CI/CD 管道是一组在开发和运营之间建立联系的实践。通过自动化软件开发生命周期中的操作程序，可以及早发现故障，提高生产力，并更快地交付给最终用户。因此，团队更频繁地推送稳定的软件更新并创建敏捷的 DevOps工作流程。CI/CD 是软件更新快速有效的原因。
这篇文章概述了 CI/CD 管道中的主要概念和元素。
什么是 CI/CD 管道？
CI/CD 管道是持续集成、交付和部署工作流。管道通过配置文件在开发阶段触发各种流程。该管道侧重于使用CI/CD 自动化工具。另一方面，DevOps 管道更关注响应能力，强调来自不同DevOps 角色和职责的输入的重要性。DevOps 原则和管道自动化的理想组合为持续的软件交付创造了环境。
CI/CD 管道的阶段
CI/CD 管道在交付每个软件更改之前都会执行必要的步骤。如果任何阶段失败，该事件将触发通知并通知整个团队（通常通过电子邮件）。管道分为四个阶段的过程。每个步骤都有一个专门的目的，即确保交付的一致性、质量和速度。组织可能会根据项目详细信息添加其他步骤。
1. 来源
开发团队使用版本控制系统，例如Git。这些系统将代码存储在一个集中的存储库中。因此，跟踪更改、协作和保护源代码变得轻而易举。CI 假设存储库更改至少每天发生一次，如果不是更频繁的话。在管道中，源跟踪是管道自动化过程中的基本步骤。根据操作监视更改和触发事件可以更好地控制源代码。自动化源代码可确保团队随时了解代码的任何更改和问题。查明问题并为团队提供建议可以让开发人员迅速采取行动并立即解决问题。
2. 构建
构建阶段将源代码与依赖项结合起来。结果是可能为最终用户准备好的软件实例。此步骤包括为 Go 或 Java 等语言编译代码。在这种情况下，该操作需要特殊的构建工具，例如 Maven、Ant 或 Gradle。Python 或 Ruby 等解释性语言不需要此类工具。构建阶段理想地在干净和隔离的环境中运行，开发人员在容器或 VM中运行代码。
3. 测试
管道中的测试阶段涉及大量自动化，持续测试确保管道在开发阶段发现问题。各种自动化测试工具有助于简化此过程。测试跨不同的设备和环境运行。越早越好。测试阶段自动执行性能、集成、功能和回归测试。同时使用白盒和黑盒测试可以得到最好的结果。
尽快发现错误有两个好处：
1.问题没有到达最终用户，导致用户体验的改善。
2. 开发人员发现在代码还很新鲜时更容易修复错误。尽早解决问题可以降低调试成本。
4. 部署
CI/CD 管道的最后一个阶段是部署。软件成功通过所有测试后，程序就可以投入生产环境了。存在各种部署策略，包括评估几个节点或提供软件版本。
在部署阶段考虑自动化的关键方面是：
- 通过Kubernetes 或 Docker Swarm等容器编排工具实现部署和代码迁移安全性。
- 通过 Puppet 或 Chef 等工具进行配置文件和权限管理。
- 通过Terraform等IaC配置工具在环境之间创建和管理模板基础架构。
CI/CD Pipeline Example
CI/CD 管道由许多程序和组件组成。组件和步骤因用例而异。
以下是部署 Kubernetes 集群的示例管道：
- 多个开发人员连接到版本控制系统，例如 Git。对源代码的每次更改和更新都会触发 CI/CD 工具中的操作并开始流水线流程。
- 中央 CI/CD 集成系统（例如 Jenkins）构建 Docker 映像。此外，该工具在软件上运行各种测试。一旦所有的试验和验证通过，集成系统就会将创建的镜像推送到 Kubernetes 集群中。
- Kubernetes 集群为软件构建准备和部署 Docker 容器。
- 最后，Docker 将软件容器化并提供用于集成的组件。
上面的例子演示了流水线背后的复杂过程。任何步骤的失败都会立即通知开发人员该问题。通过在不同阶段添加CI/CD 管道安全和监控以创建DevSecOps环境，进一步增强管道。
Important CI/CD Pipeline KPIs
CI/CD 管道的错误实现会阻碍开发过程并减慢整个团队的速度。要查看实施的管道策略是否表现良好，请考虑以下关键绩效指标 (KPI)：
1.代码质量。静态代码分析工具和各种 IDE 插件有助于量化代码质量。跟踪质量提高了开发标准，减少了构建中断的数量。在推出新的代码行之前，开发人员更多地关注他们通过测试和调试提交的内容。
2.周期时间。编写代码并完成完整的生产周期需要多长时间？周期时间估计一个想法到达最终用户需要多长时间。
3.部署时间。最终确定的代码需要多长时间才能投入生产？编写代码和交付之间的瓶颈阻碍了许多组织。与周期时间相比，部署时间不考虑编写代码所花费的时间，而只关注管道效率。
4.可用性。整个系统的可用性是一个运营指标，了解正常运行时间可确保管道稳定可靠。
CI/CD Pipeline Tools
各种工具有助于自动化部分 CI/CD 管道。下面是CI/CD 工具的简要列表。
版本控制
- Git是一种广泛使用的软件，用于跟踪更改和协作开发。
- Subversion是不太流行的 Apache 替代方案。该系统在开源社区中有着广泛的应用。
构建工具
- Maven是用于 Java 项目的构建自动化工具。Maven 与 C# 和 Scala 等其他语言兼容。
- Ant是一个 Java 库，用于使用 XML 文件自动化构建过程和依赖关系。
- Gradle是用于开发任务、编译和测试准备的构建自动化工具。支持 Java、JavaScript、C/C++ 等语言。
CI/CD Server Tools
- Jenkins是一个自动化服务器，具有数百个用于自动化 CI/CD 任务的插件。
- Bamboo是用于软件发布管理和自动化的 CI/CD 管道服务器。
- TeamCity是一个构建管理和自动化服务器，具有各种Java IDE的本地集成。
CI/CD Pipeline Best Practices
实施 CI/CD 管道需要大量的工作和实践。每个解决方案都是独一无二的，没有一个万能的答案。考虑以下提示以成功设置 CI/CD 管道：
- 分析当前环境和开发软件所采取的步骤。注意重复性任务以及循环中的哪些步骤可以自动化。
- 在构建管道之前定义成功指标。指标提供了一种可量化的方式来分析 CI/CD 功能。
- 从一个较小的项目开始，并提供概念证明来演示 CI/CD 管道功能并解决问题。
- 将流水线流程设置为多个阶段。评估每个较小的部分，以确保反馈更快地返回。
- 在干净的环境中运行每个工作流程以确保一致性。
- 同行评审每个拉取请求以增加协作和可靠性。
结论
CI/CD 管道具有独特的挑战。设置不同的自动化软件需要时间和精力。但是，一旦环境开始工作，利大于弊，因此请考虑采用 CI/CD 管道实践。
