Pipeline CI/CD: definição, visão geral e elementos

Um pipeline de CI/CD é um conjunto de práticas que cria uma conexão entre desenvolvimento e operações. Ao automatizar os procedimentos operacionais no ciclo de vida de desenvolvimento de software, a descoberta de falhas acontece antecipadamente, a produtividade aumenta e a entrega aos usuários finais é mais rápida.

Como resultado, as equipes promovem atualizações de software estáveis com mais frequência e criam um fluxo de trabalho ágil de DevOps. CI/CD é o motivo pelo qual as atualizações de software acontecem de forma rápida e eficiente.

Esta postagem fornece uma visão geral dos principais conceitos e elementos do pipeline de CI/CD.

O que é um pipeline de CI/CD?

O pipeline de CI/CD é o fluxo de trabalho contínuo de integração, entrega e implantação. O pipeline aciona vários processos durante os estágios de desenvolvimento por meio de um arquivo de configuração.

O pipeline se concentra no uso de ferramentas de automação CI/CD. Por outro lado, um pipeline de DevOps concentra-se mais na capacidade de resposta, destacando a importância da contribuição de diferentes funções e responsabilidades de DevOps.

A combinação ideal de princípios DevOps e automação de pipeline cria um ambiente para entrega contínua de software.

Estágios do pipeline de CI/CD

O pipeline de CI/CD passa pelas etapas necessárias antes da entrega para cada alteração de software. Caso alguma das etapas falhe, o evento dispara uma notificação e informa toda a equipe (normalmente via e-mail).

O pipeline se divide em um processo de quatro estágios. Cada etapa tem o objetivo especializado de garantir consistência, qualidade e velocidade de entrega. Uma organização pode adicionar etapas adicionais dependendo dos detalhes do projeto.

1. Fonte

As equipes de desenvolvimento usam sistemas de controle de versão, como o Git. Esses sistemas armazenam código em um repositório centralizado. Como resultado, rastrear alterações, colaborar e proteger o código-fonte torna-se muito fácil.

A CI pressupõe que as alterações no repositório acontecem pelo menos diariamente, se não com mais frequência. No pipeline, o rastreamento da origem é a etapa básica do processo de automação do pipeline. Monitorar alterações e disparar eventos com base em ações proporciona melhor controle sobre o código-fonte.

Automatizar a fonte garante que a equipe permaneça informada sobre quaisquer alterações e problemas com o código. Identificar o problema e aconselhar a equipe permite que os desenvolvedores ajam rapidamente e resolvam os problemas rapidamente.

2. Construir

O estágio de construção combina o código-fonte com dependências. O resultado é uma instância do software potencialmente pronta para os usuários finais.

Esta etapa inclui a compilação de código para linguagens como Go ou Java. Neste caso, a ação requer ferramentas de construção especiais, como Maven, Ant ou Gradle. Linguagens interpretativas como Python ou Ruby não requerem tais ferramentas.

O estágio de construção é idealmente executado em um ambiente limpo e isolado, e os desenvolvedores executam o código em contêineres ou VMs.

3. Teste

O estágio de teste no pipeline envolve uma enorme quantidade de automação, e os testes contínuos garantem que o pipeline descubra problemas durante os estágios de desenvolvimento. Várias ferramentas de teste de automação ajudam a tornar esse processo mais fácil.

Os testes são executados em diferentes dispositivos e ambientes. Quanto mais cedo melhor. O estágio de teste automatiza testes de desempenho, integração, funcionais e de regressão. Usar testes de caixa branca e caixa preta produz os melhores resultados.

Descobrir bugs o mais rápido possível traz dois benefícios:

1. Os problemas não chegam ao usuário final, resultando em melhoria na experiência do usuário.

2. Os desenvolvedores acham mais fácil corrigir um bug enquanto o código ainda está atualizado. Resolver os problemas o mais cedo possível torna a depuração menos dispendiosa.

4. Implantar

O estágio final do pipeline de CI/CD é a implantação. Depois que o software passar em todos os testes com sucesso, o programa estará pronto para um ambiente de produção. Existem várias estratégias de implantação, incluindo a avaliação de alguns nós ou o fornecimento de versões de software.

Os principais aspectos a serem considerados na automação durante o estágio de implantação são:

• Segurança de implantação e migração de código por meio de ferramentas de orquestração de contêineres, como Kubernetes ou Docker Swarm.
• Arquivo de configuração e gerenciamento de permissões através de ferramentas como Puppet ou Chef.
• Criação e gerenciamento de infraestrutura de modelos entre ambientes por meio de ferramentas de provisionamento IaC, como Terraform.

Exemplo de pipeline de CI/CD

Um pipeline de CI/CD consiste em muitos programas e componentes. Os componentes e etapas variam dependendo do caso de uso.

Abaixo está um exemplo de pipeline para implantar um cluster Kubernetes:

• Vários desenvolvedores se conectam a um sistema de controle de versão, como o Git. Cada alteração e atualização no código-fonte aciona uma ação em uma ferramenta de CI/CD e inicia o processo de pipeline.
• O sistema central de integração CI/CD, como Jenkins, constrói uma imagem Docker. Além disso, a ferramenta executa diversos testes no software. Depois que todos os testes e verificações forem aprovados, o sistema de integração envia a imagem criada para um cluster Kubernetes.
• O cluster Kubernetes prepara e implanta contêineres Docker para a construção do software.
• Por último, o Docker conteineriza o software e envia os componentes para integração.

O exemplo acima demonstra o processo complexo por trás do pipeline. A falha em qualquer uma das etapas informa os desenvolvedores sobre o problema imediatamente. Aprimore ainda mais o pipeline adicionando segurança e monitoramento do pipeline de CI/CD em todos os diferentes estágios para criar um ambiente DevSecOps.

KPIs importantes do pipeline de CI/CD

Uma implementação defeituosa de um pipeline de CI/CD atrapalha o processo de desenvolvimento e retarda toda a equipe. Para ver se a estratégia de pipeline implementada tem um bom desempenho, considere os seguintes indicadores-chave de desempenho (KPIs):

1.Qualidade do código. Ferramentas de análise de código estático e vários plug-ins IDE ajudam a quantificar a qualidade do código. Acompanhar a qualidade melhora o padrão de desenvolvimento, reduzindo o número de quebras de construção. Os desenvolvedores se concentram mais no que comprometem, testando e depurando antes de enviar novas linhas de código.

2. Tempo de ciclo. Quanto tempo leva para escrever o código e passar pelo ciclo completo de produção? O tempo de ciclo estima quanto tempo leva para uma ideia chegar ao usuário final.

3. Tempo de entrega para implantação. Quanto tempo leva para o código finalizado chegar à produção? O gargalo entre a escrita do código e a entrega atrapalha muitas organizações. Comparado ao tempo de ciclo, o lead time para implantação não leva em conta o tempo necessário para escrever o código e se concentra apenas na eficiência do pipeline.

4. Disponibilidade. A disponibilidade de todo o sistema é uma métrica operacional, e conhecer o tempo de atividade garante que o pipeline seja estável e confiável.

Ferramentas de pipeline de CI/CD

Várias ferramentas ajudam a automatizar partes do pipeline de CI/CD. Abaixo está uma breve lista de ferramentas CI/CD.

Controle de versão

• Git é um software amplamente utilizado para rastrear mudanças e desenvolvimento colaborativo.
• Subversion é a alternativa menos popular do Apache. O sistema tem ampla aplicação na comunidade de código aberto.

Ferramentas de construção

• Maven é uma ferramenta de automação de construção para projetos Java. Maven é compatível com outras linguagens como C# e Scala.
• Ant é uma biblioteca Java para automatizar processos de construção e dependências usando arquivos XML.
• Gradle é uma ferramenta de automação de construção para tarefas de desenvolvimento, compilação e preparação de testes. Suporta linguagens como Java, JavaScript, C/C++ e outras.

Ferramentas de servidor CI/CD

• Jenkins é um servidor de automação com centenas de plugins para automatizar tarefas de CI/CD.
• Bamboo é um servidor de pipeline de CI/CD para gerenciamento e automação de lançamento de software.
• TeamCity é um servidor de gerenciamento e automação de construção com integração nativa para vários IDEs Java.

Práticas recomendadas para pipeline de CI/CD

Implementar um pipeline de CI/CD exige muito trabalho e prática. Cada solução é única e não existe uma resposta única para todos. Considere as dicas a seguir para configurar um pipeline de CI/CD com sucesso:

• Analise o ambiente atual e as etapas executadas para desenvolver software. Preste atenção às tarefas repetitivas e às etapas do ciclo que podem ser automatizadas.
• Defina as métricas de sucesso antes de construir o pipeline. As métricas fornecem uma maneira quantificável de analisar a funcionalidade de CI/CD.
• Comece com um projeto menor e forneça uma prova de conceito para demonstrar as funções do pipeline de CI/CD e resolver problemas.
• Configure o processo de pipeline em vários estágios. Avalie cada seção menor para garantir que o feedback chegue mais rápido.
• Execute cada fluxo de trabalho em um ambiente limpo para garantir consistência.
• Revise por pares cada solicitação pull para aumentar a colaboração e a confiabilidade.

Conclusão

O pipeline de CI/CD tem desafios únicos. Configurar os diferentes softwares de automação exige tempo e esforço. No entanto, as vantagens superam as desvantagens quando o ambiente começa a funcionar, portanto, considere adotar as práticas de pipeline de CI/CD.