DevOps ist eine Kombination aus Softwareentwicklung und IT-Betrieb. Es ermöglicht Unternehmen, ihre Produkte schneller zu verbessern und bereitzustellen als mit herkömmlichen Softwareentwicklungsmodellen. Dadurch können Unternehmen ihre Kunden effektiv und effizient bedienen und sich einen guten Ruf auf dem Markt sichern. Beispiele:
- Amazon Web Services (AWS) ist führend im Einsatz von DevOps-Methoden. Das Unternehmen nutzt DevOps, um regelmäßig neue Funktionen und Verbesserungen einzuführen, sodass Kunden schneller auf neue Dienste zugreifen können. AWS verwaltet seine umfangreichen technischen Systeme mithilfe von „Infrastructure as Code“ und nutzt Computer, um Tests zu automatisieren, Inhalte online zu stellen und alles im Blick zu behalten. So kann AWS schnell auf Kundenbedürfnisse reagieren.
- Google nutzt DevOps-Techniken, um die reibungslose Funktion seiner Dienste wie Google Search und Google Cloud Platform sicherzustellen. Darüber hinaus setzt das Unternehmen auf Site Reliability Engineering (SRE), eine Mischung aus DevOps und Softwareentwicklung, um die Zuverlässigkeit und den reibungslosen Betrieb seiner Dienste zu gewährleisten.
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Fortlaufende Entwicklung
Diese Vorgehensweise umfasst die Codierungs- und Entwicklungsphasen des DevOps-Lebenszyklus. Dies erleichtert auch die Versionskontrollfunktion.
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Kontinuierliches Testing
Diese Vorgehensweise umfasst automatisierte, vorab geplante und fortlaufende Tests, die für den Anwendungscode ausgeführt werden sollten. Dazu gehört das kontinuierliche Testen des Anwendungscodes (Update- oder neuer Code) anhand vorprogrammierter Tests.
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Kontinuierliche Integration
Diese Vorgehensweise beinhaltet den kontinuierlichen Feedback-Mechanismus zwischen Test und Entwicklung, um den Code so früh wie möglich produktionsreif zu machen. Sie umfasst Konfigurationsmanagement, Test- und Entwicklungstools, um den Fortschritt des produktionsreifen Codes zu markieren.
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Kontinuierliche Lieferung
Bei dieser Vorgehensweise werden Codeänderungen an die Staging-Umgebung übermittelt und anschließend getestet, bevor sie in der Produktionsumgebung live geschaltet werden.
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Continuous Deployment
Bei dieser Vorgehensweise werden Codeänderungen in die Produktionsumgebung übertragen. Dabei kommen Containertechnologien wie Docker oder Kubernetes zum Einsatz, um Produktionsänderungen schnell verfügbar zu machen.
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Überwachung und Protokollierung
Bei dieser Vorgehensweise wird der Anwendungscode in der Produktion und die ihn unterstützende Infrastruktur kontinuierlich überwacht. Die Umgebung muss rund um die Uhr überwacht werden, um dem Entwicklungsteam kontinuierlich Probleme oder Fehler zu melden und so die Codequalität zu verbessern.
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Infrastruktur als Code
Diese Vorgehensweise beinhaltet die Automatisierung der Bereitstellung von Cloud-Infrastrukturen mithilfe integrierter Tools. Die Infrastruktur kann mithilfe von API-gesteuerten Mechanismen eingerichtet werden, um dem Entwickler die Interaktion mit ihr zu ermöglichen.
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Kontinuierliche Integration / kontinuierliche Bereitstellung (CI / CD)
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Jenkins
Jenkins ist ein weit verbreiteter Open-Source-Automatisierungsserver, der die Erstellung, das Testen und die Bereitstellung von Code automatisiert.
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Containerisierung und Orchestrierung
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Docker
Docker ist eine Plattform zum Entwickeln, Versenden und Ausführen von Anwendungen in Containern.
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Kubernetes
Kubernetes ist eine Open-Source-Container-Orchestrierungsplattform, die die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Containeranwendungen automatisiert.
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Infrastruktur als Code (IAC)
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Terraform
Terraform ist ein Open-Source-IAC-Tool zum effizienten Erstellen, Ändern und Versionieren von Infrastrukturen.
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AWS CloudFormation
CloudFormation ist der native IAC-Dienst von AWS zum Definieren und Bereitstellen der AWS-Infrastruktur.
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Sicherheit
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HashiCorp-Tresor
Vault ist ein Tool zur Geheimnisverwaltung und zum Datenschutz.
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Effizienzsteigerung durch Automatisierung
Laut dem verstorbenen DevOps-Experten Robert Stroud liegt der Kern von DevOps in der Förderung der Geschäftstransformation, die Veränderungen bei Mitarbeitern, Prozessen und der Unternehmenskultur umfasst. Die wirkungsvollsten Ansätze für die DevOps-Transformation konzentrieren sich auf strukturelle Verbesserungen, die das Gemeinschaftsgefühl fördern. Ein erfolgreiches DevOps-Projekt erfordert einen Kultur- und Mentalitätswandel und fördert die verstärkte Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Teams aus den Bereichen Produkt, Entwicklung, Sicherheit, IT und Betrieb. Automatisierung ist zudem ein wesentlicher Bestandteil, um Geschäftsziele effektiver zu erreichen.
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Förderung der gesamten Geschäftsoptimierung
Der renommierte Systemarchitekt Patrick Debois, der als Begründer der DevOps-Bewegung gilt, betont den größten Vorteil von DevOps darin, umfassende Einblicke zu ermöglichen. DevOps zwingt Unternehmen dazu, das System zu optimieren und so das Gesamtgeschäft zu verbessern, anstatt nur einzelne IT-Komponenten zu nutzen. Einfacher ausgedrückt: DevOps fördert Anpassungsfähigkeit und datengesteuerte Ansätze, die sich an den Kunden- und Geschäftsanforderungen orientieren.
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Verbesserung von Geschwindigkeit und Stabilität bei der Softwareentwicklung und -bereitstellung
Eine umfassende Analyse über mehrere Jahre, wie sie im jährlichen Accelerate State of DevOps Report dokumentiert ist, zeigt, dass leistungsstarke DevOps-Unternehmen bei der Softwareentwicklung, Bereitstellungsgeschwindigkeit und Stabilität herausragen. Sie erfüllen zudem das wichtige operative Ziel, die Verfügbarkeit ihrer Produkte oder Dienstleistungen für Endbenutzer sicherzustellen. Doch wie kann ein Unternehmen angesichts der eher vagen Natur von DevOps die Effektivität seiner DevOps-Bemühungen feststellen? Der Accelerate Report 2019 identifiziert fünf Leistungskennzahlen – Vorlaufzeit (die Dauer von der Code-Übernahme bis zur erfolgreichen Produktionsbereitstellung), Bereitstellungshäufigkeit, Änderungsfehlerrate, Wiederherstellungszeit und Verfügbarkeit – die einen umfassenden Überblick über Softwarebereitstellung und -leistung bieten. Diese Kennzahlen können auch die Erfolgswahrscheinlichkeit von DevOps prognostizieren.
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Auswahl der geeigneten Metriken
Wie Forrester empfiehlt, müssen Unternehmen, die auf DevOps-Methoden umsteigen, Kennzahlen einsetzen, um Fortschritte zu messen, Erfolge zu bestätigen und Verbesserungsbedarf aufzudecken. Beispielsweise ist eine schnellere Bereitstellung ohne entsprechende Qualitätsverbesserung kein Erfolgsgarant. Eine effektive DevOps-Implementierung erfordert Kennzahlen, die fundierte Entscheidungen zur Automatisierung ermöglichen. Viele Unternehmen benötigen jedoch Unterstützung bei der Entwicklung von DevOps-Kennzahlen.
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Komplexität
DevOps-Bemühungen können sich in komplexen Zusammenhängen verheddern. IT-Leiter benötigen möglicherweise Unterstützung, um den Führungskräften den Geschäftswert ihrer Arbeit zu vermitteln. In Bezug auf die Governance stellt sich die Frage, ob Zentralisierung und Standardisierung zu besseren Ergebnissen führen oder lediglich zusätzliche, erdrückende Bürokratieebenen schaffen. Hinzu kommt die Herausforderung des organisatorischen Wandels: Können Teams Widerstand und Trägheit gegen Veränderungen überwinden? Können sie über Jahre hinweg eingefahrene Praktiken verlernen, ihr Wissen teilen, von Kollegen lernen und die richtigen Tools effektiv integrieren und orchestrieren?
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GitOps
GitOps, ein heißer Trend im DevOps-Bereich, nutzt Git-Repositories als Hauptquelle für die Verwaltung von Infrastruktur- und Anwendungseinstellungen. Änderungen werden über Pull Requests vorgenommen, um Teamarbeit und Übersichtlichkeit zu fördern. In Zukunft wird GitOps voraussichtlich noch stärker mit CI/CD-Pipelines und Cloud-nativen Tools vernetzt und sich zu einer zentralen Methode für die Verwaltung von Infrastruktur und Anwendungen in verschiedenen Cloud-Setups und Hybridumgebungen entwickeln.
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AIOps (Künstliche Intelligenz für den IT-Betrieb)
AIOps, ein aktueller Trend, nutzt KI und maschinelles Lernen, um Aufgaben im IT-Betrieb zu automatisieren und zu verbessern, wie z. B. Überwachung, Erkennung von Anomalien und Behandlung von Vorfällen. Mit der Weiterentwicklung von KI und ML wird AIOps in Zukunft im DevOps-Bereich noch wichtiger werden. Es wird stark auf prädiktive Analysen und Automatisierung angewiesen sein, um Probleme vorherzusehen und zu beheben, die Systeme zuverlässiger zu machen und Ausfallzeiten zu reduzieren.
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DevSecOps-Entwicklung
Bei DevSecOps, einer Trendpraxis, geht es darum, Sicherheit in DevOps zu integrieren und sie zu einem zentralen Bestandteil des Prozesses zu machen. Dabei geht es um die Automatisierung von Sicherheitsprüfungen, die Sensibilisierung für Sicherheitsfragen und die frühzeitige Berücksichtigung von Sicherheitsbedenken in der Entwicklung. Mit der Weiterentwicklung der Cyberbedrohungen wird DevSecOps künftig noch wichtiger werden. Es wird sich weiterentwickeln und erweiterte Bedrohungserkennung und -reaktion umfassen sowie eng mit Compliance und Risikomanagement verknüpft sein.
Der Ursprung von DevOps
DevOps entstand 2008, als die Entwickler Andrew Clay und Patrick Debois die Entwicklung initiierten. Auf der Suche nach Lösungen für die gängigen Herausforderungen der agilen Entwicklung – darunter die eingeschränkte Zusammenarbeit durch Projektausweitung und die negativen Auswirkungen der inkrementellen Bereitstellung auf die langfristigen Ergebnisse – präsentierten die beiden ein innovatives Konzept: eine einheitliche DevOps-Pipeline, die kontinuierliche Entwicklung und Bereitstellung ermöglicht. Nach den DevOps Days 2009 gewann der Begriff an Bedeutung und wurde schnell zu einem wichtigen Schlagwort der Branche.
Seit über einem Jahrzehnt hat das DevOps-Framework seine Substanz bewiesen und ist nicht mehr nur ein Hype. Sein größter Vorteil liegt in der gesteigerten Effizienz und einem kulturellen Wandel, der die Herangehensweise von Unternehmen an alle Aspekte des Softwareentwicklungszyklus grundlegend verändert.
DevOps hat in jüngster Zeit eine tiefgreifende Entwicklung durchlaufen, die vor allem den Beiträgen von Branchengrößen wie Gene Kim zu verdanken ist. Als Hauptredner bei Perform 2021 und Autor von Werken wie „The DevOps Handbook“ und „The Phoenix Project“ hat Gene Kim maßgeblich zum Verständnis und zur Umsetzung der DevOps-Prinzipien beigetragen.
Wie funktioniert DevOps?
Ein DevOps-Modell besteht aus einem Entwicklungsteam, das während des gesamten Anwendungslebenszyklus (d. h. Entwicklung, Test, Bereitstellung und Betrieb) mit dem Betriebsteam zusammenarbeitet. In früheren Modellen arbeiteten beide Teams nicht unabhängig voneinander. Andere Teams, wie z. B. das Sicherheitsteam, sind ebenfalls in dieses Team integriert. In diesem Fall spricht man von DevSecOps. DevSecOps ist wie die Erweiterung des Teams, das Computerprogramme erstellt und verwaltet, um einen Sicherheits-Superhelden.
Ziel ist es, sicherzustellen, dass die Sicherheit von Anfang an berücksichtigt und gewährleistet wird, von der Idee bis zur Inbetriebnahme und auch darüber hinaus. Die Hauptaufgabe eines DevOps-Teams besteht darin, zuvor manuelle Prozesse mithilfe spezieller DevOps-Tools zu automatisieren, die eine schnelle und zuverlässige Anwendungsentwicklung ermöglichen. Die DevOps-Tools ermöglichen es Teammitgliedern, Aufgaben selbstständig und ohne die Hilfe anderer Teams zu erledigen.
Was sind DevOps-Praktiken?
DevOps Praktiken sind die Innovationsziele einer Organisation durch Automatisierung und Rationalisierung der Softwareentwicklungs- und Infrastrukturverwaltungsprozesse mit Hilfe geeigneter DevOps-Tools.
Die folgenden DevOps-Praktiken sind in der Branche verfügbar:
Beliebte DevOps-Tools
Was ist Beobachtbarkeit in DevOps?
DevOps integriert Entwicklung und Betrieb in einer zusammenhängenden Struktur, die Barrieren abbaut und die Zusammenarbeit über den gesamten Software-Lebenszyklus fördert. In diesem Umfeld können Site Reliability Engineers (SREs) betriebliche Praktiken durchsetzen, die die Zugänglichkeit, Geschwindigkeit, Effektivität und Robustheit von Softwaresystemen gewährleisten. Gleichzeitig Kontinuierliche Integration / kontinuierliche Bereitstellung (CI / CD) Methodologien können eng abgestimmte und automatisierte Ansätze für Entwicklung, Test, Bereitstellung und Einsatz bieten.
Vorteile von DevOps
DevOps-Prinzipien haben sich über die Softwareentwicklung hinaus ausgeweitet und finden heute Anwendung in verschiedenen Branchen wie dem Gesundheitswesen, dem Finanzwesen und der Fertigung. Im Gesundheitswesen beschleunigt DevOps die Softwarebereitstellung für kritische Anwendungen und gewährleistet so den zeitnahen Zugriff auf Patientendaten. Es trägt außerdem zu Sicherheit und Compliance bei, gewährleistet die Datensicherheit und sorgt gleichzeitig für Innovationen in der Patientenversorgung. Während der Pandemie trug DevOps zur schnellen Skalierung und Wartung von Telemedizin-Plattformen bei. Im Finanzwesen steuert DevOps Risiken, unterstützt Hochfrequenzhandel mit Systemen mit geringer Latenz und verbessert das Kundenerlebnis durch schnelle Funktionsentwicklung. In der Fertigung automatisiert und optimiert es die Produktion und löst Qualitäts- und Effizienzprobleme durch kontinuierliche Überwachung und Analyse.
Kontinuierliches Lernen und Verbesserung sind zentrale Prinzipien von DevOps und äußerst wichtig. Sie helfen Teams, mit technologischen Veränderungen Schritt zu halten, Probleme frühzeitig zu erkennen und zu beheben, Systeme robuster zu machen und neue und coole Ideen zu entwickeln. Es geht darum, fokussiert zu bleiben, die Qualität zu verbessern und Innovationen anzustoßen.
Eine wichtige Methode, die Teams beim Lernen und Innovieren in DevOps unterstützt, sind „schuldlose Post-Mortem-Analysen“. So funktionieren sie und warum sie wichtig sind: Sie bieten eine strukturierte Methode, um zu untersuchen, was schiefgelaufen ist, ohne mit dem Finger auf jemanden zu zeigen. Das Hauptziel ist herauszufinden, was passiert ist, warum es passiert ist und wie man eine Wiederholung verhindern kann. Sie fördern offene und ehrliche Gespräche unter den Teammitgliedern und schaffen einen sicheren Raum, in dem niemand Angst hat, Fehler zuzugeben oder Probleme zu melden. Wichtige Ergebnisse und Änderungsbedarf werden dokumentiert und Verbesserungen werden dokumentiert. Schuldlose Post-Mortem-Analysen schaffen eine Kultur, in der das gesamte Team Verantwortung für die Funktionsfähigkeit und Leistung des Systems übernimmt.
Herausforderungen von DevOps
DevOps-Projekte sind mit zahlreichen Hürden verbunden. Die Neugestaltung der Unternehmensstruktur zur Steigerung der betrieblichen Effizienz ist ein komplexes Unterfangen. Unternehmen müssen jedoch oft dem hohen Aufwand für eine erfolgreiche DevOps-Transformation mehr Aufmerksamkeit schenken. Eine aktuelle Gartner-Studie zeigt, dass bis 2020 bis zu 75 % der DevOps-Initiativen ihre Ziele aufgrund organisatorischer Lern- und Veränderungsherausforderungen nicht erreichten.
George Spafford, Senior Analyst bei Gartner, meint: „Organisationales Lernen und Wandel sind entscheidend für das Wachstum von DevOps. Bemerkenswerterweise sind die größten Herausforderungen eher menschlicher als technologischer Natur.“
Trends und zukünftige Richtungen
DevOps entwickelt sich als Bereich rasant weiter, angetrieben durch technologische Fortschritte und veränderte Geschäftsanforderungen. Hier sind einige aktuelle Trends im Bereich DevOps und Einblicke in die zukünftige Entwicklung:
Fazit
DevOps ist ein dynamisches und sich ständig weiterentwickelndes Feld, das ständig durch technologische Fortschritte und sich ändernde Branchenanforderungen geprägt wird. Da Unternehmen in verschiedenen Branchen DevOps-Prinzipien und -Praktiken übernehmen, ist es von größter Bedeutung, über die neuesten Entwicklungen und Best Practices auf dem Laufenden zu bleiben.
Um in der DevOps-Landschaft erfolgreich zu sein, sind kontinuierliche Weiterbildung, Zertifizierungen und die Teilnahme an Communities of Practice wertvolle Ressourcen. Durch ständiges Informieren und Engagement können Einzelpersonen und Teams das volle Potenzial von DevOps ausschöpfen und so Innovation, Resilienz und kontinuierliche Verbesserung im gesamten Unternehmen vorantreiben. In einer Welt des ständigen Wandels ist es nicht nur ein Vorteil, sondern eine Notwendigkeit, über DevOps-Wissen auf dem neuesten Stand zu sein.