Tutorial sulla pipeline CI/CD con esempio

Che cos'è una pipeline CI/CD?

A Conduttura CI/CD Automatizza il percorso che una modifica al codice compie, dal commit di uno sviluppatore alla release distribuita. Compila il codice, esegue la suite di test e promuove in modo sicuro il file binario in uno o più ambienti. Una pipeline ben progettata riduce gli errori manuali, fornisce un feedback rapido agli sviluppatori e consente iterazioni di prodotto piccole e frequenti.

La pipeline collega l'automazione e il monitoraggio continuo lungo l'intero ciclo di vita del software, dall'integrazione e dal collaudo fino alla consegna e al deployment. L'insieme di queste pratiche interconnesse è noto come pipeline CI/CD.

Cos'è l'integrazione continua, la consegna continua e la distribuzione continua?

• Integrazione continua (CI): Una pratica di sviluppo in cui i membri del team integrano il proprio lavoro almeno una volta al giorno. Ogni integrazione viene verificata tramite una build e un test automatizzati che individuano rapidamente gli errori.
• Consegna continua (CD): Una pratica ingegneristica in cui il team mantiene il prodotto in uno stato pronto per il rilascio al termine di ogni iterazione. Il rilascio in produzione è in genere soggetto ad approvazione manuale.
• Distribuzione continua (CD): La Continuous Delivery fa un ulteriore passo avanti: ogni modifica che supera i controlli automatici viene implementata in produzione automaticamente, senza alcun intervento umano.

Fasi di una pipeline CI/CD

Una pipeline CI/CD è una specifica eseguibile dei passaggi necessari per rilasciare una nuova versione del software. Un errore in qualsiasi fase attiva una notifica — tramite e-mail, Slack, o un altro canale — in modo che l'ingegnere responsabile venga avvisato immediatamente.

Fasi di una pipeline CI/CD.

Fase di origine

La pipeline viene attivata da una modifica nel repository del codice. Ogni commit notifica allo strumento CI/CD di eseguire la pipeline corrispondente. Altri trigger comuni includono flussi di lavoro avviati dall'utente, esecuzioni pianificate e i risultati di pipeline a monte.

Fase di costruzione

La fase di compilazione compila il codice sorgente e risolve le sue dipendenze in un artefatto eseguibile. Linguaggi compilati come C++, Java, C e Go devono produrre binari qui. I linguaggi interpretati come JavaCopione, Pythone Ruby traggono ancora vantaggio da questa fase per impacchettare le dipendenze, eseguire il linting e produrre immagini container.

Un errore nella fase di compilazione di solito indica un problema di configurazione fondamentale del progetto, quindi è necessario risolverlo immediatamente.

Fase di prova

La fase di test esegue la suite di test automatizzati per convalidare la correttezza del codice e il comportamento del software. Permette di individuare bug facilmente riproducibili prima che raggiungano i clienti. La scrittura e la manutenzione dei test sono responsabilità dello sviluppatore: la pipeline si limita a garantirne l'esecuzione.

Fase di distribuzione

La fase di distribuzione promuove l'artefatto verificato in un ambiente di destinazione, come ad esempio staging, UAT o produzione. Una volta che la build ha superato tutti i test richiesti, la distribuzione può essere attivata automaticamente (distribuzione continua) o dopo un controllo manuale (consegna continua).

Esempio di pipeline CI/CD

La procedura guidata qui sotto mostra una pipeline concreta che utilizza GitHub, CircleCIe AWS.

• Fonte Code Controllo: ospitare il codice dell'applicazione in un repository GitHub privato in modo che si integri con i servizi di compilazione, scansione e distribuzione.
• Integrazione continua: collegano CircleCI al repository in modo che ogni push scarichi il nuovo codice, lo compili ed esegua la suite di test.
• Distribuzione nell'ambiente UAT: configure CircleCI Distribuire le build riuscite in un ambiente UAT di AWS per i test con le parti interessate.
• Distribuzione in produzione: Riutilizza gli stessi passaggi CI/CD per promuovere l'artefatto in produzione, con approvazione manuale se stai adottando la Continuous Delivery.

CI/CD Pipeline migliori pratiche

Le seguenti pratiche mantengono le pipeline veloci, affidabili e affidabili, e godono della fiducia del team:

• Prima di automatizzare il processo di consegna, documentatelo in modo da sapere cosa mantenere, modificare o eliminare.
• Invece di automatizzare l'intera pipeline in una sola volta, iniziate con una piccola prova di concetto.
• Struttura la pipeline in più fasi in modo che i controlli fondamentali vengano eseguiti rapidamente.
• Avvia ogni flusso di lavoro da un ambiente pulito e isolato per garantire la riproducibilità delle build.
• Aggiungi strumenti open source che coprano ogni aspetto, dallo stile del codice alla scansione di sicurezza.
• Utilizza una piattaforma per il controllo della qualità del codice che esegua gli stessi test su ogni ramo.
• Esegui una revisione paritaria di ogni pull request e considera l'output della pipeline come parte integrante della revisione.
• Definisci i parametri di successo prima di iniziare la transizione: sono fondamentali per il miglioramento continuo.

Vantaggi delle pipeline CI/CD

Una pipeline CI/CD matura offre numerosi vantaggi misurabili:

• Sostituisce le build e le release manuali, soggette a errori, con un'automazione affidabile.
• Migliora la coerenza e la qualità di ogni manufatto spedito.
• Aumenta la flessibilità: le nuove funzionalità possono essere rilasciate su richiesta.
• Ottimizza la comunicazione tra sviluppatori, team di controllo qualità e team operativo.
• Accelera i cicli di feedback dei clienti grazie a rilasci frequenti.
• Aumenta la visibilità del prodotto tramite dashboard, registri e notifiche.
• Elimina gli errori manuali e riduce i costi di rilascio.
• Riduce i tempi del ciclo di sviluppo del software.
• Fornisce un ciclo di feedback rapido dallo sviluppatore all'utente finale.
• Evidenzia le modifiche che compromettono la build, in modo che possano essere annullate rapidamente.
• Combina test automatizzati con brevi test esplorativi manuali per mantenere un elevato livello di qualità.

Importanti strumenti CI/CD

I team moderni possono scegliere tra un ricco ecosistema di strumenti CI/CD. Di seguito vengono descritti quelli più diffusi.

1) Jenkins

Jenkins è un server di integrazione continua open-source che automatizza i flussi di lavoro di build, test e rilascio. Scritto in Java e supportato da un ampio ecosistema di plugin, Jenkins alimenta centinaia di migliaia di installazioni in tutto il mondo.

Caratteristiche:

• Compila e testa il codice più volte al giorno.
• Automatizza l'intera pipeline di compilazione e test, risparmiando tempo e riducendo i difetti.
• Distribuisce il codice dopo ogni compilazione e test andati a buon fine.
• Accelera il ciclo di sviluppo grazie a un feedback rapido.

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

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2) Bamboo

Bamboo è un server di build per l'integrazione continua che raggruppa build, test e rilascio automatici in un unico strumento. Si integra perfettamente con Jira Software and Bitbucket.

Caratteristiche:

• Esegue test batch in parallelo.
• Veloce da installare e configurare.
• Le autorizzazioni per ambiente consentono a sviluppatori e addetti al controllo qualità di effettuare il deployment nei propri ambienti.
• Flussi di lavoro di branching Git integrati che uniscono automaticamente i rami.

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

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3) CircleCI

CircleCI è uno strumento CI flessibile che esegue build per app mobili multipiattaforma, Python API, cluster Docker e altro ancora. Riduce i bug e migliora la qualità delle applicazioni grazie a un feedback rapido.

Caratteristiche:

• Scelta degli ambienti di costruzione.
• Supporta molte lingue tra cui C++, JavaScript, .NET, PHP, Pythone Ruby.
• Supporto Docker per immagini di build personalizzate.
• Annulla automaticamente le build in coda o in esecuzione quando viene attivata una build più recente.

link: https://circleci.com/

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4) GitHub Actions, GitLab CI e Argo CD

GitHub Actions e GitLab CI integrano CI/CD direttamente nella piattaforma di controllo versione, eliminando la necessità di un server di build esterno. Argo CD aggiunge la distribuzione continua in stile GitOps per i cluster Kubernetes, riconciliando il cluster con lo stato desiderato dichiarato in Git.

Perché la pipeline CI/CD è importante per i leader IT?

• Migliora l'affidabilità e la prevedibilità del rilascio.
• Rende l'organizzazione ingegneristica più atracrispetto agli sviluppatori.
• Estrae il codice dal sistema di controllo versione ed esegue la compilazione con un solo clic.
• Sposta i file binari in modo sicuro negli ambienti di destinazione.
• Consente ai responsabili di progetto di gestire le variabili d'ambiente e la configurazione per ciascun ambiente.
• Pubblica i componenti dell'applicazione su web, database, API e altri servizi.
• Surfaces registra dati e avvisi sullo stato di ogni rilascio.
• Verifica le modifiche al codice prima che vengano implementate, riducendo i difetti in produzione.

KPI della pipeline CI/CD

• Ciclo o tempo di distribuzione: Il tempo necessario per passare dalla fase di sviluppo alla produzione. L'analisi dei trend rivela i colli di bottiglia nel processo di consegna.
• Frequenza di distribuzione: Con quale frequenza vengono rilasciate le versioni? Rilasci più frequenti e di dimensioni ridotte riducono i rischi e semplificano la risoluzione di eventuali problemi.
• Modifica tempo di consegna: Il tempo che intercorre tra l'inizio dello sviluppo e la sua implementazione con successo. Riflette l'efficacia con cui pianificazione, programmazione e realizzazione lavorano insieme.
• Tasso di errore di modifica: la percentuale di implementazioni che causano incidenti o richiedono un rollback. Tracgarantisce la sicurezza dell'oleodotto.
• MTTR (tempo medio di recupero): Tempo medio necessario per ripristinare il servizio dopo un guasto. Misura la resilienza.
• MTTF (Tempo medio tra i guasti): il tempo medio tra i guasti. Tracks affidabilità a lungo termine.

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