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Was ist DevOps? Alles über DevOps-Phasen und -Modelle

DevOps ist eine sich entwickelnde Philosophie mit zugehörigem Rahmenansatz für eine schnellere und bessere Applikationsentwicklung sowie eine schnellere Freigabe neuer bzw. überarbeiteter Softwarefunktionen oder -produkte.

DevOps fördert eine reibungslose, kontinuierliche Kommunikation, Zusammenarbeit, Integration sowie Sichtbarkeit und Transparenz zwischen Applikationsentwicklungsteams (dem Development – Dev) und den zugehörigen IT-Betriebsteams (Operations – Ops).

Diese engere Arbeitsbeziehung zwischen „Dev“ und „Ops“ durchdringt jede Phase des DevOps-Lebenszyklus von der anfänglichen Softwareplanung über das Codieren, Entwickeln, Testen und Freigeben bis hin zu den Phasen Bereitstellung, Betrieb und laufende Überwachung. Rückmeldungen von Kunden fließen kontinuierlich in Abläufe zur Optimierung, Entwicklung, Überprüfung und Implementierung ein. Ein Ergebnis dieser Anstrengungen kann die schnellere, kontinuierliche Bereitstellung der notwendigen Funktionsänderungen oder -ergänzungen sein.

Die DevOps-Ziele lassen sich vier Kategorien zuordnen: Kultur, Automatisierung, Messung und Weitergabe (Culture, Automation, Measurement, Sharing – CAMS). In all diesen Bereichen können DevOps-Tools sinnvoll eingesetzt werden. Durch die Tools werden Effizienz und Zusammenarbeit bei Softwareentwicklung und -betrieb gefördert; zeitaufwendige manuelle oder statische Aufgaben im Zusammenhang mit Integration, Entwicklung, Tests, Implementierung und Monitoring lassen sich automatisieren.

DevOps - Definition und Bedeutung

Im Kern geht es bei DevOps darum, die Kundenzufriedenheit zu steigern und einen schnelleren Nutzen zu ermöglichen. Dazu sollen Kommunikations- und Kooperationsbarrieren zwischen den für Entwicklung und IT-Betrieb zuständigen Teams überwunden werden. DevOps ist außerdem darauf ausgelegt, geschäftliche Innovationen und kontinuierliche Prozessverbesserungen zu fördern.

Das DevOps-Verfahren ermöglicht eine schnellere, bessere und sicherere Bereitstellung von geschäftlicher Wertschöpfung für die Endkunden von Unternehmen. Die Wertschöpfung kann sich beispielsweise aus einer häufigeren Veröffentlichung neuer Produktversionen, Funktionen oder Updates ergeben. Neue Produktversionen bzw. -funktionen sind für Kunden dann schneller nutzbar – immer mit angemessener Qualität und Sicherheit. Der Schwerpunkt kann auch darauf liegen, Probleme oder Fehler schneller zu erkennen und zu beheben.

Die zugrunde liegende Infrastruktur unterstützt DevOps mit nahtloser Performance, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Software von der Entwicklung über die Testphase bis hin zur Produktionsfreigabe.

DevOps-Methoden

Unternehmen können einige gängige DevOps-Methoden einsetzen, um die Entwicklung und Produktfreigabe zu beschleunigen und zu verbessern. Beispiele dafür sind die beliebten Verfahren Scrum, Kanban und Agile:

  • Scrum. Scrum legt fest, wie Teammitglieder zusammenarbeiten sollten, um Entwicklungs- und Qualitätssicherungsprojekte zu beschleunigen. Zu Scrum gehören wichtige Workflows und spezifische Begriffe (Sprints, Timeboxen, Daily Scrum) ebenso wie bestimmte Rollen (Scrum Master, Product Owner).
  • Kanban. Der Ursprung von Kanban liegt in Effizienzsteigerungen, die bei der Toyota-Produktion erzielt wurden. Kanban sieht vor, dass der jeweils aktuelle Status eines Softwareprojekts auf einer Kanban-Tafel erfasst und nachverfolgt wird.
  • Agil. Frühere agile Softwareentwicklungsmethoden haben einen starken Einfluss auf DevOps-Verfahren und -Tools. Viele DevOps-Methoden, auch Scrum und Kanban, enthalten Elemente der agilen Programmierung. Einige agile Verfahren führen zu einer schnelleren Reaktion auf veränderten Bedarf – mit Dokumentierung der Anforderungen in Form von Benutzerberichten, mit täglichen Aufstellungen und der kontinuierlichen Einbindung von Kundenrückmeldungen. Agile schreibt zudem kürzere Softwareentwicklungszyklen vor, die langwierige herkömmliche „Wasserfall“-Entwicklungsmethoden ersetzen.

Was macht ein DevOps-Engineer?

Der DevOps-Engineer ist ein hochqualifizierter Fachexperte, der für die Planung, Implementierung und Optimierung kontinuierlicher Bereitstellungs- und Integrationsprozesse verantwortlich ist, um eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Entwicklungs- und Betriebsteams sicherzustellen.

Wie gestalten sich die Aufgaben eines DevOps-Engineers? Zu seinen Kernaufgaben gehören die Automatisierung von Build-, Test- und Bereitstellungspipelines unter Verwendung von DevOps-Tools wie Jenkins, GitLab CI/CD oder Azure DevOps. Der DevOps-Engineer ist bestrebt, Container-Orchestrierungstechnologien wie Kubernetes zu nutzen, um effiziente und skalierbare Infrastrukturen bereitzustellen, während er sich um die kontinuierliche Überwachung und Analyse der Systemleistung und Verfügbarkeit kümmert.

Zudem spielt er eine zentrale Rolle bei der Integration von Konfigurationsmanagementlösungen und stellt die Sicherheit des Systems durch Implementierung von DevSecOps-Praktiken sicher. Durch den Einsatz von Cloud-Plattformen schafft der DevOps-Engineer agile Entwicklungs- und Betriebsumgebungen, die den heutigen anspruchsvollen Geschäftsanforderungen gerecht werden. Seine Expertise in verschiedenen Programmiersprachen und Skriptsprachen sowie seine Fähigkeit, komplexe Techstacks zu verwalten, machen ihn zu einem unverzichtbaren Bindeglied zwischen Entwicklung und Betrieb, um eine hocheffiziente, zuverlässige und innovative Softwarebereitstellung zu gewährleisten.

Wie hängt die Developer Experience (DX) mit DevOps zusammen?

Der Zusammenhang zwischen DevOps und der Developer Experience (DX) liegt in ihrer gemeinsamen Ausrichtung auf die Verbesserung des Entwicklererlebnisses und der Effizienz bei der Softwareentwicklung. DevOps betont die enge Zusammenarbeit und Integration zwischen Entwicklung und Betrieb, um schnellere, zuverlässigere und kontinuierliche Bereitstellungen zu ermöglichen.

Durch die Automatisierung von Prozessen und den Einsatz von Tools wird die Entwicklungsarbeit beschleunigt und Entwickler können sich auf kreativere Aspekte konzentrieren. Dies führt zu einer verbesserten Entwicklererfahrung, da sich Entwickler auf die Entwicklung von qualitativ hochwertiger Software konzentrieren können, ohne sich um mühsame manuelle Bereitstellungsprozesse kümmern zu müssen. Eine nahtlose „Developer Experience“ durch DevOps führt zu motivierten und produktiven Entwicklerteams, die schneller innovative Lösungen liefern und letztendlich die Kundenzufriedenheit steigern.

DevOps-Toolchain

Nutzer von DevOps-Verfahren setzen im Rahmen ihrer DevOps-Toolchain oft bestimmte DevOps-freundliche Tools ein. Ziel dieser Tools ist es, die verschiedenen Phasen des Workflows zur Softwarebereitstellung (auch als Pipeline bezeichnet) noch stärker zu straffen, zu verkürzen und zu automatisieren. Viele derartige Tools sind auch an wesentlichen DevOps-Grundsätzen wie Automatisierung, Zusammenarbeit und Integration zwischen Entwicklungs- und Betriebsteam ausgerichtet. Hier einige Beispiele für Tools, die in unterschiedlichen Phasen des DevOps-Lebenszyklus genutzt werden.

  • Planen: In dieser Phase werden der geschäftliche Nutzen und die geschäftlichen Anforderungen festgelegt. Tools wie Jira oder Git helfen dabei, bekannte Probleme nachzuverfolgen, und unterstützen das Projektmanagement.
  • Codieren: In dieser Phase stehen das Softwaredesign und die Erstellung von Softwarecode im Mittelpunkt. Tools dafür sind beispielsweise GitHub, GitLab, Bitbucket oder Stash.
  • Entwickeln. In dieser Phase werden Softwarebuilds und -versionen verwaltet. Automatisierte Tools unterstützen das Kompilieren und Packen von Code für künftige Produktionsfreigaben. Mithilfe von Quellcode-Repositorys oder Paket-Repositorys wird außerdem die zur Produktfreigabe benötigte Infrastruktur „verpackt“. Beispiel-Tools sind Docker, Ansible, Puppet, Chef, Gradle, Maven und JFrog Artifactory.
  • Testen. In dieser Phase wird durch kontinuierliches Testen (manuell oder automatisiert) eine optimale Codequalität gesichert. Beispiel-Tools sind JUnit, Codeception, Selenium, Vagrant, TestNG und BlazeMeter.
  • Implementieren. In dieser Phase können Tools genutzt werden, die das Managen, Koordinieren, zeitbezogene Planen und Automatisieren von Produktversionen für die Produktion unterstützen. Beispiel-Tools sind Puppet, Chef, Ansible, Jenkins, Kubernetes, OpenShift, OpenStack, Docker und Jira.
  • Betrieb. In dieser Phase geht es um das Management der Software während der Produktion. Beispiel-Tools sind Ansible, Puppet, PowerShell, Chef, Salt und Otter.
  • Überwachen. In dieser Phase werden Informationen über Probleme mit bestimmten Softwareversionen in der Produktion erkannt und erfasst. Beispiel-Tools sind New Relic, Datadog, Grafana, Wireshark, Splunk, Nagios und Slack.

DevOps-Methoden

DevOps Praktiken spiegeln die Idee der kontinuierlichen Verbesserung und Automatisierung wider. Viele Praktiken konzentrieren sich auf eine oder mehrere Phasen des Entwicklungszyklus. Hier einige Beispiele:

  • Kontinuierliche Weiterentwicklung. Hiermit werden die Planungs- und Codierungsphase im DevOps-Lebenszyklus abgedeckt. Auch Mechanismen zur Versionskontrolle können dazugehören.
  • Kontinuierliche Tests. Während des Schreibens bzw. Aktualisierens von Applikationscode werden automatisierte, vorgeplante, dauerhafte Codetests durchgeführt. Die Tests beschleunigen potenziell die Überführung von Code in die Produktion.
  • Kontinuierliche Integration. Hier werden Konfigurationsmanagement-Tools mit anderen Tools für Test und Entwicklung kombiniert, um nachzuvollziehen, in welchem Umfang der entwickelte Code produktionsbereit ist. Zwischen Test und Entwicklung gibt es dabei schnelle Rückmeldungen, damit Codeprobleme rasch erkannt und behoben werden.
  • Kontinuierliche Bereitstellung. Diese Vorgehensweise automatisiert die Bereitstellung von Codeänderungen nach dem Testen in einer Vorproduktions- oder Staging-Umgebung. Danach kann ein Mitarbeiter über die Weitergabe der Codeänderungen an die Produktion entscheiden.
  • Kontinuierliche Implementierung. Ähnlich wie bei der kontinuierlichen Bereitstellung wird auch hier die Freigabe von neuem oder verändertem Code für die Produktion automatisiert. Unter Umständen werden Codeelemente bzw. Codeänderungen dann mehrmals täglich freigegeben. Containertechnologien wie Docker und Kubernetes können eine kontinuierliche Implementierung ermöglichen, da sie die Einheitlichkeit des Codes über verschiedene Implementierungsplattformen und -umgebungen hinweg unterstützen.
  • Kontinuierliche Überwachung. Hierbei werden sowohl der eingesetzte Code als auch die zugrunde liegende Infrastruktur laufend überwacht. Fehler und Probleme gelangen in einer Feedback-Schleife zurück zum Entwicklungsteam.
  • Infrastruktur als Code. Dieses Verfahren kann in verschiedenen DevOps-Phasen zum Einsatz kommen, um die für die Softwarefreigabe erforderliche Provisionierung von Infrastruktur zu automatisieren. Entwickler fügen Infrastruktur-„Code“ aus ihren vorhandenen Entwicklungstools hinzu. Beispielsweise könnte so nach Bedarf ein Storage-Volume aus Docker, Kubernetes oder OpenShift erstellt werden. Betriebsteams haben durch dieses Verfahren die Möglichkeit, Umgebungskonfigurationen zu überwachen, Änderungen nachzuverfolgen und Rollbacks von Konfigurationen zu vereinfachen.

DevOps und Container - wie arbeiten sie zusammen?

DevOps und Container sind eng miteinander verknüpft und ergänzen sich in der modernen Softwareentwicklung und Betriebslandschaft. Container, wie zum Beispiel Docker, bieten eine standardisierte Möglichkeit, Anwendungen und ihre Abhängigkeiten in isolierten Umgebungen zu verpacken. Diese Portabilität ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen lokal zu entwickeln und dann nahtlos in verschiedenen Umgebungen, sei es Entwicklung, Test oder Produktion, bereitzustellen. DevOps fördert die Automatisierung und kontinuierliche Integration, die nahtlos mit der Verwendung von Containern integriert werden kann.

Dies ermöglicht eine effiziente und zuverlässige Bereitstellung von Anwendungen und gewährleistet eine konsistente Umgebung über alle Phasen des Softwareentwicklungszyklus und der DevOps-Pipeline hinweg. Die Kombination von DevOps und Containern ermöglicht es Teams, schneller auf Marktbedürfnisse zu reagieren, die Auslieferung zu beschleunigen und die gesamte Softwarebereitstellung effektiver zu verwalten.

DevOps-Vorteile

Verfechter von DevOps führen verschiedene geschäftliche und technische Vorteile an, die oftmals die Kundenzufriedenheit steigern können. Hier einige Beispiele:

  • Schnellere und bessere Produktbereitstellung
  • Schnellere Problemlösung und geringere Komplexität
  • Höhere Skalierbarkeit und Verfügbarkeit
  • Stabilere Betriebsumgebungen
  • Bessere Ressourcenauslastung
  • Stärkere Automatisierung
  • Besserer Einblick in Systemergebnisse
  • Mehr Innovationen

Geschäftliche Vorteile von DevOps:
DevOps bietet Unternehmen eine Reihe geschäftlicher Vorteile, die zu einer verbesserten Wettbewerbsfähigkeit und einem nachhaltigen Erfolg führen. Durch die enge Zusammenarbeit zwischen Entwicklungs- und Betriebsteams können Produkte und Services schneller auf den Markt gebracht werden. Die verkürzte Time-to-Market ermöglicht es Unternehmen, Kundenanforderungen besser zu erfüllen und sich agiler an sich ändernde Marktanforderungen anzupassen. Zudem fördert DevOps eine höhere Produktqualität durch kontinuierliches Testen und automatisierte Bereitstellung, was zu weniger Ausfällen und geringeren Fehlerquoten führt. Die verbesserte Kundenbindung und -zufriedenheit steigern das Vertrauen der Kunden in die Marke und tragen langfristig zu einer höheren Rentabilität und einem nachhaltigen Unternehmenswachstum bei.

Technische Vorteile von DevOps:
In technischer Hinsicht ermöglicht DevOps eine optimierte Infrastruktur und eine effiziente Ressourcennutzung. Die Integration von Automatisierungswerkzeugen in den Entwicklungs- und Betriebsprozess führt zu schnelleren und zuverlässigeren Bereitstellungen. Die kontinuierliche Integration und kontinuierliche Bereitstellung (CI/CD) ermöglichen es, Software schneller und kontrolliert zu entwickeln und in den Produktivbetrieb zu überführen. Ein weiterer Vorteil von DevOps: Durch automatisierte Tests können Fehler frühzeitig erkannt und behoben werden, wodurch die Gesamtleistung und Stabilität des Systems verbessert werden. Durch eine DevOps agile Skalierung, wird es außerdem einfacher, Ressourcen an den tatsächlichen Bedarf anzupassen. Die Cloud-Integration und -Verwaltung in DevOps ermöglicht eine flexible und skalierbare Infrastruktur, die den Anforderungen moderner Anwendungen gerecht wird. Zusammengefasst führen diese technischen Vorteile zu einer gesteigerten Effizienz, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit von IT-Lösungen, die den technologischen Fortschritt und die Innovationsfähigkeit von Unternehmen vorantreiben.

DevOps-Geschichte

Viele DevOps-Methoden für eine effizientere Softwareentwicklung und -bereitstellung haben eine frühe Grundlage in der agilen Softwareentwicklung und schlanken Programmierung. Allerdings entwickelte sich DevOps ursprünglich aus unterschiedlichen Basisbewegungen zur Harmonisierung der Aktivitäten von Entwicklern und ihren Kollegen im Betriebsteam.

In den frühen 2000er-Jahren wurde es notwendig, die Verfügbarkeit beliebter Websites wie Google und Flickr vor massiven Einbrüchen zu schützen. So kam es zum Einsatz von Software Reliability Engineers (SREs) – im Softwarebetrieb tätigen Mitarbeitern, die in enger Zusammenarbeit mit Entwicklern dafür sorgen, dass die Websites nach der Produktionsfreigabe von Code einsatzbereit bleiben.

Im Jahr 2009 präsentierten die Flickr-Techniker John Allspaw und Paul Hammond ihre DevOps-artige Methodik auf einer Konferenz. Der Titel: „10+ Deploys per Day: Dev and Ops Cooperation at Flickr“ (Mehr als zehn Bereitstellungen pro Tag: Kooperation zwischen Dev und Ops bei Flickr). Im gleichen Jahr veranstaltete Patrick Debois den ersten „DevOps Day“ in Belgien. Das Hashtag #DevOps entstand, und rund um den Globus fanden weitere DevOps Days statt.

In den folgenden Jahren wurden branchenspezifische Tools und Frameworks (auch in Open-Source-Form) entwickelt und vorgeschlagen, um die DevOps-Ziele zu unterstützen.

Die Zukunft von DevOps - ein Ausblick

In dieser sich schnell verändernden Welt der Technologie wird DevOps eine zentrale Rolle spielen, um Unternehmen dabei zu unterstützen, Innovationen voranzutreiben und Kundenbedürfnisse besser zu verstehen.

In den kommenden Jahren wird DevOps mehr als nur eine Methode sein - es wird zu einer Denkweise, die Organisationen dabei hilft, Silos aufzubrechen und die Zusammenarbeit zwischen Entwicklern, IT-Teams und Betriebsteams zu stärken. Durch den verstärkten Einsatz von Automatisierung und künstlicher Intelligenz werden wir eine beispiellose Effizienz in unseren Arbeitsabläufen erreichen. Dabei bleibt der Faktor Mensch von größter Bedeutung, denn die besten Ergebnisse erzielen wir, wenn Technologie und Kreativität Hand in Hand gehen.

Die Zukunft von DevOps wird auch stark von der Cloud geprägt sein, die es Unternehmen ermöglicht, Ressourcen flexibel und skalierbar zu nutzen. Sicherheitsaspekte werden dabei weiter an Bedeutung gewinnen, und DevSecOps wird zu einem integralen Bestandteil jedes Softwareentwicklungsprozesses. Datensicherheit und Datenschutz werden zu verantwortungsbewussten Prioritäten, um das Vertrauen der Kunden zu gewinnen und zu erhalten.

Darüber hinaus werden sich DevOps-Praktiken auf neue Bereiche ausdehnen, wie beispielsweise das Internet der Dinge (IoT), Quantencomputing und Blockchain. Diese neuen Technologien werden die Art und Weise verändern, wie wir Software entwickeln, bereitstellen und betreiben.

Hierbei werden DevOps-Experten eine immer wichtigere Rolle spielen, da ihre Fähigkeiten und Erfahrungen für den Erfolg von Unternehmen von unschätzbarem Wert sind.

AI oder Künstliche Intelligenz (KI) im Zusammenhang mit DevOps

Betrachtet man die Entwicklungen von künstlicher Intelligenz (KI), wird schnell klar, dass auch sie eine bedeutende Rolle im Zusammenhang mit DevOps spielen wird, da sie die Effizienz und Zuverlässigkeit unserer Prozesse erheblich verbessern kann. KI ermöglicht intelligente Automatisierung, die repetitive Aufgaben beschleunigt und menschliche Fehler minimiert. Durch maschinelles Lernen und Analyse großer Datenmengen kann KI wertvolle Einblicke in den Entwicklungs- und Betriebszyklus liefern, um Probleme proaktiv zu erkennen und Lösungen schneller umzusetzen.

Diese Kombination aus menschlicher Kreativität und der Leistungsfähigkeit von KI wird dabei helfen, zukünftige Herausforderungen mit höchster Präzision und Geschwindigkeit zu bewältigen und neue innovative Wege im Bereich von DevOps zu ebnen.

NetApp und DevOps

NetApp fördert bessere Geschäftsergebnisse durch DevOps: Betriebsteams stellen mit weniger technischem Aufwand eine automatisierte Infrastruktur bereit, und Entwickler arbeiten reibungsloser in einer zuverlässigen Umgebung. Mit NetApp-Technologie können die im Unternehmen benötigten Services und Funktionen problemlos bereitgestellt werden, um die Entwicklerproduktivität in On-Premises- und Cloud-Umgebungen zu maximieren.

NetApp erleichtert Entwicklern, Testern, Qualitätsprüfern und Betriebsteams die Nutzung von Infrastrukturressourcen (etwa persistentem Storage) als Code, immer über vertraute Tools in der DevOps-Pipeline. Beispiele dafür sind NetApp Storage-APIs und IaC-Integrationen in Kombination mit Tools wie Puppet, Ansible, Docker, Kubernetes und OpenShift.

NetApp macht es aber nicht nur für Entwickler einfach, Storage als Code einzusetzen. Technologie von NetApp sorgt auch dafür, dass Betriebsteams problemlos Ressourcen für Mitarbeiter im Entwicklungs- und Testbereich provisionieren und bereitstellen können. Entwickler und Tester können dann Coding- und Testzyklen beschleunigen, indem sie schnelle und zeitsparende Storage-Funktionen wie Snapshots oder Klone selbst bereitstellen. Mit derartigen Funktionen können Kopien von Echtzeit-Produktionsdaten oder Codesets binnen weniger Sekunden oder Minuten als Code provisioniert werden, sodass die Entwicklung und der Qualitätssicherungsworkflow schneller werden.

Das Engagement von NetApp erstreckt sich auch auf thePub. Diese Entwickler-Community regt zur Zusammenarbeit an und bietet Tipps, Tricks sowie Ideen rund um die neuesten DevOps-Praktiken und -Protokolle.

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