企業實踐｜基於軟體研運一體化DevOps平臺的應用解析

語言: CN / TW / HK
時間 2022-08-17 19:01:15

業務現狀分析

典型軟體開發趨勢：瀑布模型和敏捷模型共存（穩態敏態）

企業在發展過程中會面臨諸多的問題與挑戰，傳統企業的典型系統級產品開發和專案以瀑布模型和改進V模型為主，開發週期長，變更成本高。隨著企業數字化轉型，產品開發和專案逐漸演變為以業務為導向，通過拆解細化業務問題，快速進行探索和驗證，減少時間及成本浪費的同時，也能快速找到業務前進方向。以上定位於企業專業化產品能力持續提升，逐步提升企業行業內的核心競爭力。

傳統企業建設現狀

  1. 研發工具分散，管理要求與工具軟體未統一平臺，資料孤島多
  • 各階段的資料未打通：專案管理、需求管理與測試管理脫節，資料追溯不便；
  • 管理要求與工具軟體未結合：管理軟體與工具軟體分離，度量資料採集分析困難。
  1. 研發環境難以滿足制度要求，研發過程缺乏組織視角
  • 程式碼託管分散：沒有統一的程式碼託管服務；缺少知識積累；
  • 釋出上線無控制：多途徑自由釋出，風險擴大；質量要求落實不力；
  • 研發過程不持續：多環節沒有打通，工具性太強；沒有統一平臺；
  • 原始碼不可追溯：無平臺支撐釋出版本與原始碼的對應關係維護；
綜上，致使企業各個團隊都有自己的做法和工具，難以執行的統一的流程、規範和標準。
  1. 自動化整合程度不高，手工作業影響工作效率和專案質量
  • 大部分活動依賴人工，浪費大量時間，依賴個人經驗，影響交付質量。

軟體研發過程面臨主要問題

  • 需求變更後，需求影響分析和跟蹤依賴手工統計；
  • 研發週期緊張，研發資源不足，缺乏資源監控手段；
  • 質量合規要求高，文件手工編寫工作量大；
  • 專案的成果積累分散，各部門大量重複功能開發；
  • 外部開發與內部開發並行，程式碼合併易出錯；
  • 系統耦合性高，升級維護不方便，容易造成版本混亂；
  • 產品開發和系統資源分散，運維人員不足，監控困難。

引進BizDevOps

BizDevOps旨在統一業務、開發和運維的一種軟體工程文化和實踐。其核心理念包括：價值、文化、自動化、精益、度量、共享，最終目標是將軟體開發的所有環節進行自動化和全面監控。主要包含以下功能特點：
  • 價值導向，需求溯源
  • 需求結構化，變更可分析
  • 業務測試，持續驗證
  • 細粒度需求、微服務設計
  • 頻繁提交程式碼、快速反饋缺陷
  • 每日整合與構建
  • 質量關卡、自動測試
  • 高頻、低風險釋出
  • 高頻、自動部署
  • 快速故障探測與恢復
  • 全面監測、視覺化工作過程

提高研發活動的自動化水平

企業研發一體化實現目標主要是為應對易變、不確定、複雜、模糊的研發新常態，滿足使用者對產品快速價值交付要求，引入業界優秀實踐，基於持續交付流水線平臺，逐步實現軟體的自動化編譯構建、自動化部署、自動化測試、自動化監測、自動化資料採集與研發效能態勢感知。實現從手動構建變為自動化構建；從集中發現缺陷到全過程內建質量；從測試製度化到測試自動化。總體來講就是實現持續快速交付高質量，以及有價值的產品及服務。

提升軟體工程生產力的模型：DevOps全球狀態報告

現如今，大部分網際網路廠商均在引入研運一體的概念，包括但不限於金融行業以及各個運營商。通過Gartner報告分析可知，DevOps在以下幾方面確實提高了研發效率與質量：
  • 可用、易用的工具
  • 內部和外部搜尋
  • 減少技術債務，手段包括：提升程式碼可維護性、解耦的架構、監控
  • 心理安全的文化

軟體研運一體化平臺應用實踐

建設目標

建立集專案管理、需求管理、程式碼倉庫、持續整合、自動化測試、持續部署及度量採集分析的自動化、標準化、數字化軟體研發平臺。
 

系統思維

對於大型企業來講，除了工具上面的配套，服務的方面配套所需更多。因此在研運一體專案的實施過程當中，雲智慧通過制度、平臺、培訓三者結合，即加強論證，分而治之，提升效能的敏捷方式來解決企業業務需求繁多且複雜場景需求。整個系統建設是通過統一規劃分佈建設的方式，來支撐企業從傳統瀑布型至矩陣式敏捷研發新形態的轉變。
 

質量思維

雲智慧通過以下三方面內容，完成了企業研運一體的質量內建：
  • 定義統一質量指標，形成指標體系和比較基準；
  • 建立組合的質量管理內控要求，固化到研發平臺；
  • 藉助工具實現自動化的質量管控。

軟體研發業務流程示例

下圖為軟體研發業務流程示例圖。對於裝備製造業來講，整個研發生命週期會包括需求分析、軟體設計、編碼測試。與傳統金融及網際網路企業不同，裝備製造業會在聯試後再進行驗收交付和售後服務，這是裝備製造業的一個典型特點。
 
 
下圖為業務流程圖示例，雲智慧根據企業研發組織人員數量對企業進行了分級。
  • 底層團隊級：通過需求的多次迭代完成研發過程。
  • 上層組織級：是多產品、多團隊的。即將多層級的 CICD 或者是需求設計形成一種關聯的研發關係。組織級比在團隊級上線之前多涉及一個聯試過程。
 
 
軟體研運一體化平臺開發流程是從業務需求部門或者需求訂單開始，隨後需求進到開發中心，開發中心結束之後交到運維中心做運維維護，隨後通過迭代開發的方式完成整個開發過程，最後完成投產驗證。
 

研運一體化平臺業務架構

下圖為研運一體化平臺業務架構，包含基礎層、服務層和應用層。基礎層和服務層是底層能力，設計的思想為平臺加應用。應用層包含實現需求開發、測試管理、引用釋出等功能。
 
 
下圖為客戶典型例項場景介紹。從專案開始，負責人通過軟體研運一體化平臺建立專案，隨後開發人員通過環境管理來進行環境準備，如所需伺服器、配置等進行申報。專案負責人專案建立完之後，進行專案的派發和拆解。隨後以任務為中心，串聯整個研發流程。上述過程的核心指標便是在開發過程跑通所有的CI/CD。
 
 

技術架構

軟體研運一體化平臺的基礎架構採用的是微服務架構，包括註冊管理、服務監控、統一認證、鏈路追蹤、訊息佇列、日誌分析等功能。
 
 

流水線排程引擎（可整合工具鏈）

雲智慧軟體研運一體化平臺除了可整合雲加速內部產品外，還可通過流水線排程引擎整合其他產品，如JIRA、Jfrog等熱門產品。無需 hard coding，通過拖拉拽的方式即可進行資料的整合，打通整體開發流水線。
 
 

平臺部署架構（容器平臺+物理機）

軟體研運一體化平臺部署架構包括通過容器、平臺和物理機進行部署，此外，也可以通過雲部署以及支援虛擬機器的方式去部署。那最小的配置與企業使用者數相關，目前最低配需至少要有 4 臺以上的伺服器。
 
 

研發一體化平臺特點

  1. 自主可控流水線引擎，標準介面
    1. 簡單易用：視覺化拖拽設計流水線
    2. 原子級指令碼：豐富可擴充套件的流水線指令碼，定製接入新工具
    3. 全環節支援：持續整合、持續部署各環節
    4. 極致體驗：面向不同角色的使用設計，良好的使用者體驗
  1. 全面的程式碼檢查，提升程式碼質量
    1. 語言支援：Java、C/C++、JavaScript等主流語言支援
    2. 程式碼掃描：整合商用、自研、開源掃描工具
    3. 安全檢查：JAR包黑名單、資原始檔白名單、groupid和version規範、禁止快照上線等
    4. 智慧提示：根據掃描結果給出智慧修復提示和樣例
  1. 服務團隊協作、管控和改進
    1. 協作平臺：讓所有團隊協作的專案管理平臺
    2. 質量關卡：提升釋出軟體質量和質量管控力度
    3. 度量報表：為持續改進提供依據，落地研發專案度量規範
  1. 強大的研發平臺，擴充套件資源能力
    1. 編譯加速：多種技術提升程式碼編譯30%-80%
    2. 資源交付：虛擬化、容器等資源自動化部署
    3. 業務成功：全面支撐Biz/Dev/Ops一體化
    4. 國產化適配：適配國產化作業系統

平臺建設收益

  • 適用於多種交付模式（整包、批次、按需），實現交付價值。
  • 質量內嵌，通過自動化手段提高交付質量。
  • 開發協同，問題/需求反饋更及時，提高交付速率。
  • 主動發現研發過程潛在風險，降低交付成本。
  • 承載工程師文化，增強團隊成功交付信心，提升團隊交付能力。
  • 多維度指標自動採集分析展示，支援研發效能持續改進。

FlyFish開源福利

雲智慧已開源資料視覺化編排平臺 FlyFish 。通過配置資料模型為使用者提供上百種視覺化圖形元件，零編碼即可實現符合自己業務需求的炫酷視覺化大屏。 同時，飛魚也提供了靈活的拓展能力，支援元件開發、自定義函式與全域性事件等配置， 面向複雜需求場景能夠保證高效開發與交付。
 
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GitHub 地址： http://github.com/CloudWise-OpenSource/FlyFish
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