企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型 一文講透DevOps理論體系的演進(jìn)

作者：京東零售 劉曉成

一、前言

當(dāng)前，我國處于以信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的科技變革浪潮中，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大勢所趨，那么作為支撐企業(yè)IT運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)營體系也在向多元方向發(fā)展，比如DevOps（研發(fā)運(yùn)營一體化）、AIOps(智能運(yùn)維)、DataOps(數(shù)據(jù)研發(fā)運(yùn)營一體化)、MLOps(機(jī)器學(xué)習(xí)研發(fā)運(yùn)營一體化)、BizDevOps(業(yè)務(wù)研發(fā)運(yùn)營一體化)、FinOps(云財(cái)務(wù)運(yùn)營)等內(nèi)容，逐步形成圍繞研運(yùn)一體化、研運(yùn)效能度量、安全體系建設(shè)、智能化、IT資源財(cái)務(wù)運(yùn)營等多個(gè)方面的XOps體系。本文重點(diǎn)側(cè)重DevOps的知識(shí)內(nèi)容闡述。

二、背景

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、數(shù)字孿生、5G、物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，企業(yè)業(yè)務(wù)試圖構(gòu)建持續(xù)化、端到端的運(yùn)營體系，從而推動(dòng)新技術(shù)、新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)的發(fā)展。然而，企業(yè)IT管理卻面臨三個(gè)難點(diǎn)現(xiàn)狀：

?業(yè)務(wù)需求變化快

?技術(shù)迭代更新快

?IT價(jià)值難體現(xiàn)

因此，當(dāng)前企業(yè)IT管理旨在希望探索出新技術(shù)、新方法、新模式，從而提升需求響應(yīng)速度以及技術(shù)深入應(yīng)用與迭代能力，最終推動(dòng)業(yè)務(wù)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。

三、發(fā)展歷程（DevOps->XOps）

整體而言，對(duì)于企業(yè)IT運(yùn)營管理對(duì)象中可以劃分7層：戰(zhàn)略與規(guī)劃、業(yè)務(wù)管理、財(cái)務(wù)與成本、數(shù)據(jù)生命周期、機(jī)器學(xué)習(xí)工程、軟件生命周期和基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行。在戰(zhàn)略與規(guī)劃中，自2009年DevOps被首次提出，逐步在不同領(lǐng)域的面向?qū)ο笾姓Q生出不同的創(chuàng)新應(yīng)用體系。從筆者繪制的圖表中我們可以看出DevOps在企業(yè)應(yīng)用成熟度最高、其次分別是AIOps和MLOps、DataOps,而在近幾年企業(yè)更多關(guān)注成本、業(yè)務(wù)創(chuàng)新，BizDevOps和FinOps也進(jìn)入企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注和落地范圍內(nèi)。

雖然XOps各領(lǐng)域面向的對(duì)象不同，但都是以文化、組織、流程三個(gè)維度串聯(lián)多個(gè)流程領(lǐng)域，在提升效率的同時(shí)提高質(zhì)量，并強(qiáng)調(diào)持續(xù)的優(yōu)化改進(jìn)，對(duì)于人員意識(shí)的文化培養(yǎng)、組織的協(xié)同能力和流程閉環(huán)的管理與持續(xù)反饋。

四、什么是DevOps

維基百科：對(duì)其定義為“DevOps(Development 和Operations 的組合詞)是一組結(jié)合了軟件開發(fā)(Dev)和IT運(yùn)營(Ops）的實(shí)踐，其目的在于縮短軟件開發(fā)生命周期并持續(xù)交付高質(zhì)量的軟件。

谷歌云：”谷歌云認(rèn)為“DevOps 旨在提高軟件交付速度，提升服務(wù)可靠性，并在軟件利益相關(guān)者之間構(gòu)建共享所有權(quán)的一種組織和文化運(yùn)動(dòng)。

AWS：”AWS將DevOps 定義為“集文化理念、實(shí)踐和工具于一身，可以提高組織高速交付應(yīng)用程序和服務(wù)的能力，與使用傳統(tǒng)軟件開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施管理流程相比，能夠幫助組織更快地發(fā)展和改進(jìn)產(chǎn)品。

Gartner: Gartner 認(rèn)為其“是一種使用敏捷方法、協(xié)作和自動(dòng)化交付解決方案的業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)方法?！?/p>

從業(yè)界多方對(duì) DevOps 的定義來看，DevOps 不只是一門技術(shù)或套工具平臺(tái)體系。DevOps 是 Development 和 Operations 的組合詞，是組過程、方法與系統(tǒng)的統(tǒng)稱，通過研發(fā)、測試、運(yùn)維之間的協(xié)作打破各部門之間的信息壁壘，改善團(tuán)隊(duì)之間的合作關(guān)系，通過自動(dòng)化.敏捷化和一體化的軟件交付和架構(gòu)變更流程，實(shí)現(xiàn)更加便捷、頻繁和可靠的發(fā)布軟件。

在筆者觀點(diǎn)理解而言，DevOps是一種交付方式，其中涉及技術(shù)、工具、文化、組織多個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)踐方法。(如下圖是筆者簡單的理解)

五、DevOps的價(jià)值和發(fā)展趨勢

隨著近年來DevOps在企業(yè)應(yīng)用成熟度趨于成熟，不乏出現(xiàn)一些文章中提到DevOps已死的標(biāo)題來吸引讀者的注意。正如為了推廣微服務(wù)而出現(xiàn)鋪天蓋地的單體架構(gòu)的貶低言論，推廣敏捷而踩低瀑布開發(fā)，筆者認(rèn)為在不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域、業(yè)務(wù)復(fù)雜度情況、公司組織結(jié)構(gòu)、企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施等多方面維度都會(huì)作為判斷決策依據(jù)，上面我們提到在戰(zhàn)略與規(guī)劃中，DevOps是一種交付方式，只有交付方式適合不合適，沒有直接死掉這么一說。現(xiàn)在我們鋪墊了那么多，接下來看下DevOps的價(jià)值和發(fā)展趨勢。

根據(jù) IDC 報(bào)告顯示，2021 年全球 DevOps 軟件工具市場總額為159 億美元，據(jù)預(yù)測，2023 年全球 DevOps軟件工具市場規(guī)模將超過200 億美元，如下圖：

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，筆者曾經(jīng)提到全新的業(yè)務(wù)模式、高效的業(yè)務(wù)流程、前沿的技術(shù)設(shè)施、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)預(yù)測、健康的組織文化等5個(gè)內(nèi)容方向，如果數(shù)字化轉(zhuǎn)型基于業(yè)務(wù)模式的是否改變，可以將其過程劃分為兩個(gè)類型，一種是自身數(shù)字化重構(gòu)，另外一種是創(chuàng)新數(shù)字化業(yè)務(wù)。

對(duì)于自身數(shù)字化重構(gòu)來說：我們旨在提升企業(yè)效率，DevOps能力體系強(qiáng)調(diào)協(xié)作、自動(dòng)化、和持續(xù)優(yōu)化。

（1）其中協(xié)作來說，包含信息共享（業(yè)務(wù)類、執(zhí)行類、反饋類等）和協(xié)作調(diào)度（全自動(dòng)、簡化和基于事件）；

（2）自動(dòng)化包括軟件過程（開發(fā)、測試、部署等過程）和過程支撐能力（編譯構(gòu)建、測試環(huán)境、部署環(huán)境等）。

（3）持續(xù)優(yōu)化包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)等。

對(duì)于創(chuàng)新數(shù)字化業(yè)務(wù)來說：我們旨在提升用戶體驗(yàn)、業(yè)務(wù)創(chuàng)新，DevOps能力體系強(qiáng)調(diào)更好的價(jià)值交付，建設(shè)工具賦能業(yè)務(wù)創(chuàng)新和敏捷。

（1）價(jià)值交付：更深入的業(yè)務(wù)認(rèn)知和需求痛點(diǎn)挖掘，以及基于用戶進(jìn)行量化體驗(yàn)。

（2）工具賦能：圍繞工具平臺(tái)、配置、基礎(chǔ)設(shè)施等內(nèi)容，由組織級(jí)統(tǒng)一團(tuán)隊(duì)以服務(wù)化方式賦能項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，為業(yè)務(wù)敏捷性和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

5.1、DevOps的價(jià)值交付、協(xié)作與敏捷管理

在DevOps中，我們提倡價(jià)值交付，更深入的業(yè)務(wù)認(rèn)知和需求痛點(diǎn)挖掘，完成用戶體驗(yàn)提升和業(yè)務(wù)交付。而在敏捷開發(fā)中，我們知道敏捷開發(fā)管理是一種為應(yīng)對(duì)快速變化的時(shí)長和技術(shù)環(huán)境的新型軟件開發(fā)方法，它更強(qiáng)調(diào)價(jià)值交付過程中所涉及的各類角色(如業(yè)務(wù)產(chǎn)品、開發(fā)和測試等)之間的緊密協(xié)作、能夠很好地適應(yīng)變化的團(tuán)隊(duì)組織、協(xié)作和工作方式，主張演進(jìn)式的規(guī)劃和開發(fā)方式，以及持續(xù)和盡早的交付，并不斷反饋調(diào)整與持續(xù)改進(jìn)，并且鼓勵(lì)快速與靈活的面對(duì)變更，更注重軟件開發(fā)過程中人的作用。而加快軟件交付速度是企業(yè)應(yīng)用敏捷開發(fā)最主要的原因。企業(yè)的本質(zhì)是利用組織和技術(shù)追求效率與成本控制從而產(chǎn)生商業(yè)利潤。敏捷開發(fā)管理實(shí)踐方法眾多，企業(yè)需根據(jù)自身特點(diǎn)選擇適合的敏捷實(shí)踐。

5.2、DevOps的自動(dòng)化與工具化賦能

首先，持續(xù)交付是指持續(xù)的將各類變更 (包括新功能、缺陷修復(fù)、配置變化、實(shí)驗(yàn)等) 安全、快速、高質(zhì)量地落實(shí)到生產(chǎn)環(huán)境或用戶手中的能力，是一組能夠幫助軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)極大提高其軟件交付速度和質(zhì)量的模式和最佳實(shí)踐的組成。

那么，持續(xù)交付與部署流水線為軟件的發(fā)布提供一個(gè)可重復(fù)且可靠的自動(dòng)化過程，能夠?qū)崿F(xiàn)價(jià)值的持續(xù)穩(wěn)定傳遞。流水線打通軟件交付過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，建立全流程、端到端、可視化的自動(dòng)化部署流水線，每次變更都會(huì)觸發(fā)完整的自動(dòng)化部署流水線，為團(tuán)隊(duì)提供狀態(tài)可視化和及時(shí)反饋。

所以我們可以簡單定義，自動(dòng)化部署流水線是實(shí)現(xiàn)持續(xù)交付的核心。

5.3、DevOps的技術(shù)運(yùn)營能力場景

技術(shù)運(yùn)營包含監(jiān)控管理、配置管理、容量與成本管理、高可用管理、事件與變更管理、業(yè)務(wù)連續(xù)性管理和用戶體驗(yàn)管理七個(gè)能力場景。

?一是監(jiān)控管理，多數(shù)企業(yè)監(jiān)控采集的平臺(tái)化能力建設(shè)較為成熟，具有較強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)展性，支持自定義數(shù)據(jù)采集、處理服務(wù)。

?二是配置管理關(guān)注與技術(shù)運(yùn)營相關(guān)的面向應(yīng)用場景的配置對(duì)象及數(shù)據(jù)，配置對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)誤告警的自動(dòng)屏蔽，根據(jù)配置對(duì)象的狀態(tài)來設(shè)置規(guī)則，配置數(shù)據(jù)有多套配置系統(tǒng)管理方案，從線下轉(zhuǎn)為線上方式，支持對(duì)配置進(jìn)行統(tǒng)一納管。

?三是容量與成本管理，通過量化、精細(xì)化的方式對(duì)容量成本預(yù)算、成本核算等進(jìn)行管理實(shí)施。

?四是事件與變更管理，事件管理是對(duì)影響生產(chǎn)的事故和問題建立預(yù)防、高效處理及度量改進(jìn)的制度和手段，變更管理是對(duì) IT 基礎(chǔ)設(shè)施、系統(tǒng)應(yīng)用、業(yè)務(wù)產(chǎn)品配置等場景實(shí)施變更所進(jìn)行的審批和控制流程。

?五是高可用管理，包含應(yīng)用高可用管理和數(shù)據(jù)高可用管理，采用軟硬件結(jié)合的方式，以及多機(jī)房集群部署，最大限度保障系統(tǒng)的可用性。

?六是業(yè)務(wù)連續(xù)性管理，通過風(fēng)險(xiǎn)管理、危機(jī)管理、應(yīng)急管理等內(nèi)容保障業(yè)務(wù)連續(xù)性要求。

?七是用戶體驗(yàn)管理，通過技術(shù)運(yùn)營的方式關(guān)注用戶體驗(yàn)，提升用戶滿意度，通常會(huì)通過埋點(diǎn)技術(shù)收集用戶體驗(yàn)指標(biāo)，并進(jìn)行分析優(yōu)化

5.4、DevOps的應(yīng)用設(shè)計(jì)與DevSecOps

DevOps的應(yīng)用設(shè)計(jì)主要關(guān)注應(yīng)用架構(gòu)的可擴(kuò)展性、可伸縮性、可觀測性、安全性和可用性。在應(yīng)用設(shè)計(jì)中，隨著技術(shù)發(fā)展與業(yè)務(wù)變化，IT架構(gòu)已經(jīng)經(jīng)歷了單體架構(gòu)、垂直架構(gòu)、SOA架構(gòu)和微服務(wù)框架幾大階段，而當(dāng)前微服務(wù)與云原生架構(gòu)正在企業(yè)中廣泛試點(diǎn)。

在這里筆者想強(qiáng)調(diào)的是，應(yīng)用設(shè)計(jì)中，往往安全是整個(gè)IT團(tuán)隊(duì)所有成員的責(zé)任，需要貫穿整個(gè)業(yè)務(wù)生命周期的每個(gè)環(huán)節(jié)。

DevSecOps 通過建立完善的軟件安全開發(fā)生命周期管理體系，將安全內(nèi)建到項(xiàng)目的生命周期每個(gè)階段，并流程化跟蹤項(xiàng)目安全建設(shè)中的各項(xiàng)安全活動(dòng)。同時(shí)，在研發(fā)過程中融入安全基礎(chǔ)能力，要求和檢出一一對(duì)應(yīng)，平臺(tái)可集成安全工具，提升自動(dòng)化能力.

六、DevOps的生命周期與工具全景圖

DevOps 通過其規(guī)劃、部署、交付和運(yùn)營階段來影響應(yīng)用程序生命周期。每個(gè)階段都依賴其他階段，且各階段并非特定于角色。DevOps 文化在某種程度上涉及每個(gè)階段中的所有角色。

圖片來自https://learn.microsoft.com/zh-cn/devops/what-is-devops

貫穿云原生 DevOps 整個(gè)生命周期的工具鏈全景圖如下:

圖片來自：https://mp.weixin.qq.com/s/yPeRriDT-miiLoJdY-aY8Q

七、DevOps的成熟度評(píng)估體系

DevOps 成熟度是評(píng)估效維工具選擇的首要參考維度。不同企業(yè)可以基于自身實(shí)際情況可以從多維度進(jìn)行評(píng)估：

八、感悟

筆者認(rèn)為越是成熟度高的東西，體系知識(shí)越是龐大，本文限于篇幅的原因?qū)τ诓糠謨?nèi)容細(xì)節(jié)并未全部展開描述，更多的是從定義、描述、價(jià)值、趨勢、知識(shí)體系和工具體系大的方向介紹，對(duì)于如何實(shí)施細(xì)節(jié)需要讀者去針對(duì)細(xì)節(jié)內(nèi)容去學(xué)習(xí)。其中上述內(nèi)容有很多是筆者的觀點(diǎn)，如有不同見解，還希望留言或者私下溝通。

九、參考資料

?《中國XOps應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展研究報(bào)告》-中國信息通信研究院

?《星漢未來綜合運(yùn)維解決方案》

?微軟DevOps資源中心：https://learn.microsoft.com/zh-cn/devops/what-is-devops

審核編輯 黃宇