DevOps: cosa è e come implementarla

Cosa è DevOps?

DevOps è un approccio alla produzione software che unisce sviluppo (Dev) e operazioni (Ops), per accelerare il rilascio di software migliorando collaborazione, automazione e integrazione tra sviluppatori e IT operations.

L’obiettivo è velocizzare la consegna di software, mantenendo un alto livello di qualità, attraverso l’automazione delle fasi del ciclo di sviluppo del software.

Questo approccio elimina i tradizionali silos tra i team, favorendo una cultura di responsabilità condivisa e miglioramento continuo.

Per comprendere bene la filosofia DevOps, è utile fare un confronto con aspetti fondamentali dell’approccio tradizionale.

Per semplicità, considereremo l’approccio cosiddetto “waterfall” (a cascata), un modello di sviluppo software sequenziale dove una fase deve essere completata prima di iniziare la successiva. Le fasi principali includono analisi dei requisiti, progettazione, codifica, testing e manutenzione.

Questo metodo è lineare e prevede una progressione rigida attraverso queste fasi. Nell’approccio tradizionale la fase seguente viene intrapresa solo le la fase attuale si è effettivamente conclusa.

Proviamo quindi a mettere a confronto l’approccio tradizionale waterfall con DevOps.

Elemento di confronto	Approccio tradizionale	Approccio DevOps
Fase di sviluppo	Lo sviluppo procede in fasi sequenziali: analisi dei requisiti, progettazione, codifica, testing, rilascio e manutenzione. Ogni fase deve essere completata prima che inizi la successiva.	L’intero ciclo di vita dello sviluppo software è continuo e iterativo. Si punta all’integrazione continua (CI) e alla consegna continua (CD), permettendo rilasci frequenti e incrementali.
Feedback	Il feedback dal cliente o dall’utente finale è solitamente ottenuto dopo il rilascio del prodotto completo.	Il feedback è continuo e si integra in ogni fase dello sviluppo, permettendo correzioni e miglioramenti rapidi.
Collaborazione tra team	I team di sviluppo e operazioni tendono a lavorare in silos separati, spesso con obiettivi e priorità differenti.	DevOps enfatizza una collaborazione stretta tra sviluppatori e operatori, eliminando i silos e lavorando verso obiettivi comuni.
Rilasci	I rilasci sono spesso grandi e meno frequenti, a volte annuali o semestrali.	Si punta a rilasci piccoli e frequenti, a volte anche più volte al giorno.
Gestione degli errori	Gli errori sono spesso risolti in fasi di correzione dopo il rilascio o durante la fase di manutenzione.	La correzione degli errori avviene rapidamente grazie all’automazione, al monitoraggio e al feedback continuo.
Change requests	Le modifiche sono spesso viste come rischiose e possono richiedere lunghi periodi di validazione.	L’innovazione e i cambiamenti sono incoraggiati, e la cultura è orientata verso l’adozione rapida e sicura di nuove idee.
Infrastruttura e strumenti	L’infrastruttura è spesso statica e i cambiamenti richiedono interventi manuali.	Si adotta l’approccio “Infrastruttura come Codice”, dove l’infrastruttura è automatizzata e facilmente replicabile.
Flessibilità	Cambiare direzione o adattarsi a nuove richieste può essere lento e costoso.	L’approccio flessibile e iterativo permette una rapida adattabilità alle nuove esigenze del mercato o dei clienti.

In sintesi, mentre il metodo tradizionale si concentra sull’ottenere “tutto giusto” in un ciclo di sviluppo lungo e sequenziale, DevOps enfatizza la velocità, la collaborazione, l’automazione e l’adattabilità per rispondere rapidamente alle esigenze in continua evoluzione.

Prinicipi chiave di DevOps

DevOps risponde alla necessità delle aziende di rilasciare applicazioni di alta qualità in modo rapido e efficiente. Ma cosa rende DevOps così efficace? La risposta risiede nei suoi elementi chiave.

• Automazione. L’automazione semplifica i processi manuali, garantendo rapidità e precisione.
• Collaborazione. DevOps elimina i silos tradizionali tra i team (sviluppo e operations), facilitando una collaborazione più stretta e una comunicazione aperta.
• Integrazione continua (CI), consegna continua (CD) e infrastruttura come codice (IaC). Questi concetti sono gli elementi essenziali di DevOps e assicurano che il software passi senza intoppi dallo sviluppo alla produzione.
• Containerizzazione ed Orchestrazione. Con il supporto di specifiche tecnologie, il passaggio delle soluzioni informatiche da un ambiente ad un altro è semplice ed efficace.
• Feedback rapido. La capacità di rilevare e risolvere rapidamente problemi attraverso monitoraggio e feedback in tempo reale è cruciale per la qualità del prodotto finale.
• Cultura e approccio. Oltre alla tecnologia, DevOps è incardinato su una cultura di apprendimento, condivisione e miglioramento continuo.

I profili professionali principalmente coinvolti nel metodo DevOps sono i DevOps Engineer.

CI (Continuous Integration): cos’è

La Continuous Integration, comunemente conosciuta come CI, è una pratica di sviluppo software che incoraggia gli sviluppatori a integrare regolarmente il loro codice in un repository centrale.

Una volta effettuata l’integrazione, vengono eseguite automaticamente compilazioni e test, permettendo ai team di sviluppo di rilevare e correggere gli errori in modo veloce ed efficace.

Questo processo non solo migliora la qualità del software, ma riduce anche il tempo necessario per la consegna del prodotto finale.

Grazie alla CI, il software è sempre in uno stato stabile e funzionante, riducendo i rischi associati ai rilasci e facilitando implementazioni più frequenti e prevedibili.

CD (Continuous Delivery): cos’è

Il Continuous Delivery, spesso abbreviata come CD, è una pratica che consiste nel rilascio automatizzato di codice nelle varie fasi di produzione.

Con CD, ogni modifica al codice, dopo aver superato l’insieme standard di test e controlli automatizzati, viene preparata per essere rilasciata in ambiente di produzione, permettendo rilasci di nuove versioni in qualsiasi momento in modo efficiente e sicuro.

Attraverso la Consegna Continua, le organizzazioni possono rispondere prontamente alle esigenze del mercato e migliorare la soddisfazione del cliente.

IaC (Infrastructure as Code): cos’è

L’Infrastructure as Code (IaC) è una pratica avanzata di gestione e provisioning delle infrastrutture IT che utilizza codice e script di automazione al posto dei tradizionali processi manuali.

Attraverso IaC, le risorse infrastrutturali, come server, database e reti, vengono definite e gestite attraverso file di configurazione. Questa modalità consente agli ingegneri di utilizzare strumenti di versionamento, come Git, per tenere traccia delle modifiche, garantendo la riproducibilità e la coerenza degli ambienti IT.

L’IaC non solo accelera il processo di provisioning, ma riduce anche il rischio di errori umani e disallineamenti tra ambienti.

Attraverso l’adozione di IaC, le aziende possono garantire una gestione agile e scalabile delle infrastrutture, essenziale nell’era del cloud computing e della continua evoluzione tecnologica.

Containerizzazione e Orchestrazione

La containerizzazione è una tecnologia che permette di incapsulare un’applicazione e tutte le sue dipendenze in un “container”.

Questo approccio garantisce che l’applicazione funzioni in modo uniforme e coerente attraverso diversi ambienti di sviluppo, test e produzione.

I container sono leggeri, richiedono meno risorse rispetto alle macchine virtuali tradizionali e avviano molto rapidamente, facilitando la scalabilità e l’efficienza.

L’Orchestrazione, d’altra parte, si riferisce alla gestione automatica di questi container a livello di sistema o di cluster.

In pratica, l’orchestrazione assicura che ci sia un numero adeguato di container in esecuzione, che siano distribuiti correttamente, gestisce il networking tra di essi, la scalabilità e la resilienza dell’applicazione e molto altro.

Strumenti come Kubernetes sono diventati standard de facto per l’orchestrazione, rendendo possibile gestire migliaia di container in maniera efficiente e affidabile in ambienti di produzione.

Le tecnologie per DevOps

Gli ambienti tecnologici per DevOps si riferiscono alle piattaforme, agli strumenti e alle tecnologie che supportano la cultura, le pratiche e i processi DevOps. Molti di questi strumenti facilitano la CI/CD, l’IaC, il monitoraggio, la logistica e altre aree cruciali.

Di seguito alcuni degli strumenti tecnologici più utilizzati per ciascuna categoria:

• Controllo del codice sorgente (Version Control): Git, GitHub, GitLab, Bitbucket.
• Integrazione Continua e Consegna Continua (CI/CD): Jenkins, Travis CI, CircleCI, GitLab CI, Bamboo, Spinnaker.
• Configuration management e Infrastructure as Code (IaC): Ansible, Chef, Puppet, Terraform.
• Containerizzazione e orchestrazione: Docker, Kubernetes, Mesos, Docker Swarm.
• Monitoraggio e logging: Prometheus, Grafana, Elasticsearch (della ELK Stack), Logstash (della ELK Stack), Kibana (della ELK Stack), Splunk.
• Collaborazione e comunicazione: Slack, Microsoft Teams, JIRA.

Ambienti cloud orientati a DevOps

Il cloud è uno dei temi fondamentali per un’organizzazione orientata alla filosofia DevOps. Di seguito gli ambienti ed i servizi più utilizzati:

Amazon Web Services (AWS) è una delle soluzioni cloud più utilizzate nel panorama DevOps. AWS offre CodeBuild, un servizio di integrazione continua; CodeDeploy, dedicato alla distribuzione automatizzata; e CodePipeline, che fornisce una pipeline di rilascio continuo. AWS introduce anche la computazione senza server con Lambda e una Piattaforma come Servizio (PaaS) attraverso Elastic Beanstalk. Inoltre, servizi come EC2 e ECS facilitano la computazione e la containerizzazione. Per gestire le risorse AWS attraverso codice, CloudFormation è uno strumento essenziale.

Microsoft Azure è un altro gigante nel mondo delle soluzioni cloud per DevOps. Propone Azure DevOps Services, una soluzione completa che abbraccia l’integrazione continua, la consegna continua, la gestione del codice e la pianificazione del lavoro. Per chi è interessato alla computazione senza server, Azure ha introdotto Azure Functions. L’orchestrazione dei container è gestita efficientemente tramite Azure Kubernetes Service (AKS), mentre per la gestione delle risorse Azure mediante modelli, Azure Resource Manager (ARM) è lo strumento di riferimento.

Google Cloud Platform (GCP) rappresenta una solida presenza nel campo delle soluzioni cloud orientate al DevOps. Con Cloud Build, GCP mette a disposizione un servizio di integrazione continua, mentre l’orchestrazione dei container è curata dal Google Kubernetes Engine (GKE). Cloud Functions permette agli sviluppatori di avvalersi di una computazione senza server. Inoltre, per chi desidera creare e gestire risorse GCP utilizzando il codice, GCP propone Deployment Manager come soluzione ideale.

Come implementare DevOps: un esempio di piano di lavoro

Implementare DevOps è un processo di trasformazione radicale. Se un’azienda volesse implementare questa filosofia, il seguente potrebbe essere un piano di lavoro da usare come riferimento:

Valutazione e assessment iniziale

• Comprendere lo stato attuale dei processi di sviluppo e operativi.
• Identificare i bottlenecks, le inefficienze e le aree di miglioramento.

Formazione e cultura

• Formazione su DevOps al team per garantire una comprensione uniforme.
• Organizzare workshop e sessioni per promuovere una cultura di collaborazione tra sviluppatori e operatori.

Selezionare gli strumenti giusti

• Adottare strumenti di controllo versione come Git.
• Implementare strumenti CI/CD come Jenkins, GitLab CI o CircleCI.
• Considerare strumenti di automazione come Ansible o Terraform.
• Esplorare soluzioni di containerizzazione come Docker e sistemi di orchestrazione come Kubernetes.

Introduzione dell’Integrazione Continua (CI)

• Stabilire pipeline di CI per compilazione automatica e test.
• Promuovere la pratica dei test automatici.

Adottare la Consegna Continua (CD)

• Implementare l’automazione per il rilascio e il deploy delle applicazioni.
• Stabilire ambienti di staging per testare le release prima della produzione.

Monitoraggio e Feedback

• Utilizzare strumenti come Prometheus o Grafana per il monitoraggio in tempo reale.
• Implementare strumenti di log come ELK Stack o Splunk.
• Stabilire processi per gestire feedback e incidenti.

Infrastructure as Code (IaC)

• Adottare strumenti come Terraform o CloudFormation.
• Garantire che l’infrastruttura sia versionata e revisionata come il codice applicativo.

Sicurezza

• Introdurre pratiche di “DevSecOps” per integrare la sicurezza in tutte le fasi.
• Automatizzare la scansione di vulnerabilità e la compliance.

Revisione e Ottimizzazione

• Eseguire revisioni regolari delle pratiche e degli strumenti DevOps.
• Identificare e implementare miglioramenti continui.

Le figure professionali con competenze DevOps

Nell’ambito della filosofia DevOps, troviamo diverse figure professionali che, a diverso titolo, sono coinvolte:

All’interno del paradigma DevOps, ci sono diverse figure professionali chiave:

• DevOps Engineer. Il DevOps Engineer lavora sia con i team di sviluppo che con quelli di operations per facilitare l’integrazione continua e la consegna continua (CI/CD). Si occupa anche della configurazione e della manutenzione degli strumenti DevOps.
• Release Manager. Gestisce il rilascio del software, assicurandosi che le versioni siano testate e pronte per la produzione.
• System Engineer. Si occupa della progettazione, implementazione e manutenzione dell’infrastruttura necessaria per lo sviluppo e l’esecuzione delle applicazioni.
• Security Engineer. Concentrandosi sulla “DevSecOps”, questa figura professionale garantisce che le pratiche di sicurezza siano integrate nel ciclo di vita dello sviluppo del software.
• Build and Release Engineer. Si concentra sul processo di compilazione del codice sorgente in componenti pronti per la produzione e sulla loro distribuzione.
• Automation Engineer. Progetta, implementa e mantiene script e strumenti per automatizzare processi manuali nell’ambito del ciclo di vita del software.
• QA Engineer. Nel contesto DevOps, i QA Engineers disegnano test automatizzati che si integrano nella pipeline di CI/CD.
• System Administrator. In un ambiente DevOps gli amministratori di sistema lavorano a stretto contatto con gli sviluppatori per assicurare che l’infrastruttura supporti le esigenze del software.

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