Continuous Integration und Continuous Delivery (CI/CD) stehen im Mittelpunkt jeder erfolgreichen DevOps-Praxis. Teams, die ihre Softwareentwicklung modern gestalten wollen, müssen mit den GitLab CI/CD Best Practices Schritt halten.
In diesem Artikel, erfährst du, was Continuous Integration/Continuous Delivery (CI/CD) bedeutet, wie du einige Best Practices implementierst und warum sie wichtig sind.
Was bedeutet CI/CD?
CI/CD umfasst verschiedene Aspekte: Es ist ein technischer Prozess, eine Denkweise und eine Abfolge von Schritten. Im Kern steht die Automatisierung, die DevOps-Teams ermöglicht, die Code-Entwicklung zu optimieren.
Continuous Integration (CI) erleichtert den Software-Build und die Integration des Quellcodes, verbessert die Versionskontrolle und fördert durch Automatisierung eine intensivere Zusammenarbeit. Nach der Integration folgt Continuous Delivery (CD), das automatisierte Tests und Deployments umfasst. CD verringert den manuellen Aufwand für Bereitstellung und Deployment erheblich und hilft Teams, die Verwaltungstools für den Lebenszyklus der Software deutlich zu reduzieren.
CI/CD- vs. CI/CD-Pipeline: Erklärung
CI/CD (Continuous Integration/Continuous Delivery bzw. Continuous Deployment) und CI/CD-Pipeline sind eng miteinander verbundene Begriffe, die jedoch unterschiedliche Bedeutungen haben.
CI/CD steht für Continuous Integration und Continuous Delivery oder Continuous Deployment. Es ist ein methodischer Ansatz in der Softwareentwicklung, der darauf abzielt, die Integration, das Testen und die Bereitstellung von Codeänderungen zu automatisieren.
Eine CI/CD-Pipeline ist die konkrete Umsetzung des CI/CD-Prinzips. Sie besteht aus einer Reihe von automatisierten Schritten, die den gesamten Prozess der Softwareentwicklung und -bereitstellung abbilden. Eine typische CI/CD-Pipeline umfasst Stufen wie Code-Commit, Build, Test, Bereitstellung und Monitoring. Jede dieser Stufen ist so konzipiert, dass sie den Übergang von einer Entwicklungsphase zur nächsten automatisiert und beschleunigt. Eine CI/CD-Pipeline nutzt verschiedene Automatisierungswerkzeuge, um sicherzustellen, dass Codeänderungen nahtlos und effizient durch die einzelnen Phasen des Entwicklungszyklus fließen.
Best Practices: CI/CD-Pipeline
Um mit CI/CD erfolgreich zu sein, sollte kontinuierliche Integration, Lieferung und Bereitstellung fest in deiner Arbeitsweise verankert sein, da sie die Basis moderner Softwareentwicklung bilden. DevOps zielt darauf ab, Software schneller als herkömmliche Methoden zu den Nutzer(innen) zu bringen.
Fragt man 10 Teams nach den DevOps CI/CD Best Practices, erhält man wahrscheinlich 10 verschiedene Antworten.
Dennoch gibt es einige allgemein anerkannte Tipps für DevOps CI/CD Best Practices:
Einmaliger Build: Vermeide es, für jede Stufe einen neuen Build zu erstellen, da dies zu Unregelmäßigkeiten führen kann. Nutze stattdessen dieselben Build-Artefakte in jeder Stufe der CI/CD-Pipeline. Das setzt einen Build voraus, der unabhängig von der Umgebung ist.
Tests optimieren: Finde ein gutes Gleichgewicht zwischen Testabdeckung und Performance. Dauern die Tests zu lange, versuchen die Nutzer(innen) möglicherweise, den Prozess zu umgehen.
Fail Fast: Auf der CI-Seite müssen die Entwickler, die den Code übertragen, so schnell wie möglich wissen, ob es Probleme gibt, damit sie den Code neu aufsetzen und beheben können, bevor er in Vergessenheit gerät. Die Idee des „Fail Fast“ hilft auch, den Kontextwechsel der Entwickler zu reduzieren. Das macht die DevOps-Profis zufriedener.
Regelmäßige Code-Commits: Je regelmäßiger der Code übertragen wird, desto größer ist der Nutzen für die DevOps-Teams.
Schnelle Fehlerbehebung: CI/CD ermöglicht es, fehlerhafte Builds schnell zu reparieren.
Bereinigte Pre-Production-Umgebungen: Je länger Umgebungen in Gebrauch sind, desto schwieriger wird es, alle Konfigurationsänderungen und Aktualisierungen nachzuvollziehen, die vorgenommen wurden. Daher ist es ratsam, die Vorproduktionsumgebungen zwischen den einzelnen Einsätzen zu bereinigen.
Ständige Automatisierung: Optimiere die CI/CD-Pipeline kontinuierlich, um einen Zustand der „kontinuierlichen Automatisierung“ zu erreichen.
Klare Prozesse: Stelle sicher, dass die Release- und Rollback-Pläne gut dokumentiert sind und vom gesamten Team verstanden werden.
Frühzeitige Sicherheit: CCI/CD ist eine Verschiebung des Schwerpunkts und bietet daher eine gute Gelegenheit, die Sicherheit früher in den Prozess zu integrieren. Somit gibt es auch CI/CD Pipeline Security Best Practices, die du beachten solltest.
Feedback-Schleifen einrichten: Sorge dafür, dass das gesamte Team leicht Feedback erhalten und geben kann.
Best Practices für Continuous Delivery
Best Practices für Continuous Delivery und Deployment sollten genauer betrachtet werden, da Continuous Integration oft mehr Aufmerksamkeit erhält.
Hier ist eine Übersicht der bewährten Praktiken für CD:
Starte mit dem Vorhandenen: Warte nicht auf eine neue Plattform. Es ist immer möglich, bestehende Systeme zu optimieren, um schneller und effizienter zu arbeiten.
Setze auf Einfachheit: Die effektivste CD wird mit einem Minimum an Tools durchgeführt.
Behalte den Überblick: Probleme und Merge-Anfragen können leicht außer Kontrolle geraten. Wenn möglich, nutze Meilensteine, um den Überblick zu behalten. Bonus: Meilensteine können auch bei der Planung von Agile-Sprints und -Releases hilfreich sein.
Automatisiere Bereitstellungen: Setze auf Automatisierung beim User Acceptance Testing und in der Staging-Phase.
Release-Pipeline optimieren: Automatisierung ist der Schlüssel zur effizienten Verwaltung der Release-Pipeline.
Überwachung einrichten: Eine effektive Überwachung des Produktionsprozesses spart Zeit und Geld und liefert zudem wertvolle Daten für geschäftliche Entscheidungen.
Führe Continuous Deployment ein: Sobald Continuous Delivery stabil läuft, führe ein „hands-free“-Deployment ein, das es ermöglicht, Änderungen automatisch in die Produktion zu überführen.
Optimierung der CI/CD-Pipeline
Eine CI/CD-Pipeline stellt die Abfolge von Schritten dar, die erforderlich sind, um eine neue Softwareversion bereitzustellen. Durch Überwachung und Automatisierung können diese Prozesse erheblich verbessert werden, insbesondere in den Phasen der Integration, des Testens, der Bereitstellung und des Deployments.
Die wesentlichen Bestandteile einer CI/CD-Pipeline umfassen:
1. Planung 2. Analyse 3. Design 4. Build 5. Test 6. Release 7. Deployment 8. Validierung 9. Compliance 10. Wartung
Obwohl diese Schritte manuell durchgeführt werden können, entfaltet die CI/CD-Pipeline ihren vollen Nutzen erst durch Automatisierung.
Zur Verbesserung der CI/CD-Pipeline bieten sich folgende Maßnahmen an:
Release-Strategie variieren: Ein Canary-Release (oder Canary Deployment) könnte in Betracht gezogen werden. Dabei werden neue Funktionen zunächst nur einer ausgewählten Gruppe von Nutzern zur Verfügung gestellt.
Automatisierung ausweiten: Erhöhe die Anzahl der automatisierten Tests – davon kann es nie genug geben.
Tools rationalisieren: Weniger Tools führen zu weniger Übergaben und vereinfachten Abläufen. Eine integrierte DevOps-Plattform, die CI/CD umfasst, kann hier besonders vorteilhaft sein.
Regelmäßige Softwarekompositionsanalysen: Führe kontinuierlich Analysen der Softwarezusammensetzung durch, um sicherzustellen, dass das DevOps-Team kritische Probleme mit Open-Source-Software frühzeitig erkennt und verfolgt.
CI/CD: Metriken zur Erfolgsmessung
Um zu erkennen, wie effektiv CI/CD-Praktiken sind, ist eine kontinuierliche Messung notwendig. Metriken sind entscheidend, um die Systemleistung zu verbessern und den Mehrwert zu identifizieren. Sie dienen auch als Basis zur Beurteilung der Auswirkungen von Optimierungen.
Zykluszeit
Die Zykluszeit misst die Dauer vom Beginn der Arbeit am Code bis zur Bereitstellung einer funktionalen Anwendung. Durch die Messung der verschiedenen Entwicklungsphasen erhältst du wertvolle Einblicke in die gesamte Entwicklungsdauer und erkennst mögliche Engpässe im Prozess.
Time to Value
„Time to Value“ beschreibt, wie lange es dauert, bis geschriebener Code veröffentlicht wird. Idealerweise sollten Integration, Testen, Lieferung und Deployment innerhalb von Minuten bis wenigen Stunden abgeschlossen sein. Dauert der Durchlauf durch die CI/CD-Pipeline Tage, ist eine Optimierung erforderlich, um den Wert zu realisieren.
Uptime
Uptime ist ein Maß für die Stabilität und Zuverlässigkeit des Systems und dafür, ob alles so funktioniert, wie es sollte. Sie ist eine der wichtigsten Aufgaben des Ops-Teams. Wenn die CI/CD-Strategie automatisiert ist, können die Ops-Leiter mehr Zeit auf die Systemstabilität und weniger Zeit auf Workflow-Probleme verwenden.
Fehlerquoten
Die Fehlerquote bei Anwendungen ist eine alltägliche Erscheinung im Entwicklungsprozess. Ihre Verfolgung ist sehr wichtig, denn die Fehlerquoten können nicht nur auf Qualitätsprobleme hinweisen, sondern auch auf laufende Probleme mit der Leistung und der Uptime. Wenn die Uptime und die Fehlerquoten hoch erscheinen, kann dies ein Hinweis auf eine gängige CI/CD-Problematik zwischen Dev- und Ops-Teams sein. Betriebsziele sind ein wichtiger Indikator für den Prozesserfolg.
Infrastrukturkosten
Die Infrastrukturkosten sind besonders bei Cloud-nativer Entwicklung entscheidend. Die Verwaltung einer CI/CD-Plattform kann teuer werden, wenn die Kosten nicht kontrolliert werden. Cloud-Anbieter berücksichtigen bei der Preisgestaltung die Ausgaben für Netzwerkausrüstung, Infrastrukturwartung und Personal.
Teambindung
Entwickler(innen) und Mitarbeiter(innen) bleiben tendenziell länger im Unternehmen, wenn sie sich wertgeschätzt und zufrieden fühlen. Gute Zusammenarbeit und effektive Kommunikation innerhalb der Teams fördern die Teambindung. Andererseits kann eine niedrige Bindungsrate auf Unzufriedenheit hinweisen, was eine Analyse der internen Abläufe notwendig macht.
Vorteile der Einhaltung von CI/CD Best Practices
Wenn Best Practices befolgt werden, sind die Vorteile von CI/CD in der gesamten Organisation spürbar: Von HR bis zu den Betriebsabteilungen arbeiten die Teams besser und erreichen ihre Ziele. Die Etablierung von Metriken zur Bewertung der CI/CD-Performance kann über die Bereitstellung von Einblicken in die Entwicklung hinausgehen und sich auf viele Aspekte des Unternehmens auswirken.
Eine gut funktionierende CI/CD-Pipeline kann für DevOps-Teams ein entscheidender Faktor sein.
Dies sind einige der größten Vorteile einer guten CI/CD-Pipeline:
Entwickler(innen) reparieren nichts, sie schreiben Code. Weniger Tools und Toolchains bedeuten weniger Zeitaufwand für Wartung und mehr Zeit, tatsächlich hochwertige Softwareanwendungen zu produzieren.
Code ist in Produktion. Anstatt in einer Warteschlange zu sitzen, gelangt der Code tatsächlich in die reale Welt. Dies führt auch zu glücklicheren Entwicklern.
Entwickler(innen) haben die Kapazität, sich auf die Lösung von Geschäftsproblemen zu konzentrieren. Ein optimierter CI/CD-Prozess gibt Entwickler(innen) Zeit, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren und nicht auf die Ablenkungen durch fehlerhaften Code, verpasste Übergaben, Produktionsprobleme und mehr.
Innovation macht alles einfacher. In einer wettbewerbsorientierten Welt benötigen Unternehmen alle verfügbaren Tools, um sich zu behaupten. Ein gut aufgebauter CI/CD-Prozess erleichtert, beschleunigt und sichert die Softwareentwicklung, was bedeutet, dass DevOps-Teams die Zeit und Energie haben, außerhalb des Rahmens zu denken.
Talente kommen und bleiben. Der Arbeitsmarkt ist sehr wettbewerbsintensiv, und DevOps-Talente sind schwer zu beeindrucken. Nichts sagt „Wir nehmen unser DevOps-Team ernst“ mehr, als eine Organisation, die in die Technologie und Prozesse rund um CI/CD investiert.
Jeder und jede macht das, was er oder sie am besten kann. Dev, Ops, Sec und Test haben jeweils eine wichtige Rolle zu spielen und CI/CD hilft, die Verantwortlichkeiten klar zu definieren.
CI/CD-Deployment-Strategie
Denke daran, dass es bei CI/CD darum geht, Kund(innen) eine Softwareanwendung schneller und in besserer Qualität zu liefern als zuvor. Unternehmen, die CI/CD einführen, erleben oft eine erhebliche Steigerung ihrer Produktivität. Der Schlüssel zum Erfolg liegt darin, eine Bereitstellungsstrategie zu entwickeln, die auf die spezifischen Bedürfnisse des Unternehmens zugeschnitten ist.
Hier sind einige Strategien, die zu einer erfolgreichen CI/CD-Implementierung beitragen:
Häufige Releases festlegen: Plane regelmäßige und häufige Veröffentlichungen, um die Vorteile von CI/CD voll auszuschöpfen.
Build-Prozess automatisieren: Setze auf Automatisierung im Build-Prozess, um Konsistenz und Effizienz zu gewährleisten.
Tests parallel durchführen: Führe Tests parallel aus und erstelle eine effiziente Bereitstellungspipeline.
Schnelles Scheitern und „Shift Left“-Mentalität: Fördere eine Kultur des schnellen Scheiterns und verschiebe Tests und Qualitätskontrollen frühzeitig in den Entwicklungsprozess. Dies gibt den Entwickler(innen) die Tools und Fähigkeiten, um schneller und sicherer zu arbeiten.
Schnelles Feedback durch CI-Tools: Verwende CI-Tools, die schnelles Feedback liefern, um Entwicklungszyklen zu verkürzen und die Qualität zu verbessern.
Diese Strategien helfen dabei, die Vorteile von CI/CD voll auszuschöpfen und die Effizienz sowie die Qualität der Softwareentwicklung zu steigern.
Wie kann ich CI/CD in meiner Organisation implementieren?
Bevor eine Software implementiert wird, ist es entscheidend, die Unternehmensziele klar zu definieren. Dies gilt ebenso für die Einführung von CI/CD. Alle Beteiligten in der Entwicklung sollten frühzeitig in den Implementierungsprozess eingebunden werden. Entwickler(innen) sollten besonders berücksichtigt werden, da sie die Hauptnutzer(innen) der neuen Tools und Prozesse sein werden.
Führe gründliche Recherchen durch, wenn du Software bewertest, die CI/CD unterstützt, und frage nach kostenlosen Testversionen, um deren Eignung zu prüfen.
Obwohl CI/CD darauf abzielt, die Softwarebereitstellung durch Automatisierung zu beschleunigen, ist es ratsam, den Implementierungsprozess mit einer „Langsam und stetig“-Einstellung zu beginnen. Eine langsame, sorgfältige Einführung hilft, Fehler in der fertigen Anwendung zu minimieren und die langfristige Effizienz zu sichern.
Konsistenz im Integrationsprozess ist entscheidend. Führe regelmäßige Unit-Tests durch, löse Releases zunächst manuell aus und verfolge relevante Metriken. Bestimme dann, welche Prozesse automatisiert werden können und sollten, um die Effizienz weiter zu steigern.
Mit GitLab findest du jetzt die richtige Lösung, um die CI/CD Best Practices richtig umzusetzen.
