Continuous Deployment

Für jedes effiziente Entwicklungsteam ist Continuous Deployment ein integraler Bestandteil im Software-Entwicklungsprozess. Im Folgenden wird das Konzept von Continuous Deployment, sein Prozess, seine Unterschiede und Gemeinsamkeiten zu Continuous Integration und Continuous Delivery, sowie die damit verbundenen Werkzeuge und Praktiken tiefgehend beleuchtet. Zusätzlich werden diverse Strategien und Modelle zur Implementierung von Continuous Deployment vorgestellt. Ziel ist es, bei dir ein fundiertes Verständnis von Continuous Deployment und seiner praktischen Anwendung zu fördern.

Continuous Deployment: Grundlegende Definition

Was versteht man unter Continuous Deployment?

Continuous Deployment ist ein wichtiger Bestandteil der DevOps-Bewegung, die darauf abzielt, die Kluft zwischen Entwicklung und Betrieb zu überbrücken. CD automatisiert den letzten Schritt des Software-Freigabeprozesses und macht manuelle Eingriffe überflüssig, sodass neue Features, Updates und Bugfixes nahtlos an die Benutzer ausgeliefert werden können.

Continuous Deployment einfach erklärt

# Continuous Deployment Pipeline
git commit -m "new feature"
git push origin master

# CI server picks up the changes
build and test the code

# If all tests pass
deploy to production

Continuous Deployment Prozess und Workflow

Im Bereich der Softwareentwicklung bildet Continuous Deployment (CD) einen systematischen und automatisierten Weg, um Codeänderungen effizient in einem Produktionssystem einzusetzen. Der gesamte Workflow ist darauf ausgerichtet, die Softwarequalität sicherzustellen und gleichzeitig den Entwicklungszyklus zu beschleunigen.

Der Ablauf von Continuous Deployment

Als erster Schritt im Continuous Deployment Prozess kommt die Codeentwicklung und -überprüfung. Entwickler erstellen und überprüfen Code auf ihren lokalen Systemen. Sobald ein Entwickler eine Änderung durchführt, kann diese in das zentrale Repository mit einem Versionskontrollsystem wie Git eingereicht werden.

git add .
git commit -m "update"
git push origin master

Danach, automatisierte Tests und Builds sind die nächsten Schritte. Diese Phase verwendet Tools wie Jenkins, CircleCI oder TravisCI. Hierdurch wird sichergestellt, dass der neue Code gut mit dem bestehenden Code zusammenarbeitet und keine Fehler produziert.

# Test and build
make test
make build

Der letzte Schritt im Continuous Deployment Prozess ist das automatische Ausrollen des Codes in die Produktionsumgebung, auch Deployment genannt. Tools wie Kubernetes, Docker, und Ansible können in dieser Phase verwendet werden.

# Deploy to production
kubectl apply -f ./k8s

Continuous Deployment Prozess in der Praxis

Der Continuous Deployment Prozess erfordert eine ausreichende Testabdeckung und eine hochwertige Testautomatisierung. Die Überprüfung von Codequalität und Sicherheit ist ebenso wichtig, bevor eine automatische Bereitstellung durchgeführt wird.

Darüber hinaus erfordert der Continuous Deployment Prozess auch umfassende Überwachung und Warnsysteme. Mit diesen können Entwickler sicher sein, dass ihre Anwendungen nach Dem Deployment ordnungsgemäß funktionieren und jegliche Probleme rechtzeitig erkannt werden.

Beispiel für einen Continuous Deployment Workflow

Dadurch wird der Workflow optimiert, die Produktivität gesteigert und die Bereitstellungszeit minimiert. Der gesamte Prozess von der Codeentwicklung bis hin zur Bereitstellung in der Produktion wird somit automatisiert.

# A simple Continuous Deployment workflow
git commit -m "new feature" 
git push origin master

# Run automated tests and build
make test
make build

# If all tests have passed
kubectl apply -f ./k8s

# If tests have failed
echo "Tests failed. Fix issues and try again."

Unterschiede und Gemeinsamkeiten: Continuous Deployment, Continuous Integration, Continuous Delivery

Im Software-Entwicklungslebenszyklus sind Continuous Integration, Continuous Delivery und Continuous Deployment drei kritische Konzepte, die eine wichtige Rolle bei der Effizienz, Geschwindigkeit und Qualität der Softwareentwicklung spielen. Diese Konzepte arbeiten synergistisch zusammen, um Entwicklern zu helfen, ihre Software häufiger und zuverlässiger bereitzustellen.

Continuous delivery vs continuous deployment: Was ist der Unterschied?

Continuous Delivery und Continuous Deployment sind eng verbundene Konzepte, aber sie sind nicht identisch. Beide Praktiken sind darauf ausgerichtet, den Prozess der Bereitstellung von Software zu beschleunigen und zu rationalisieren, doch der Unterschied liegt in der Art und Weise, wie sie die Bereitstellung neuer Features und Änderungen handhaben.

Bei Continuous Delivery (CDelivery) geht es darum, sicherzustellen, dass die Software zu jedem Zeitpunkt in einem bereitstellbaren Zustand ist. Es stellt eine direkte Erweiterung der Continuous Integration (CI) dar, indem es automatisierte Tests und andere Praktiken nutzt, um sicherzustellen, dass der Code immer bereit ist, in Produktion zu gehen.

Demgegenüber setzt Continuous Deployment (CDeployment) die Prinzipien der Continuous Delivery fort und automatisiert den gesamten Prozess vom Codecommit bis hin zur Produktion. Sobald eine Änderung den Testprozess passiert hat, wird sie automatisch in Produktion gebracht. Es gibt keine manuellen Gates oder Genehmigungen.

Continuous integration continuous delivery continuous deployment: Wie hängen sie zusammen?

Continuous Integration, Continuous Delivery und Continuous Deployment bilden eine Erweiterungskette, wobei jedes folgende Konzept auf dem vorherigen aufbaut und es erweitert.

Continuous Integration (CI) ist der Ausgangspunkt. Es konzentriert sich auf das regelmäßige Zusammenführen von Codeänderungen und das Ausführen automatisierter Tests, um Probleme frühzeitig zu erkennen.

Continuous Delivery baut auf Continuous Integration auf. Es strebt danach, den Code immer in einem Zustand zu halten, der bereit ist, in Produktion zu gehen. Continuous Delivery erhöht den Automatisierungsgrad im Prozess und umfasst auch automatisierte Tests und vorbereitete, aber manuell gesteuerte, Produktionseinsätze.

Continuous Deployment, schließlich, erweitert Continuous Delivery, indem es die automatische Bereitstellung aller Codeänderungen in der Produktionsumgebung ermöglicht, vorausgesetzt, sie bestehen alle automatisierten Tests und Überprüfungen. Es erreicht dies durch die Automatisierung der letzten Stufe des Prozesses, das eigentliche Deployment,

Vergleich: Continuous integration vs continuous deployment

Continuous Integration und Continuous Deployment sind beides wichtige Aspekte eines effizienten und reibungslosen Entwicklungsprozesses einer Software. Doch während CI den Schwerpunkt auf regelmäßige Integration und automatisierte Tests legt, sorgt CD dafür, dass getestete Änderungen automatisch in die Produktion gelangen.

• CI konzentriert sich auf die Integration und es erleichtert Entwicklern das Zusammenführen ihrer Codeänderungen in ein zentrales Repository, um Konflikte und Inkonsistenzen frühzeitig zu erkennen und zu beheben.
• CD, auf der anderen Seite, baut auf CI und CDelivery auf und automatisiert das Deployment, wodurch sichergestellt wird, dass erfolgreiche Builds sofort in die Produktionsumgebung gelangen.

Werkzeuge und Praktiken in Continuous Deployment

Im Rahmen von Continuous Deployment (CD) sind es die richtigen Werkzeuge und Praktiken, die den reibungslosen Ablauf und die Effizienz des gesamten Prozesses sicherstellen. Sie tragen dazu bei, den Automatisierungsgrad zu erhöhen, Aufwand und Fehler zu minimieren und gleichzeitig die Qualität, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Softwarebereitstellung zu steigern.

Beliebte Tools für Continuous Deployment

Es gibt eine Vielzahl von Werkzeugen, die den Continuous Deployment Prozess unterstützen und erleichtern. Dazu gehören:

• Jenkins: Eine Open-Source-Tools zur Automatisierung von CI/CD-Prozessen mit einer breiten Palette von Plugins und Integrationen.
• Travis CI: Ein CI/CD-Dienst, der in der Cloud gehostet wird und sich nahtlos in GitHub integriert.
• CircleCI: Ein weiterer cloudbasierter CI/CD-Dienst, der eine einfache Einrichtung und eine hohe Flexibilität bietet.
• Docker: Ein Containertool, das dazu dient, Anwendungen leichter zu verteilen und zu verwalten, und das eine erhöhte Isolation zwischen Anwendungen bietet.
• Kubernetes: Ein Orchestrierungstool für Docker-Container, das hilft, die Continuous-Deployment-Pipeline zu verwalten.

Continuous Deployment Best Practices

Um die Vorteile von Continuous Deployment voll ausschöpfen zu können, gibt es einige Best Practices und Grundsätze, die beachtet werden sollten:

• Automatisierung als Schlüsselelement: Automatisierte Tests und Deployments sind ein wichtiger Bestandteil von CD und helfen, manuelle Fehler zu vermeiden und die Softwarequalität zu erhöhen.
• Umfangreiche Tests: Um sicherzustellen, dass Änderungen zum Deploy bereit sind, ist eine umfassende Testabdeckung entscheidend.
• Kurze, inkrementelle Änderungen helfen, Risiken zu minimieren und machen Probleme leichter erkennbar und behebbar.
• Monitoring und Rückmeldung: Überwachung von Systemen und schnelle Rückmeldung bei Problemen sind essentiell, um sicherzustellen, dass Probleme schnell behoben werden können.

Einsatz von Automatisierung im Continuous Deployment

Ein weiterer wichtiger Bestandteil von Continuous Deployment ist der Einsatz von Automatisierung. Von der Integration von Codeänderungen über das Testen und Bauen von Anwendungen bis hin zum Deployment - Automatisierung ist der Schlüssel zur Beschleunigung des gesamten Prozesses und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit.

Automatisierte Tests sind ein Schlüsselelement in der CD-Pipeline. Sie stellen sicher, dass jede Codeänderung, die in die Produktion geht, gründlich geprüft wird. Dies umfasst sowohl Unit-, Integrations-, als auch End-to-End-Tests.

 
# Automated Unit Test Example
def test_addition():
    assert addition(1, 2) == 3

Ein weiterer Bereich, in dem Automatisierung eine große Rolle spielt, ist der Deployment-Prozess. Im Idealfall wird nach dem erfolgreichen Abschluss aller Tests und Builds, der neue Code automatisch in die Produktionsumgebung eingeführt - ohne menschliches Eingreifen.

# Continuous Deployment with Kubernetes
kubectl apply -f deployment.yaml

Continuous Deployment Strategien und Modelle

Es gibt verschiedene Continuous Deployment (CD) Strategien und Modelle, die genutzt werden können, um den Prozess der Softwarebereitstellung zu optimieren. Die Wahl der passenden Strategie oder des Modells hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel den spezifischen Anforderungen des Projekts, den Ressourcen und Fähigkeiten des Entwicklerteams, und den Erwartungen der Stakeholder.

Verschiedene Continuous Deployment Strategien

Continuous Deployment-Strategien unterscheiden sich hauptsächlich in der Art und Weise, wie sie mit Softwareänderungen umgehen und wie sie diese in die Produktionsumgebung einbringen. Einige der am häufigsten verwendeten CD-Strategien sind:

• Rolling Deployment: Hierbei wird die neue Version der Software nach und nach auf alle Server ausgerollt, während der Dienst laufend bleibt, was zu minimaler Downtime führt.
• Blue/Green Deployment: In dieser Strategie existieren zwei identische Produktionsumgebungen (die "blaue" und die "grüne"). Die Aktualisierung erfolgt nur in einer Umgebung, während die andere die Live-Umgebung bleibt. Nach erfolgreichen Tests wird umgeschaltet.
• Canary Deployment: Diese Strategie sieht vor, dass Änderungen nur auf einen kleinen Teil des Systems, den sogenannten "Canary", ausgerollt werden. Nach Überprüfung der Funktionsfähigkeit wird das Update auf das gesamte System ausgeweitet.

Continuous Deployment Pipeline: Ein Modell zur Implementierung

Eine Continuous Deployment Pipeline ist ein Modell, das den Prozess von der Code-Entwicklung bis zum Deployment in der Produktionsumgebung darstellt. Sie besteht normalerweise aus mehreren Phasen, etwa dem Schreiben und Zusammenführen des Codes, dem Durchführen automatisierter Tests und dem eigentlichen Deployment.

# A simple Continuous Deployment pipeline
git commit -m "new feature" 
git push origin master

# Run automated tests and build
make test
make build

# Deploy to production
kubectl apply -f ./k8s

Software Deployment Modelle im Überblick

Abgesehen von speziellen Continuous Deployment Strategien gibt es verschiedene Modelle zur Softwarebereitstellung, die im Kontext von CD relevant sein können. Diese Modelle beschreiben, wie die Software von Entwicklern und Betrieb auf den Kunden übertragen werden kann. Drei gängige Modelle sind das On-Premise-Modell, das Cloud-Modell und das Hybrid-Modell.