und verarbeitet ihn, um den Test zu erstellen und auszuführen.
• Code für UAT bereitstellen: Einrichtung CircleCI um Ihren Code auf dem AWS UAT-Server bereitzustellen.
• Bereitstellung in der Produktion: Sie müssen kontinuierliche Integrationsschritte für die Bereitstellung von Code in UAT wiederverwenden.

CI/CD-Pipeline beste Praktiken

Hier finden Sie Best Practices für die CI/CD-Pipeline:

• Schreiben Sie den aktuellen Entwicklungsprozess auf, damit Sie wissen, welche Verfahren geändert werden müssen und sich leicht automatisieren lassen.
• Beginnen Sie mit einem kleinen Projektnachweis, bevor Sie fortfahren und den gesamten Entwicklungsprozess auf einmal abschließen.
• Richten Sie eine Pipeline mit mehr als einer Phase ein, in der zuerst schnelle grundlegende Tests ausgeführt werden.
• Starten Sie jeden Workflow in derselben, sauberen und isolierten Umgebung.
• Führen Sie Open-Source-Tools aus, die vom Codestil bis zum Sicherheitsscan alles abdecken.
• Richten Sie einen besseren Code-Hub ein, um die Qualität Ihres Codes kontinuierlich zu überprüfen, indem Sie die Standardtests für jeden Zweig ausführen.
• Peer-Codeüberprüfung jeder Pull-Anfrage, um ein Problem gemeinsam zu lösen.
• Sie müssen Erfolgsmetriken definieren, bevor Sie mit der Umstellung auf CD-Automatisierung beginnen. Dies wird Ihnen helfen, Ihre Software konsequent zu analysieren, Fortschritte zu entwickeln und bei Bedarf zu verfeinern.

Vorteile von CI/CD-Pipelines

Hier sind die Vorteile der CI/CD-Pipeline:

• Builds und Tests können einfach manuell durchgeführt werden.
• Es kann die Konsistenz und Qualität des Codes verbessern.
• Verbessert die Flexibilität und bietet die Möglichkeit, neue Funktionen bereitzustellen.
• Die CI/CD-Pipeline kann die Kommunikation optimieren.
• Es kann den Prozess der Softwarebereitstellung automatisieren.
• Hilft Ihnen, schnelleres Kundenfeedback zu erhalten.
• Die CI/CD-Pipeline hilft Ihnen, die Sichtbarkeit Ihres Produkts zu erhöhen.
• Es ermöglicht Ihnen, manuelle Fehler zu beseitigen.
• Reduziert Kosten und Arbeitsaufwand.
• CI/CD-Pipelines können den Softwareentwicklungslebenszyklus beschleunigen.
• Es verfügt über eine automatisierte Pipeline-Bereitstellung.
• Eine CD-Pipeline ermöglicht eine schnelle Feedbackschleife vom Entwickler bis zum Kunden.
• Verbessert die Kommunikation zwischen den Mitarbeitern der Organisation.
• Dadurch können Entwickler erkennen, welche Änderungen im Build sich an den Broker wenden können, und diese in Zukunft vermeiden.
• Die automatisierten Tests helfen zusammen mit wenigen manuellen Testläufen, eventuell auftretende Probleme zu beheben.

Wichtige CI/CD-Tools

Hier sind die wichtigen CI/CD-Tools:

1) Jenkins

Jenkins ist ein Open-Source-Continuous-Integration-Server, der dabei hilft, den Continuous-Integration-Prozess (und nicht nur) auf automatisierte Weise zu erreichen. Jenkins ist kostenlos und vollständig geschrieben Java. Jenkins ist eine weltweit weit verbreitete Anwendung mit rund 300 Installationen und täglich mehr.

Merkmale:

• Jenkin wird im Laufe des Tages mehrmals Code erstellen und testen.
• Automatisierter Build- und Testprozess, der Zeit spart und Fehler reduziert.
• Der Code wird nach jedem erfolgreichen Build und Test bereitgestellt.
• Der Entwicklungszyklus ist schnell.

Link: https://www.jenkins.io/download/

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2) Bamboo

Bamboo ist ein Build-Server für kontinuierliche Integration, der automatisches Erstellen, Testen und Freigeben an einem einzigen Ort durchführt. Er funktioniert nahtlos mit JIRA-Software und Bitbucket.

Merkmale:

• Führen Sie parallele Batch-Tests durch
• Einrichten Bamboo ist ziemlich einfach
• Die Funktion für umgebungsspezifische Berechtigungen ermöglicht Entwicklern und Qualitätssicherung die Bereitstellung in ihren Umgebungen
• Integrierte Git-Verzweigung und Workflows. Die Zweige werden automatisch zusammengeführt.

Link: https://www.atlassian.com/software/bamboo

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3) CircleCi

CircleCi ist ein flexibles CI-Tool, das in jeder Umgebung wie eine plattformübergreifende mobile App läuft, Python API-Server oder Docker-Cluster. Dieses Tool reduziert Fehler und verbessert die Qualität der Anwendung.

Merkmale:

• Ermöglicht die Auswahl der Build-Umgebung
• Unterstützt viele Sprachen, darunter C++, JavaScript, NET, PHP, Pythonund Ruby
• Durch die Unterstützung von Docker können Sie eine individuelle Umgebung konfigurieren.
• Alle in der Warteschlange befindlichen oder laufenden Builds werden automatisch abgebrochen, wenn ein neuerer Build ausgelöst wird.

Link: https://circleci.com/

Warum ist die CI/CD-Pipeline für IT-Führungskräfte wichtig?

• Die CI/CD-Pipeline kann die Zuverlässigkeit verbessern.
• Dadurch wird das IT-Team für Entwickler attraktiver.
• Die CI/CD-Pipeline hilft IT-Führungskräften, Code aus der Versionskontrolle zu ziehen und Software-Builds auszuführen.
• Hilft beim Verschieben von Code in die Zielcomputerumgebung.
• Ermöglicht Projektleitern die einfache Verwaltung von Umgebungsvariablen und die Konfiguration für die Zielumgebung.
• Projektmanager können Push-Anwendungskomponenten für Dienste wie Webdienste, Datenbankdienste, API-Dienste usw. veröffentlichen.
• Bereitstellung von Protokolldaten und Benachrichtigungen zum Lieferstatus.
• Es ermöglicht Programmierern, Codeänderungen zu überprüfen, bevor sie fortfahren, und verringert so die Wahrscheinlichkeit, dass Fehler in der Produktion landen.

Ci/CD-Pipeline-KPI

• Zyklus- oder Bereitstellungszeit: Die Zykluszeit ist die Zeit, die von der Bauphase bis zur Produktion benötigt wird. Sie können die durchschnittliche Lebenszykluszeit ermitteln, indem Sie die Phasen des Entwicklungsprozesses messen. Diese Metrik gibt Aufschluss über Engpässe in Ihrem Prozess und die Gesamtgeschwindigkeit der Entwicklungszeit.
• Entwicklungshäufigkeit: Mit der Entwicklungshäufigkeit können Sie Engpässe analysieren, die Sie während der Automatisierung finden. Die häufigeren kleineren Releases verringern das Risiko von Fehlern und beheben diese, wenn sie gefunden werden. Eine solche Kennzahl ist ein Gesamtmaß für die Effizienz Ihres Teams.
• Vorlaufzeit ändern: Es misst die Startzeit von der Entwicklungsphase bis zur Bereitstellung. Diese Kennzahl ist ein Indikator für den gesamten Entwicklungsprozess und wie gut das Team zusammenarbeitet.
• Fehlerrate ändern: Es konzentriert sich darauf, wie oft eine Entwicklung erfolgreich ist und wie oft sie fehlschlägt.
• MTTR vs. MTTF: MTTR (Mean Time to Recovery) ist die Zeit, die Ihr Team benötigt, um sich nach einem Ausfall zu erholen. MTTF (Mean Time to Failure) misst die Zeitspanne zwischen Fehlerbehebungen und Ausfällen. Diese Kennzahlen spiegeln die Fähigkeit des Teams wider, auf Probleme zu reagieren und diese zu beheben.

Zusammenfassung

• Eine CI/CD-Pipeline automatisiert den Prozess der Softwarebereitstellung.
• Die CI/CD-Pipeline führt Automatisierung und kontinuierliche Überwachung während des gesamten Lebenszyklus eines Softwareprodukts ein.
• Kontinuierliche Integration ist eine Softwareentwicklungsmethode, bei der Teammitglieder ihre Arbeit mindestens einmal am Tag integrieren können.
• Continuous Delivery ist eine Software-Engineering-Methode, bei der ein Team in einem kurzen Zyklus Softwareprodukte entwickelt.
• Continuous Deployment ist ein Softwareentwicklungsprozess, bei dem Produktfunktionen durch automatische Bereitstellung bereitgestellt werden.
• Es gibt vier Phasen einer CI/CD-Pipeline: 1) Quellphase, 2) Build-Phase, 3) Testphase, 4) Bereitstellungsphase.
• Wichtig CI / CD-Werkzeuge sind Jenkins, Bambo und Circle CI.
• Die CI/CD-Pipeline kann die Zuverlässigkeit verbessern.
• Die CI/CD-Pipeline macht das IT-Team für Entwickler attraktiver.
• Die Zykluszeit ist die Zeit, die von der Bauphase bis zur Produktion benötigt wird.
• Mit der Entwicklungshäufigkeit können Sie Engpässe analysieren, die Sie während der Automatisierung finden.
• Die Change Lead Time misst die Startzeit von der Entwicklungsphase bis zur Bereitstellung.
• Die Änderungsfehlerrate konzentriert sich auf die Häufigkeit, mit der die Entwicklung erfolgreich ist, im Vergleich zur Häufigkeit, mit der sie fehlschlägt.
• MTTR (Mean Time to Recovery) ist die Zeit, die Ihr Team benötigt, um sich nach einem Ausfall zu erholen.
• MTTF (Mean Time to Failure) misst die Zeitspanne zwischen Fehlerbehebungen und Ausfällen.