软件交付周期（SDLC，Software Development Life Cycle）越来越短，应用程序规模越来越大，DevOps致力于支持软件的持续构建和交付

SDLC已发展为通过若干流程、工具、方法以实现快速交付

软件交付的挑战

瀑布模型和实物交付

串行由上而下，一般不返回上阶段，交付周期一般较长，如软盘\CD-ROM

敏捷模型和电子交付

增量、迭代、敏捷模型，可多次交付（更利于更新和打补丁），如exe程序

基础设施（如服务器和网络）是静态的，需事先设置好，一般SDLA不涉及影响基础设施

云端的软件交付

软件程序从二进制变为在线服务

虚拟化技术和软件定义网络（SDN）使服务器更动态化

如Amazon Web Service（AWS）、Google Cloud Platform（GCP）这种云服务，可轻松创建和管理动态基础设施

基础设施被纳入SDLC范围，成为重要组件之一，程序被安装和运行在服务器上，不再是客户的PC机上

软件和服务交付周期缩短

持续集成

为了更高质量的快速交付，开发者和QA开始采用一些自动化技术

CI continuous integration，CI包含一系列工具的组合，如版本控制系统version control systems VCS、构建服务器、自动化测试工具

VCS帮助开发在中心服务器上维护程序源代码

CI帮助开发者和QA提升代码质量，缩短程序归档或模块打包周期，CI足以应对电子交付

持续交付

CI加上自动化部署是服务器上应用程序向用户提供服务的过程

如何将软件交付服务器？如何关闭、替换、回滚已有程序？如系统库也更新，如何升级？如何修改操作系统的用户和组设置？

基础设施包含服务器和网络，上述取决于开发、QA、预发布、生产等环境，每个环境都有不同的服务器配置和IP地址

CD continuous delivery，是CI工具、配置管理、编排工具的组合，可实现上述问题

配置管理

帮助配置操作系统，包括用户、用户组、系统库，可管理多台服务器，以便更换服务器时与所需状态或配置保持一致；支持将应用程序部署或安装到服务器中；配置管理支持自动或手动更新程序

手动触发执行-蓝绿部署

基础设施即代码

配置管理工具不仅支持操作系统或虚拟机，还支持云基础设施，在云端创建并配置网络、存储和虚拟机，通过配置文件自动化设置云基础设施

配置管理比标准操作过程SOP有优势，复制环境也容易

编排

也是配置管理工具的一种，在配置和分配云资源时，更智能和动态

编排工具可管理多个服务器和网络资源，当管理员要增加应用程序实例时，编排工具可确定可用服务器，自动部署和配置应用程序和网络

编排工具超出SDLC范围，但在扩展应用程序和重构基础设施资源时有助于持续交付

微服务趋势

模块化编程

每个模块独立且可重用，可由不同开发团队维护

当实现应用程序时，应用程序只需初始化，并使用这些模块来构建更大的应用程序

模块化编程可提高软件开发速度，减少重复造轮子

包管理

Java或轻量级编程语言都有自己的模块或包管理工具

java-Maven、python-pip、ruby-rubyGems、JavaScript-npm

包管理工具允许将模块或软件包注册到集中式或私有存储库，并下载必要的软件包

MVC设计模型

不断添加新功能和逻辑时，应用程序需要更多的模块、包、框架组合，尤其是服务器端应用程序

常需要连接数据库如RDBMS、身份验证服务器如LDAP，通过具有适当的设计的HTML将结果返回用户

因此需要软件设计模型，以便应用程序中使用一组模块开发应用程序

MVC模型视图和控制器，一种流行的程序设计模型，定义了三个层次：

视图层：负责用户界面UI、输入输出I/O

模型层：负责数据查询和持久化，如加载和存储数据到数据库

控制层：负责视图和模型之间的业务逻辑

简化MVC的框架：Struts、SpringMVC、Ruby on Rails、Django

单体架构应用程序

MVC定义了每层的边界，但源代码model、表示代码view、业务逻辑controller都存在统一VCS存储库中，虽然应用程序体积变大，会变得更慢，被称为单体架构monolithic，包括构建巨型exe\war程序的代码

当添加或修改其中一个模块时，会影响很多代码，导致没人愿意维护这些代码

远程过程调用

Sun RPC remote procedure call 远程过程调用，允许远程使用模块，有利于将应用程序划分为多个进程（程序）单个程序可以有单独的源代码存储库

如RPC实现的NFS network file system网络文件系统，NFS客户端和服务器之间的CPU和操作系统版本是互相独立的

如RPC风格的编程语言，unix、c语言有rpcgen工具生成桩代码负责网络通信、Java有类似RMI remote method invocationRMI编译器生成连接远程java进程的桩代码，以调用方法并获得结果、Object C有分布式对象，.Net有远程处理功能

远程过程调用，用于客户端\服务器模型结构，不是分布式架构，出于安全角度，不建议在公共网络上使用

SOAP（HTTP/SSL）作为数据传输的Web服务，使用XML作为数据表示和服务定义Web服务描述语言（Web Services Description Language,WSDL）,然后使用通过描述、发现和集成（Universal Description、Discovery、Integration，UDDI）作为服务注册来查找Web服务应用程序

RESTfull

HTTP/SSL作为RPC传输，并简化为RESTfull设计：

使用HTTP和SSL/TLS作为传输标准

使用HTTP方法进行创建、加载、上传、删除（create、load、upload、delete，CLUD），如get、post、put、delete

使用URI作为资源标识符

使用JSON作为标准数据表示

RESTfull基于HTTP支持任何编程语言

如有多个RESTfull程序，需要考虑在VCS上管理多个源代码及如何部署多个RESTfull服务器，CICD帮助构建和部署更多RESTfull服务应用程序

微服务

微服务设计关注

无状态，不将用户会话存储到系统，有助于扩展

无共享数据存储，有自己的数据存储如数据库，有助于封装后端数据库，代码重构，单个微服务中更新数据库模式

版本控制和兼容性，经常更改和更新API，应定义版本，具有向后兼容性，有助于与其他微服务和应用程序解耦

集成CICD：采用CICD流程来消除管理工作

构建微服务应用程序框架

Spring Boot、Flask

单体架构应用程序设计和微服务设计

微服务也包括接口层、业务逻辑层、数据存储，但应用程序（服务）由多个微服务构建，不同应用程序可在下面共享相同的微服务，开发者可以添加或修改现有的微服务

CICI有助于开发和部署多个微服务，但资源和复杂性（如虚拟机、操作系统、库、磁盘卷、网络）在数量上无法与单体架构应用程序进行比较，在工具和角色可以支持云上大型自动化环境

自动化工具

自动化实现快速软件交付，解决管理许多微服务的复杂性

自动化工具不是普通的IT\基础设施应用程序，如Active Directory、Bind（DNS）、Sendmail（MTA），为了实现自动化，工程师应具备编码技能尤其是脚本语言，及基础结构运维技能，如虚拟化、网络、存储

DevOps是开发和运维的结合，可实现自动化流程，如持续集成、基础设施即代码和持续交付

持续集成工具

Git VCS工具，使用git进行check in\out代码，托管git服务如Github、Bitbucket，创建保存Git存储库，并与其他用户协作

构建服务器，如jekins、Teamcity

托管服务，软件即服务Software as a service，SasS，如Codeship、Travis CI

持续交付工具

配置管理工具：Puppet、Chef、Ansible

托管Chef平台：AWS Ops Works

AWS CloudFormation有助于实现基础设施即代码，支持AWS操作的自动化：

创建VPC

在VPC上创建子网

在VPC上创建Internet网关

创建路由表以将子网关联到Internet网关

创建安全组

创建云主机实例

将安全组关联到云主机实例

AWS CodeDeploy聚焦软件部署，允许用户自定义

监控和日志工具

Amazon CloudWatch是AWS内置监控工具

ELK是流行堆栈组合，是Elasticsearch、Logstash、Kibana的组合

Logstash有助于采集日志并转为JSON格式，发送到ES，ES是一个分布式JSON数据库，Kibana可以可视化存在ES上的数据

Grafana 也是一个流行的可视化工具，与时间序列数据库连接，如Graphite、InfluxDB，时间序列数据库用于存储扁平的、非规范化的数字型数据，如CPU使用率和网络流量，时间序列数据库有内置优化，可节省数据空间，更快的查询历史数据，大多数DevOps监控功能根据后端都适用时间序列数据库

沟通工具

如使用多个DevOps工具，需切换访问不同控制台以检查CICD流水线是否正常工作，

如需考虑, 将源代码合并到GitHub、在Jenkins上触发新构建、触发AWS CodeDeploy以部署新版吧应用程序

通信工具，可以帮助集成这些DevOps工具，任何人都可查看事件并评论，如Slack、HipChat

公有云

云计算，可以轻松实现CICD和自动化工作，特别是公有云API为DevOps提供多CICD支持

Amazon Web Services、Google Cloud Platform