Was versteht man unter DevOps?

DevOps ist eine moderne Herangehensweise für die Softwareentwicklung, bei der die Arbeit der Softwareentwicklungs- (Dev) und der IT-Betriebsteams (Operation, Ops) kombiniert und automatisiert wird. Hinter DevOps steckt die Idee, dass diese traditionell getrennt arbeitenden Teams gemeinsam effektiver sind als in separaten Silos.

Im Idealfall arbeitet ein DevOps-Team zusammen, um den gesamten Softwareentwicklungslebenszyklus zu verbessern und zu automatisieren, von Planung, Coding und Tests über das Deployment bis hin zur Überwachung der Produktion. Dazu wird eine fortlaufende Feedbackschleife zwischen Software Engineers, IT- und allen anderen für das Projekt relevanten Abteilungen geschaffen, wie etwa QA oder Sicherheitsteams.

DevOps verfolgt einen Ansatz der teamübergreifenden Integration, um bessere Software schneller auszuliefern. In der Praxis werden diese Grundsätze für DevOps an die Anforderungen, Ressourcen und Einschränkungen des Unternehmens angepasst. Jedes Unternehmen hat zwar spezifische Eigen- und Feinheiten, aber DevOps-Teams verfolgen im Allgemeinen der Agile-Methode mit den folgenden Schritten:

Planung

• Die Teams definieren Umfang, Anforderungen und Ziele des Projekts.
• Sie vereinbaren Prioritäten und organisieren Aufgaben in einer Entwicklungs-Pipeline.

Codeentwicklung

• Die Entwickler schreiben Code in zeitlich festgelegten Intervallen von einer Woche bis einem Monat (sogenannten Sprints), um neue Features oder Verbesserungen zu implementieren.
• Der Code wird in einer Versionskontrolle gespeichert, um Änderungen nachverfolgen zu können und die Zusammenarbeit zu vereinfachen.

Code Review

• Die Entwickler überprüfen ihren Code gegenseitig, um die Einhaltung von Standards sicherzustellen und Sicherheitslücken zu eliminieren.
• Mit diesen Code Reviews lassen sich Probleme aufdecken, bevor sie mit der zentralen Codebasis zusammengeführt werden.

Fortlaufende Integration (Continuous Integration, CI)

• Codeänderungen von mehreren Entwicklern werden regelmäßig in ein gemeinsames Repository integriert.
• Das Team führt eine Reihe von automatisierten Tests aus, um Probleme wie Bugs oder Integrationsprobleme proaktiv zu erkennen.
• Test-Tools führen Regressionstests durch, um sicherzustellen, dass die neuen Änderungen keine Probleme in vorhandenen Funktionalitäten verursachen.

Fortlaufende Auslieferung (Continuous Delivery, CD)

• Nachdem der Code die automatisierten Tests und Entwickler-Reviews durchlaufen hat, wird er für das Deployment verpackt.
• Automatisierte Deployment-Skripts rufen den Code und die Konfigurationen einsatzbereit für ihre Zielumgebung ab.

Staging und Tests

• Das DevOps-Team stellt den Code in einer Staging- oder Testumgebung bereit, die der Produktionsumgebung nachempfunden ist.
• In dieser Umgebung werden weitere umfassende Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert.

Nutzerakzeptanztests (User Acceptance Testing, UAT)

• Ein QA-Team, Projektbeteiligte und/oder Testnutzer führen Tests in der Stagingumgebung durch.
• Damit wird sichergestellt, dass die Software die Kundenanforderungen erfüllt. Außerdem wird nach Problemen gesucht, die bei den vorherigen Schritten nicht entdeckt wurden.

Kontinuierliches Monitoring

• Automatisierte Monitoring-Tools überwachen die Funktionsweise der Anwendung und messen alles von Performance über Systemereignisse bis hin zur Nutzeraktivität.

Feedback und Iteration

• Anhand von Monitoring und Nutzerfeedback werden Verbesserungen und Fehlerkorrekturen identifiziert.
• Die Entwickler nehmen erforderliche Änderungen vor und starten den Prozess neu.

Freigabe in Produktion

• Nachdem die Software gründlich getestet wurde und alle Anforderungen erfüllt, wird sie in die Produktionsumgebung freigegeben.
• Automatisierte Deployment-Skripts sorgen für Einheitlichkeit und minimieren manuelle Fehler.

Nach dem Deployment wird das Monitoring fortgesetzt, um Leistungsdaten und Nutzerfeedback zu sammeln. Das DevOps-Team und alle relevanten Beteiligten führen regelmäßige Retrospektiven und Reviews durch, um ihren Prozess für zukünftige Iterationen zu verbessern.

DevOps ist wichtig, weil dieser integrierte Ansatz Produktivität und Produktion steigert und gleichzeitig die Markteinführung beschleunigt. Die DevOps-Mentalität führt zu zufriedeneren Teams, die bessere Software schneller und effizienter produzieren. DevOps steht für eine fundamentale Umstellung von einer starren, sequenziellen Entwicklung zu einem gemeinschaftlichen und leicht an Marktänderungen anpassbaren Ansatz und fördert eine Teamkultur, die auf ständige Verbesserung und Weiterbildung ausgerichtet ist.

Im Gegensatz dazu kommen bei herkömmlichen Methoden der Software Entwicklung (wie etwa der Wasserfallmethode) sequenzielle Phasen mit eindeutigen übergaben zwischen Teams zum Einsatz. Diese Modelle funktionieren zwar, führen jedoch oft zu langsameren Entwicklungszyklen und schränken die Zusammenarbeit ein.

DevOps-Teams folgen eine Reihe von Praktiken und Grundlagen, um ihre Methode der Softwareentwicklung umzusetzen. Hier sind einige der wichtigsten Praktiken und Grundlagen für DevOps: Automatisierung

Automatisierung
ist eine der wichtigsten Komponenten von DevOps. Durch die Automatisierung manueller Aufgaben wie Tests, Deployment und Bereitstellung können DevOps-Teams die Softwareauslieferung beschleunigen und für mehr Einheitlichkeit und weniger Fehler sorgen.

Fortlaufende Integration (Continuous Integration, CI) und fortlaufende Auslieferung (Continuous Delivery, CD)
Wie bereits erwähnt sorgen diese Prozesse dafür, dass neuer Code reibungslos mit vorhandenem Code integriert wird. Außerdem wird die Bereitstellung von Code in verschiedenen Umgebungen wie Test, Staging und Produktion automatisiert.

Infrastruktur als Code (IaC)
IaC ist ein Automatisierungsverfahren, dass Code zum Definieren und Verwalten von Infrastruktur verwendet. Auf diese Weise kann das DevOps-Team einheitliche und bei Bedarf reproduzierbare Umgebungen erstellen. Diese Automatisierung reduziert manuelle Konfigurationsfehler und beschleunigt die Bereitstellung.

Monitoring und Feedback
Durch das fortlaufende Monitoring von Anwendungen und Infrastruktur erhalten Sie Echtzeiteinblicke in gute wie schlechte Leistungsparameter sowie in andere Probleme. Mit diesen Feedbackschleifen können Teams schneller auf Probleme reagieren und Verbesserungen implementieren.

Microservices und Containerisierung
Diese Architekturansätze unterteilen Anwendungen in kleinere, modulare Komponenten (Microservices) und verpacken sie zusammen mit ihren Abhängigkeiten (Container). Auf diese Weise entstehen einheitliche, flexible und leichter skalierbare Deployments.

Versionskontrolle
Alle Änderungen an Code, Konfiguration und Infrastruktur werden in Versionskontrollsystemen wie Git gespeichert. Ihr gesamtes DevOps-Team hat Zugriff auf diesen Änderungsverlauf. Dies erleichtert die Zusammenarbeit und vereinfacht Rollbacks, wenn ein Problem auftritt.

DevOps bietet zahlreiche Vorteile für Unternehmen. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile, die sie nach der Implementierung in ihrem Unternehmen feststellen werden:

• DevOps vereinfacht Entwicklungs-, Test- und Deployment-Prozesse, damit Unternehmen ihre Software häufiger veröffentlichen und schnell auf Nutzer- und Marktanforderungen reagieren können.
• Mit automatisierten Tests und fortlaufender Integration können DevOps-Teams Fehler frühzeitig erkennen. Dadurch wird die Anzahl der Probleme minimiert, die bis zu tatsächlichen Nutzern in der Produktionsphase durchdringen.
• Dank der schnellen Iterationszyklen von DevOps-Teams können Unternehmen schnell auf Änderungen der Nutzeranforderungen oder auf Fehler in der Produktionsumgebung reagieren.
• Wie bereits erwähnt sorgen Infrastruktur als Code (IaC) und automatische Deployment-Methoden dafür, dass die Infrastruktur einheitlich und mit weniger Ausfallzeiten und Fehlern bereitgestellt wird.
• Bei DevOps geht es darum, Barrieren abzuschaffen. Die Methode fördert einen Kulturwandel, bei dem alle am Softwarelebenszyklus beteiligten Personen an dessen Erfolg beteiligt werden. Wenn ein Problem auftritt, gibt es keine Schuldzuweisung, weil alle zusammen im Team arbeiten.

DevOps biete zwar zahlreiche Vorteile für Ihr Unternehmen, aber die Implementierung ist auch mit Herausforderungen verbunden. Diese Herausforderungen lassen sich mit sorgfältiger Planung und einem teamweiten Engagement für die DevOps-Mentalität überwinden. Hier sind einige Beispiele für diese Herausforderungen:

• Die Implementierung von DevOps erfordert eine grundlegende Umstellung von Kultur und Denkweise. Es kann schwierig sein, traditionelle Silos zwischen Entwicklungs- und Betriebsteams aufzubrechen und diese Änderungen durchzusetzen.
• Diese Änderungen können auf Widerstand stoßen, weil die vorhandenen Legacy-Systeme des Unternehmens unter Umständen nicht mit DevOps-Methoden kompatibel sind. Einschränkungen durch Legacysysteme führen in der Übergangsphase oft zu Problemen.
• Automatisierung verbessert zwar die Effizienz, aber die Einrichtung und Pflege automatisierter Prozesse ist oft komplex. Je nach verwendeten Tools braucht Ihr DevOps-Team bestimmte Fachkenntnisse, um Skript und Workflows zu schreiben, zu testen und zu verwalten.
• Kann DevOps mit den Anforderungen Ihres Unternehmens skalieren? Es kann schwierig sein, einheitliche und effiziente Softwareveröffentlichungen zu pflegen, wenn sie sich während dieser Umstellungen in einer Phase schnellen Wachstums oder Änderungen befinden.
• Ihr Team muss dafür sorgen, dass diese Sicherheitsmethoden über die gesamte DevOps-Pipeline integriert werden, für den Fall, dass irgendwelche Sicherheitslücken und Compliance-Anforderungen berücksichtigt werden müssen. (Siehe DevSecOps weiter unten)

DevOps und DevSecOps sind zwei Methoden zur Verbesserung des Softwareentwicklungs- und Auslieferungsprozesses, aber DevSecOps hat einen sehr spezifischen Schwerpunkt. DevSecOps erweitert die Grundlagen von DevOps und konzentriert sich auf die Anwendung von Sicherheitsprinzipien über den gesamten Softwareentwicklungszyklus hinweg. (Das „Sec“ in DevSecOps steht für Security oder Sicherheit.) DevSecOps integriert Sicherheit als zentrales Element aller Phasen im Entwicklungsprozess, anstatt die Sicherheit nur als ein Feature unterfielen zu behandeln (oder, noch schlimmer, als Nebensache). Mit diesem proaktiven Ansatz können Sicherheitsprobleme frühzeitig identifiziert und behoben werden. Außerdem wird das Risiko für Compliance-Verletzungen reduziert.

Für die Messung des DevOps-Erfolgs müssen wir verschiedene qualitative und qualitative Metriken betrachten. Hier sind einige wichtige Indikatoren:

• Messen Sie, wie oft neuer Code in Produktion bereitgestellt wird. Häufige Deployments zeigen, dass DevOps den Veröffentlichungszyklus beschleunigt.
• Prüfen Sie, welcher Anteil von Änderungen zu Incidents oder Fehlern führt. Eine niedrige Fehlerrate der Änderungen deutet auf stabile Veröffentlichungen hin.
• Messen Sie die Zeit zwischen Code-Commit und Deployment. Kürzere Vorlaufzeiten sind ein Zeichen für effiziente Entwicklungs- und Deployment-Prozesse.
• Berechnen Sie die durchschnittliche Wiederherstellungszeit nach Fehlern (auch bekannt als Mean Time to Recovery oder MTTR). Eine kürzere MTTR steht für einen besseren Umgang mit Incidents und mehr Systemresilienz.
• Messen Sie den Anteil erfolgreicher Deployments. Durchgehen hohe Deployment-Erfolgsraten zeigen, dass ihr Team DevOps erfolgreich einsetzt.
• Überprüfen Sie den Anteil der automatisierten Tests. Eine höhere Abdeckung durch automatisierte Tests führt zu schnelleren und zuverlässigeren Tests.
• Überwachen Sie die Einhaltung von Praktiken und Standards für Sicherheitstests über die gesamte Pipeline hinweg. Dies ist besonders wichtig, wenn ihr Team den DevSecOps-Prozess einsetzt.
• Messen Sie Kostensenkungen. Dazu können Sie einige der oben erwähnten Metriken überprüfen und mit den Werten vor der DevOps-Einführung vergleichen. Sind ihre Kunden glücklicher?
• Sind ihre Mitarbeiter glücklicher? Diese so genannten Soft-Metriken sind für Ihr Unternehmen genauso wichtig. Mit Verbraucherumfragen und anonymen Mitarbeiterbefragungen können Sie die Zufriedenheitsraten ermitteln.

DevOps entwickelt sich ständig weiter, um den wechselnden Anforderungen von Unternehmen gerecht zu werden. Neue Herangehensweisen wie Software-as-a-Service (SaaS) und cloudnative Technologien haben den Weg für effizientere und effektivere Entwicklungsmethoden geebnet. Hier sind einige der vielen DevOps-Trends, die Sie in Zukunft erleben werden:

Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning (ML)
Verschiedene Elemente von KI und ML sind bereits dabei, die Zukunft von DevOps zu gestalten. Prädiktive Analysen liefern DevOps-Teams bereits heute im Handumdrehen einen Überblick über potenzielle Engpässe und Fehler. Die Anomalieerkennung mit Machine-Learning-Unterstützung erkennt ungewöhnliche Muster und löst Alerts aus, auf die das DevOps-Team in Echtzeit reagieren kann. Selbst die natürliche Sprachverarbeitung ist für DevOps-Teams hilfreich: ChatOps integriert beispielsweise Tools und Prozesse in Chatanwendungen wie Slack. Mit ChatOps können DevOps-Teams Befehle ausführen, Systeme überwachen und Benachrichtigungen erhalten, indem sie in der Chatoberfläche mit einem Chatbot kommunizieren.

Low-Code- und No-Code-Anwendungen und -Plattformen
Low-Code- und No-Code-Anwendungen und -Plattformen sind Entwicklungstools, die nur minimales oder überhaupt kein Coding erfordern. Auf diese Weise können weniger technisch versierte Teammitglieder wie etwa Grafikdesigner oder Business Analysts ebenfalls an der Anwendungsentwicklung beteiligt werden.

Verstärkter Einsatz von Kubernetes
Kubernetes ist ein wichtiger Grundpfeiler für die Zukunft von DevOps. Diese von Google entwickelte Open-Source-Plattform unterstützt DevOps-Teams bei den Herausforderungen im Zusammenhang mit der Koordination, Planung und Skalierung von Containeranwendungen. Kubernetes bietet eine standardisierte Plattform für Entwicklungs- und Betriebsteams, und die breite Palette an Tools, Plugins und Erweiterungen ist eine Bereicherung für die DevOps-Toolchain.

Chaos Engineering
Chaos Engineering ist eine Methode, bei der das DevOps-Team kontrollierte Störungen in einem System verursacht, um praktische Situationen zu simulieren und die Reaktion des Systems zu überwachen. Dabei wird geprüft, wie sich das System unter Stress verhält, und das DevOps-Team kann Strategien für Vermeidung und Wiederherstellung entwickeln.

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