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容器化与 DevOps：提升软件开发和部署效率的完美组合 (容器化与虚拟化有什么区别?)
在当今瞬息万变的数字化时代，快速且高效地开发和部署软件至关重要。容器化和 DevOps 共同构成了一个强大的组合，可以显著提升软件开发和部署的效率和敏捷性。
容器化简介
容器化是一种软件打包和部署方式，它将应用程序及其所有依赖项打包到一个轻量级的容器镜像中。容器镜像可以在不同的环境中运行，而无需重新编译或修改基础代码。
容器化的一些主要优势包括：
- 可移植性：容器可以在任何支持容器运行环境的平台上运行。
- 一致性：容器化应用程序在不同的环境中表现一致，消除了传统部署方法带来的不一致性。
- 可扩展性：容器可以轻松地部署和扩展，以满足需求的增加。
容器化与虚拟化
容器化和虚拟化都是软件打包和部署的常见方法，但两者之间存在着一些关键区别：
| 特性 | 容器化 | 虚拟化 |
|---|---|---|
| 资源开销 | 低 | 中等到高 |
| 隔离级别 | 进程级 | 内核级 |
| 可移植性 | 跨平台 | 通常受平台限制 |
| 用例 | 微服务、无状态应用程序 | 服务器、操作系统 |
DevOps 简介
DevOps 是一种软件开发方法，强调开发（Dev）和运营（Ops）团队之间的合作和协作。通过采用 DevOps 实践，组织可以提高软件开发和部署的效率和质量。
DevOps 的一些主要原则包括：
- 持续集成：频繁地将代码更改集成到主分支中，并进行自动测试。
- 持续交付：将更改快速可靠地交付到生产环境中。
- 自动化：使用工具和脚本自动化构建、测试和部署过程。
容器化与 DevOps：完美结合
容器化和 DevOps 的结合创造了一个强大的生态系统，可以大幅提升软件开发和部署的效率：
- 构建一次，随处部署：使用容器化，应用程序可以一次构建，然后跨多个环境（开发、测试和生产）进行部署。
- 简化部署：容器化简化了部署过程，消除了对复杂配置和依赖项管理的需要。
- 持续交付：通过自动化构建和部署管道，容器化和 DevOps 可以实现持续交付，从而提高软件发布的频率。
- 提高可用性和弹性：容器可以轻松地复制和部署，这提高了应用程序的可用性和弹性。
结论
容器化和 DevOps 是软件开发和部署过程中不可或缺的工具。通过将这两者结合起来，组织可以实现显著的效率和敏捷性提升。容器化简化了部署，而 DevOps 促进了协作和自动化。通过拥抱容器化和 DevOps，组织可以应对当今不断变化的软件开发和部署需求。
什么是DevOps
什么是DevOps？
DevOps 是一套实践、工具和文化理念，可以实现软件开发团队和 IT 团队之间的流程自动化和集成。 它强调团队赋能、跨团队沟通和协作以及技术自动化。
DevOps 运动始于 2007 年左右，当时软件开发和 IT 运营社区开始担忧传统的软件开发模式。 在此模式下，编写代码的开发人员与部署和支持代码的运营人员会独立工作。 DevOps 这一术语由“开发”和“运营”两个词构成，它反映了将这些领域整合为一个持续流程的过程。
DevOps 如何运作？
DevOps 团队包括开发人员和 IT 运营人员，他们在整个产品生命周期中进行协作，以提高软件部署的速度和质量。 这是一种全新的工作方式，也是一种文化转型，对团队及其工作的组织具有重大影响。
在 DevOps 模式下，开发和运营团队不再是“孤立”的。 有时，这两个团队会合并为一个团队，合并后工程师会参与整个应用生命周期中的工作（从开发和测试到部署和运营），并具备多学科的技能。
DevOps 团队使用工具实现流程自动化，并加速流程，这有助于提高可靠性。 DevOps 工具链可帮助团队处理重要的 DevOps 基础事项，包括持续集成、持续交付、自动化和协作。
DevOps 的价值有时也会应用于开发团队以外的团队。 当安全团队采用 DevOps 方法时，安全性则成为开发过程中一个活跃的组成部分。 这就是所谓的 DevSecOps。
DevOps 生命周期
由于 DevOps 的连续性，从业人员使用无限循环来展示 DevOps 生命周期各个阶段之间的相互关系。 尽管看似是按顺序进行的，但此循环实际表示需要在整个生命周期进行持续协作和迭代改进。
DevOps 生命周期由六个阶段组成，它们分别代表开发（循环的左半部分）和运营（循环的右半部分）所需的流程、功能和工具。 团队会在每个阶段进行协作和沟通，以保持一致性、速度和质量。
规划
DevOps 团队应采用敏捷开发实践来提高速度和质量。 敏捷开发是一种用于项目管理和软件开发的迭代方法，可帮助团队将工作分解成更小的部分，从而提供增量价值。
构建
Git 是一个免费的开源版本控制系统。 Git 可为分支、合并和重写存储库历史记录提供出色的支持，而这已为开发构建流程带来了众多极具创新且功能强大的工作流和工具。
持续集成和交付
CI/CD可让团队频繁且可预测地发布高品质产品，其范围涵盖从源代码存储库到使用自动化工作流的生产环节。 团队可以频繁地合并代码变更、部署功能标记以及集成端到端测试。
监控和警报
快速识别并解决影响产品正常运行时间、速度和功能的事务。 自动通知您团队有关变更、高风险操作或故障的信息，以便保持服务的运行。
运维
管理面向客户的端到端 IT 服务交付。 这包括设计、实施、配置、部署和维护支持组织服务的所有 IT 基础架构过程中涉及的实践。
持续反馈
DevOps 团队应对每个版本进行评估，并生成报告以改进未来版本。 通过收集持续反馈，团队可以改进其流程，并采纳客户反馈以改进下一个版本。
DevOps 工具
DevOps 工具可应对 DevOps 生命周期的关键阶段。 它们通过帮助改进协作、减少上下文切换、引入自动化以及实现可观察性和监控功能来支持 DevOps 实践。
DevOps 工具链通常遵循两种方法：一体化或开放式工具链。 一体化工具链提供完整的解决方案，通常不会与其他第三方工具集成。 开放式工具链则允许使用不同工具进行自定义。 这两种方法各有优缺点。
DevOps 有哪些优势？
有“2020 年 DevOps 趋势调查”表明，99％ 的调查对象表示 DevOps 对他们的组织产生了积极影响。 DevOps 的优势包括更快且更轻松的发布、团队效率、更高的安全性、更高品质的产品，以及更高的团队和客户满意度。
速度
更频繁地实践 DevOps 发布可交付成果的团队具有更高的品质和稳定性。 事实上，DORA 2019 年 DevOps 状况报告发现，精英团队的部署频率和速度分别比表现不佳的团队高出 208 倍和 106 倍。 持续交付使得团队可以使用自动化工具来构建、测试和交付软件。
改进协作
DevOps 的基础是开发人员和运营团队之间的协作文化，他们会分担责任，协调工作。 此举可以提高团队的效率，并省去工作交接和编写专为其运行环境而设计的代码的时间。
快速部署
通过提高发布的频率和速度，DevOps 团队可以快速地改进产品。 快速发布新功能和修复缺陷有助于获得竞争优势。
质量和可靠性
持续集成和持续交付等实践可确保变更正常运行且安全无误，从而提高软件产品的质量。 监控则有助于团队实时了解性能。
安全性
通过将安全性集成到持续集成、持续交付和持续部署管道中，DevSecOps 成为开发过程中一个活跃的组成部分。 通过将主动安全审计和安全测试集成到敏捷开发和 DevOps 工作流中，可将安全性植入产品内。
采用 DevOps 会面临哪些挑战？
原有的习惯很难改变。 深陷孤立工作方式的团队可能会难以应对，甚至抗拒彻底改变团队结构以采用 DevOps 实践。 某些团队可能会错误地认为有了新工具就足以采用 DevOps。 但是，DevOps 是人员、工具和文化的结合。 DevOps 团队的每一个人都必须了解整个价值流，从构思、开发到最终用户体验。 它要求打破孤岛，以便在整个产品生命周期中进行协作。
Devops 不是任何一个个人的工作，而是每个人的工作。
从传统的基础架构转向使用基础架构即代码 (IaC) 和微服务可以加快开发和创新速度，但增加的运营工作量可能极具挑战性。 最好为自动化、配置管理和持续交付实践奠定坚实的基础，以帮助减负。
过度依赖工具会使团队偏离 DevOps 的必要基础：团队和组织结构。 一旦建立了结构，就应该建立流程和团队，然后确定工具。
如何采用 DevOps？
首先，采用 DevOps 需要致力于评估且可能更改或删除组织当前所用的所有团队、工具或流程。 这表示需要构建必要的基础架构，以便团队能够自主构建、部署和管理其产品，而不必过分依赖于外部团队。
DevOps 文化
DevOps 文化是指团队采用新工作方式（包括加强合作和沟通）的环境。 这是人员、流程和工具的协调一致，以实现更加统一的客户导向服务。 多学科团队负责产品的整个生命周期。
持续学习
在 DevOps 方面表现良好的组织鼓励进行实验和一定程度的冒险。 在这些组织中，跳出固有思维模式是常态，而失败则被理解为学习和进步的自然组成部分。
敏捷
敏捷开发方法在软件行业中非常受欢迎，因为它们赋予了团队内在的灵活性、出色的有序性以及响应变化的能力。 DevOps 是一种文化转型，可促进软件构建和维护人员之间的协作。 搭配使用敏捷开发和 DevOps 时，可提高效率和可靠性。
DevOps 实践
持续集成
持续集成是将代码更改自动集成到软件项目中的实践。 它允许开发人员频繁地将代码更改合并到执行构建和测试的中央存储库中。 这有助于 DevOps 团队更快速地修复缺陷、提高软件质量以及缩短验证和发布新软件更新所需的时间。
持续交付
持续交付通过自动将代码更改部署到测试/生产环境中来扩展持续集成。 它会沿着持续交付管道推进。 而在此管道内，自动化构建、测试和部署会被编排为一个发布工作流。
情境意识
对于组织中的每个成员来说，能够访问他们需要的数据以尽可能高效和快速地完成他们的工作可谓至关重要。 团队成员需收到部署管道中的故障警报（无论是系统性故障还是由于测试失败引起的故障），并及时收到在生产中所运行应用的运行状况和性能的最新信息。 指标、日志、跟踪、监控和警报都是团队了解其工作进展所需的重要反馈来源。
自动化
自动化是其中一个最重要的 DevOps 实践，因为它能让团队更快速地完成高品质软件的开发和部署流程。 利用自动化，将代码变更推送到源代码存储库的一个简单操作便可触发构建、测试和部署流程，从而大大减少这些步骤所花的时间。
基础架构即代码
无论您的组织是拥有本地数据中心，还是完全托管在云中，能快速、一致地调配、配置和管理基础架构是成功采用 DevOps 的关键。 基础架构即代码 (IaC) 不仅仅是编写基础架构配置脚本，它还将基础架构定义视为实际代码：使用源控制、代码审查、测试等。
微服务
微服务是一种架构技术。 在此技术中，应用被构建为一系列可以相互独立部署和运行的小型服务。 每个服务都有其自己的流程，并通过接口与其他服务通信。 这种关注点分离和剥离的独立功能支持 DevOps 实践，例如：持续交付和持续集成。
监控
DevOps 团队监控从规划、开发、集成和测试、部署到运营的整个开发生命周期。 如此一来，团队就能迅速、自动地对客户体验中的任何降级做出响应。 更重要的是，它允许团队“左移”至开发的早期阶段，并最大程度地减少具有破坏性的生产变更。
开始使用 DevOps
开始使用 DevOps 的最简方法就是识别小型价值流（例如：小型支持应用或服务），然后开始尝试一些 DevOps 实践。 与软件开发一样，与一小群利益相关者一起转换单个数据流比尝试在组织内一次性过渡至全新的工作方式要容易得多。
容器英语
容器是一种轻量级的虚拟化技术，将应用及其依赖项打包成一个独立、可移植的容器，使之便于部署和管理。 容器在云计算、微服务、DevOps等领域被广泛应用，成为了现代应用开发和部署的新标准。
1.容器与虚拟机的区别
容器是操作系统级别的虚拟化技术，不需要在宿主机上运行完整的操作系统内核，所有容器共享宿主机上的内核，并通过隔离机制实现对资源的独立分配与管理。
而虚拟机则是硬件级别的虚拟化技术，需要在宿主机上运行完整的操作系统内核，并为每个虚拟机分配一定数量的资源。
2.容器的优势
容器具有以下优点：轻量级、快速启动、资源占用少、隔离性好、易于迁移、可扩展性强、便于管理等。 这些优点使得容器在云计算、微服务、DevOps等场景下得到了广泛的应用。
3.容器镜像
容器镜像是容器的可执行文件，包含了应用及其所有依赖关系、配置信息等。 用户在启动容器时，会从镜像中创建一个容器实例，并通过隔离机制实现对宿主机资源的独立访问。 容器镜像可以通过Docker Registry、Harbor等工具进行管理和分发。
4.容器编排
容器编排是指对容器的自动化部署、扩容、管理和协调。 容器编排工具如Kubernetes、Docker Swarm等，可以根据用户定义的规则自动管理集群内的容器，确保容器应用的高可用性和伸缩性。
5.容器网络
容器网络是指容器之间或与外界通信的网络。 容器默认采用桥接网络模式，可以使用多种网络插件来实现不同网络场景下的容器通信和负载均衡。
6.容器安全
容器安全是保护容器及其应用免受攻击和漏洞利用的一系列策略和措施。 包括镜像源控制、漏洞扫描、访问控制、流量控制、日志监控等，可以通过开源工具和云服务来实现。
7.容器云平台
容器云平台是指以容器技术为基础，提供容器管理、编排、网络和存储等一系列能力，方便用户快速构建、部署和管理容器应用的云平台。 主流的容器云平台包括Kubernetes、OpenShift、Harbor等，可以运行在私有云或公共云环境中。
DevOps指的是什么？
DevOps（Development和Operations的组合词）是一组过程、方法与系统的统称，用于促进开发（应用程序/软件工程）、技术运营和质量保障（QA）部门之间的沟通、协作与整合。 它是一种重视“软件开发人员（Dev）”和“IT运维技术人员（Ops）”之间沟通合作的文化、运动或惯例。 透过自动化“软件交付”和“架构变更”的流程，来使得构建、测试、发布软件能够更加地快捷、频繁和可靠。 它的出现是由于软件行业日益清晰地认识到：为了按时交付软件产品和服务，开发和运维工作必须紧密合作。 采用 DevOps 的文化、做法和工具的团队将获得高绩效，可以用更快的速度构建更好的产品以获得更高的客户满意度。 为什么 DevOps 会如此热门，时常被人所提及，这与其发展背景是分不开的，主要原因可以概括为以下几点：敏态需求的增加，即探索性工作的增加；软件开发从传统的瀑布流方式到敏捷开发，再到现在对敏捷开发提出了更高的要求，近些年创新型的应用不断涌现，在这些应用的研发过程中多采用小步快跑、快速试错的方式，这些探索性工作要求运维能够具备一天发布多次的能力，需要企业完成由稳态到敏态的转变。 软件开发活动在企业经营活动中占比的不断增加；业务发展对软件的依赖由轻度依赖、中度依赖发展到目前的重度依赖。 企业存在对消除浪费的需求。 软件开发活动在企业中的位置越来越重要，而像企业经营活动一样，软件开发活动中也存在着许多的浪费，企业管理上必然存在着识别并消除浪费的需求。 软件开发中的浪费包括不必要和必要的浪费，不必要的浪费有：无人使用的功能、软件bug、等待测试、等待审批等；必要的浪费包括：工作项移交、测试、项目管理等。
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