CI/CD 管道是一組在開發和運營之間建立聯系的實踐。通過自動化軟件開發生命周期中的操作程序，可以及早發現故障，提高生產力，并更快地交付給最終用戶。因此，團隊更頻繁地推送穩定的軟件更新并創建敏捷的 DevOps工作流程。CI/CD 是軟件更新快速有效的原因。

這篇文章概述了 CI/CD 管道中的主要概念和元素。

什么是 CI/CD 管道？

CI/CD 管道是持續集成、交付和部署工作流。管道通過配置文件在開發階段觸發各種流程。該管道側重于使用CI/CD 自動化工具。另一方面，DevOps 管道更關注響應能力，強調來自不同DevOps 角色和職責的輸入的重要性。DevOps 原則和管道自動化的理想組合為持續的軟件交付創造了環境。

CI/CD 管道的階段

CI/CD 管道在交付每個軟件更改之前都會執行必要的步驟。如果任何階段失敗，該事件將觸發通知并通知整個團隊（通常通過電子郵件）。管道分為四個階段的過程。每個步驟都有一個專門的目的，即確保交付的一致性、質量和速度。組織可能會根據項目詳細信息添加其他步驟。

1. 來源

開發團隊使用版本控制系統，例如Git。這些系統將代碼存儲在一個集中的存儲庫中。因此，跟蹤更改、協作和保護源代碼變得輕而易舉。CI 假設存儲庫更改至少每天發生一次，如果不是更頻繁的話。在管道中，源跟蹤是管道自動化過程中的基本步驟。根據操作監視更改和觸發事件可以更好地控制源代碼。自動化源代碼可確保團隊隨時了解代碼的任何更改和問題。查明問題并為團隊提供建議可以讓開發人員迅速采取行動并立即解決問題。

2. 構建

構建階段將源代碼與依賴項結合起來。結果是可能為最終用戶準備好的軟件實例。此步驟包括為 Go 或 Java 等語言編譯代碼。在這種情況下，該操作需要特殊的構建工具，例如 Maven、Ant 或 Gradle。Python 或 Ruby 等解釋性語言不需要此類工具。構建階段理想地在干凈和隔離的環境中運行，開發人員在容器或 VM中運行代碼。

3. 測試

管道中的測試階段涉及大量自動化，持續測試確保管道在開發階段發現問題。各種自動化測試工具有助于簡化此過程。測試跨不同的設備和環境運行。越早越好。測試階段自動執行性能、集成、功能和回歸測試。同時使用白盒和黑盒測試可以得到最好的結果。

盡快發現錯誤有兩個好處：

1.問題沒有到達最終用戶，導致用戶體驗的改善。

2. 開發人員發現在代碼還很新鮮時更容易修復錯誤。盡早解決問題可以降低調試成本。

4. 部署

CI/CD 管道的最后一個階段是部署。軟件成功通過所有測試后，程序就可以投入生產環境了。存在各種部署策略，包括評估幾個節點或提供軟件版本。

在部署階段考慮自動化的關鍵方面是：

• 通過Kubernetes 或 Docker Swarm等容器編排工具實現部署和代碼遷移安全性。
• 通過 Puppet 或 Chef 等工具進行配置文件和權限管理。
• 通過Terraform等IaC配置工具在環境之間創建和管理模板基礎架構。

CI/CD Pipeline Example

CI/CD 管道由許多程序和組件組成。組件和步驟因用例而異。

以下是部署 Kubernetes 集群的示例管道：

• 多個開發人員連接到版本控制系統，例如 Git。對源代碼的每次更改和更新都會觸發 CI/CD 工具中的操作并開始流水線流程。
• 中央 CI/CD 集成系統（例如 Jenkins）構建 Docker 映像。此外，該工具在軟件上運行各種測試。一旦所有的試驗和驗證通過，集成系統就會將創建的鏡像推送到 Kubernetes 集群中。
• Kubernetes 集群為軟件構建準備和部署 Docker 容器。
• 最后，Docker 將軟件容器化并提供用于集成的組件。

上面的例子演示了流水線??背后的復雜過程。任何步驟的失敗都會立即通知開發人員該問題。通過在不同階段添加CI/CD 管道安全和監控以創建DevSecOps環境，進一步增強管道。

Important CI/CD Pipeline KPIs

CI/CD 管道的錯誤實現會阻礙開發過程并減慢整個團隊的速度。要查看實施的管道策略是否表現良好，請考慮以下關鍵績效指標 (KPI)：

1.代碼質量。靜態代碼分析工具和各種 IDE 插件有助于量化代碼質量。跟蹤質量提高了開發標準，減少了構建中斷的數量。在推出新的代碼行之前，開發人員更多地關注他們通過測試和調試提交的內容。

2.周期時間。編寫代碼并完成完整的生產周期需要多長時間？周期時間估計一個想法到達最終用戶需要多長時間。

3.部署時間。最終確定的代碼需要多長時間才能投入生產？編寫代碼和交付之間的瓶頸阻礙了許多組織。與周期時間相比，部署時間不考慮編寫代碼所花費的時間，而只關注管道效率。

4.可用性。整個系統的可用性是一個運營指標，了解正常運行時間可確保管道穩定可靠。

CI/CD Pipeline Tools

各種工具有助于自動化部分 CI/CD 管道。下面是CI/CD 工具的簡要列表。

版本控制

• Git是一種廣泛使用的軟件，用于跟蹤更改和協作開發。
• Subversion是不太流行的 Apache 替代方案。該系統在開源社區中有著廣泛的應用。

構建工具

• Maven是用于 Java 項目的構建自動化工具。Maven 與 C# 和 Scala 等其他語言兼容。
• Ant是一個 Java 庫，用于使用 XML 文件自動化構建過程和依賴關系。
• Gradle是用于開發任務、編譯和測試準備的構建自動化工具。支持 Java、JavaScript、C/C++ 等語言。

CI/CD Server Tools

• Jenkins是一個自動化服務器，具有數百個用于自動化 CI/CD 任務的插件。
• Bamboo是用于軟件發布管理和自動化的 CI/CD 管道服務器。
• TeamCity是一個構建管理和自動化服務器，具有各種Java IDE的本地集成。

CI/CD Pipeline Best Practices

實施 CI/CD 管道需要大量的工作和實踐。每個解決方案都是獨一無二的，沒有一個萬能的答案。考慮以下提示以成功設置 CI/CD 管道：

• 分析當前環境和開發軟件所采取的步驟。注意重復性任務以及循環中的哪些步驟可以自動化。
• 在構建管道之前定義成功指標。指標提供了一種可量化的方式來分析 CI/CD 功能。
• 從一個較小的項目開始，并提供概念證明來演示 CI/CD 管道功能并解決問題。
• 將流水線流程設置為多個階段。評估每個較小的部分，以確保反饋更快地返回。
• 在干凈的環境中運行每個工作流程以確保一致性。
• 同行評審每個拉取請求以增加協作和可靠性。

結論

CI/CD 管道具有獨特的挑戰。設置不同的自動化軟件需要時間和精力。但是，一旦環境開始工作，利大于弊，因此請考慮采用 CI/CD 管道實踐。