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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「大數(shù)據(jù)DT」，作者魏新宇 郭躍軍。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系大數(shù)據(jù)DT公眾號(hào)。

01 從瀑布式開發(fā)到敏捷開發(fā)

談到DevOps的發(fā)展史，我們需要先談一下敏捷開發(fā)。

敏捷開發(fā)是面向軟件的，而軟件依賴于計(jì)算硬件。我們知道，世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是在1946年出現(xiàn)的，因此，軟件開發(fā)相對(duì)于人類歷史而言，時(shí)間并不長(zhǎng)。相對(duì)于軟件開發(fā)而言，人們更擅長(zhǎng)工程學(xué)，如蓋樓、造橋等。為了推動(dòng)軟件開發(fā)，1968年，人們將工程學(xué)的方法應(yīng)用到軟件領(lǐng)域，由此產(chǎn)生了軟件工程。

軟件工程的方式有其優(yōu)點(diǎn)，但也帶來了不少問題。最關(guān)鍵的一點(diǎn)是軟件不同于工程。通過工程學(xué)建造的大橋、高樓在竣工后，人們通常不會(huì)對(duì)大橋或高樓的主體有大量使用需求的變更;但軟件卻不同，對(duì)于面向最終用戶的軟件，人們對(duì)于軟件功能的需求是不斷變化的。

在瀑布式開發(fā)模式下，當(dāng)客戶需求發(fā)生變化時(shí)，軟件廠商需要修改軟件，這將會(huì)使企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力大幅下降。

傳統(tǒng)的軟件開發(fā)流程是：

• 產(chǎn)品經(jīng)理收集一線業(yè)務(wù)部門和客戶的需求，這些需求可能是新功能需求，也可能是對(duì)產(chǎn)品現(xiàn)有功能做變更的需求;
• 然后進(jìn)行評(píng)估、分析，將這些需求制定為產(chǎn)品的路線圖，并且分配相應(yīng)的資源進(jìn)行相關(guān)工作;
• 接下來，產(chǎn)品經(jīng)理將需求輸出給開發(fā)部門，開發(fā)工程師寫代碼;
• 寫好以后，就由不同部門的人員進(jìn)行后續(xù)的代碼構(gòu)建、質(zhì)量檢驗(yàn)、集成測(cè)試、用戶驗(yàn)收測(cè)試，最后交給生產(chǎn)部門。

這樣帶來的問題是開發(fā)周期比較長(zhǎng)，并且如果有任何變更，都要重新走一遍開發(fā)流程。在商場(chǎng)如戰(zhàn)場(chǎng)的今天，軟件一個(gè)版本推遲發(fā)布，可能到發(fā)布時(shí)這個(gè)版本在市場(chǎng)上就已經(jīng)過時(shí)了;而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手很可能由于在新軟件發(fā)布上快了一步，而迅速搶占客戶和市場(chǎng)。

正是由于商業(yè)環(huán)境的壓力，軟件廠商需要改進(jìn)開發(fā)方式。

2001年年初，在美國猶他州滑雪勝地雪鳥城(Snowbird)，17位專家聚集在一起，概括了一些可以讓軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)更具有快速工作、適應(yīng)變化能力的價(jià)值觀，制定并簽署了軟件行業(yè)歷史上最重要的文件之一——敏捷宣言。

敏捷宣言中的主要價(jià)值觀如下：

• 個(gè)體和互動(dòng)高于流程和文檔。
• 工作的軟件高于詳盡的文檔。
• 客戶合作高于合同談判。
• 響應(yīng)變化高于遵循計(jì)劃。

有了敏捷宣言和敏捷開發(fā)價(jià)值觀，后續(xù)產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)的開發(fā)流派。主要的敏捷開發(fā)流派有極限編程(XP)、Scrum、水晶方法等。至此，敏捷開發(fā)有理念、有方法、有實(shí)踐。隨著云計(jì)算概念的興起以及云計(jì)算的不斷落地，敏捷開發(fā)也實(shí)現(xiàn)了工具化。

02 從敏捷開發(fā)到DevOps

既然談到了敏捷開發(fā)，那么敏捷開發(fā)和DevOps有什么關(guān)系呢?敏捷開發(fā)是開發(fā)領(lǐng)域里的概念，以敏捷開發(fā)階段為基礎(chǔ)，有如下階段：

敏捷開發(fā)→持續(xù)集成→持續(xù)交付→持續(xù)部署→DevOps

從敏捷開發(fā)到DevOps，前一個(gè)階段都是后一個(gè)階段的基礎(chǔ);隨著階段的推進(jìn)，每個(gè)階段的概念覆蓋的流程越來越多;最終DevOps涵蓋了整個(gè)開發(fā)和運(yùn)維階段。正是由于每個(gè)階段涉及的范圍不同，因此每個(gè)概念所提供的工具也是不一樣的。具體內(nèi)容參照?qǐng)D1-2。

▲圖1-2 從敏捷開發(fā)到DevOps的進(jìn)階

• 持續(xù)集成(Continuous Integration)：代碼集成到主干之前，必須全部通過自動(dòng)化測(cè)試;只要有一個(gè)測(cè)試用例失敗，就不能集成。持續(xù)集成要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是在保持高質(zhì)量的基礎(chǔ)上讓產(chǎn)品可以快速迭代。
• 持續(xù)交付(Continuous Delivery)：開發(fā)人員頻繁地將軟件的新版本交付給質(zhì)量團(tuán)隊(duì)或者用戶，以供評(píng)審。如果通過評(píng)審，代碼就被發(fā)布。如果未通過評(píng)審，那么需要變更后再提交。
• 持續(xù)部署(Continuous Deployment)：代碼通過評(píng)審并發(fā)布后，自動(dòng)部署到生產(chǎn)環(huán)境，以交付最終用戶使用。

DevOps是一組完整的實(shí)踐，涵蓋自動(dòng)化軟件開發(fā)和IT團(tuán)隊(duì)之間的流程，以便他們可以更快速、更可靠地構(gòu)建、測(cè)試和發(fā)布軟件。

03 洛克希德·馬丁公司實(shí)施DevOps的收益

企業(yè)實(shí)施DevOps的收益主要在于大幅提升軟件的交付速度。這里，我們將使用洛克希德·馬丁公司的案例進(jìn)行分析。

洛克希德·馬丁公司的F-22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)是世界一流的戰(zhàn)斗機(jī)之一，這得益于其隱身性、速度、敏捷性和態(tài)勢(shì)感知的獨(dú)特結(jié)合。洛克希德·馬丁公司與美國空軍合作，開發(fā)敏捷的新方法，以更快速、更實(shí)惠的方式向F-22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)提供關(guān)鍵能力。F-22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)是世界上最先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)之一，要保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)，就必須不斷關(guān)注快速創(chuàng)新。

傳統(tǒng)的瀑布式開發(fā)過程無法足夠快地為戰(zhàn)斗機(jī)提供關(guān)鍵能力。以前洛克希德·馬丁公司花了五到七年的時(shí)間來確定需求并為現(xiàn)有架構(gòu)(F-22最初于20世紀(jì)90年代初期建立)發(fā)布新功能。這一耗時(shí)的過程，再加上代碼質(zhì)量和集成問題，產(chǎn)生了繁重的返工和自定義工作，導(dǎo)致該模式不再符合洛克希德·馬丁公司對(duì)軟件主導(dǎo)的創(chuàng)新的期望。

對(duì)于洛克希德·馬丁公司而言，保持F-22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)的領(lǐng)先地位不僅僅在于升級(jí)其硬件和部署現(xiàn)代軟件平臺(tái)。相反，他們還尋求建立植根于創(chuàng)新和協(xié)作的團(tuán)隊(duì)文化，將創(chuàng)新和敏捷的方法運(yùn)用到應(yīng)用程序開發(fā)中。

為此，洛克希德·馬丁公司希望采用軟件詞典中常見的原則和框架，例如敏捷、最小可行產(chǎn)品(MVP)和DevSecOps(融入了安全的DevOps)。

通過紅帽開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室在洛克希德·馬丁公司為期八周的駐留，紅帽公司協(xié)助洛克希德·馬丁公司采用一種敏捷的方法論和DevSecOps實(shí)踐替代了用于F-22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)升級(jí)的瀑布式開發(fā)過程，從而更快速響應(yīng)美國空軍的需求。

洛克希德·馬丁公司和紅帽共同創(chuàng)建了一個(gè)基于紅帽O(jiān)penShift容器平臺(tái)的開放架構(gòu)，這使F-22團(tuán)隊(duì)能夠加快應(yīng)用程序的開發(fā)和交付。

洛克希德·馬丁公司選擇紅帽開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室來帶領(lǐng)他們完成敏捷轉(zhuǎn)型過程，并幫助他們?cè)贔-22上實(shí)施開源架構(gòu)，同時(shí)解開其嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，從而創(chuàng)造出更敏捷、更適應(yīng)美國空軍需求的產(chǎn)品。紅帽開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室通過指導(dǎo)方式幫助洛克希德·馬丁公司的團(tuán)隊(duì)采用了敏捷開發(fā)方法和DevSecOps實(shí)踐。

在一次探討會(huì)議和架構(gòu)審查之后，紅帽為洛克希德·馬丁公司建立了一個(gè)基于紅帽O(jiān)penShift容器平臺(tái)的環(huán)境，該平臺(tái)是值得信賴的企業(yè)Kubernetes平臺(tái)。OpenShift針對(duì)開發(fā)人員的創(chuàng)新模式進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)幫助客戶應(yīng)對(duì)安全、運(yùn)營管理以及應(yīng)用程序和容器管理集成方面的IT挑戰(zhàn)。

OpenShift由Red Hat Enterprise Linux的可信賴基礎(chǔ)提供支持，Red Hat Enterprise Linux是業(yè)界最受認(rèn)可的操作系統(tǒng)之一，也是第一個(gè)支持Linux容器技術(shù)并獲得Common Criteria認(rèn)證支持的操作系統(tǒng)，從而使該平臺(tái)非常適合滿足由洛克希德·馬丁公司及其客戶制定的高安全標(biāo)準(zhǔn)。

在紅帽開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室與洛克希德·馬丁公司合作期間，一個(gè)由五個(gè)開發(fā)人員、兩個(gè)運(yùn)維人員和一個(gè)產(chǎn)品負(fù)責(zé)人組成的跨職能團(tuán)隊(duì)共同合作，為OpenShift上的F-22開發(fā)新的應(yīng)用程序，取得了良好的效果。隨后，洛克希德·馬丁公司用6個(gè)月時(shí)間，將OpenShift、敏捷方法和DevSecOps的成功經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)展到了100人的F-22開發(fā)團(tuán)隊(duì)。

洛克希德·馬丁公司的敏捷轉(zhuǎn)型已獲得回報(bào)。在最近的一次啟動(dòng)會(huì)議上，F(xiàn)-22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)Scrum團(tuán)隊(duì)將其對(duì)未來沖刺的預(yù)測(cè)能力提高了40%。項(xiàng)目啟動(dòng)僅一年之后，洛克希德·馬丁公司就計(jì)劃在飛機(jī)上提前三年交付新的通信功能。洛克希德·馬丁公司正在繼續(xù)將此方法擴(kuò)展到整個(gè)F-22開發(fā)組織。

紅帽開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室與洛克希德·馬丁公司合作，不僅改變了其文化、流程和技術(shù)，而且還促使其重新考慮了團(tuán)隊(duì)的實(shí)際工作方式。洛克希德·馬丁公司的F-22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)開發(fā)團(tuán)隊(duì)通過拆除壁壘創(chuàng)造了一個(gè)開放的工作環(huán)境，從而推動(dòng)DevSecOps文化的進(jìn)一步推廣。

關(guān)于作者：魏新宇，紅帽副首席解決方案架構(gòu)師。在IaaS、PaaS方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)，致力于開源解決方案在企業(yè)中的推廣和應(yīng)用。從售前角度主導(dǎo)了紅帽在金融、汽車行業(yè)的多個(gè)PaaS項(xiàng)目。曾就職于華為、IBM、VMware。

郭躍軍，目前就職于VMware，擔(dān)任Solutions Engineer。曾于紅帽擔(dān)任PaaS咨詢顧問、AWS顧問服務(wù)團(tuán)隊(duì)擔(dān)任云架構(gòu)咨詢顧問，熟悉私有云和公有云生態(tài)。從2015年接觸容器技術(shù)開始，一直奮戰(zhàn)在PaaS建設(shè)一線，參與了很多OpenShift項(xiàng)目的競(jìng)標(biāo)、PoC、咨詢和落地實(shí)施，幫助很多企業(yè)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型。 

本文摘編自《OpenShift在企業(yè)中的實(shí)踐：PaaS DevOps 微服務(wù)》(第2版)，經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。