DevOpsパイプラインとは何ですか？

DevOpsパイプラインは、アプリケーションに新機能を迅速に提供するのに役立ちます！この記事では、DevOpsパイプラインとは何か、パイプラインのフェーズ、および異なるコンポーネントについて説明します。独自のDevOpsパイプラインを構築する前に理解しておく必要がある点、およびビルドプロセスについても説明します。

DevOpsは、現代のIT世界を革新し、ソフトウェア開発を運用および保守と結びつける一連の実践を指します。過去数年間で、世界中の企業がこの現代のハイブリッドアプローチの真の潜在能力を認識し、より高速なイノベーション、効率性、改善されたコミュニケーションと協力、およびコスト削減を実現し始めています。これがDevOpsパイプラインの趣旨です。

DevOpsは、開発と運用チームを統合することで、様々な規範、プロセス、ツールを提供することで、企業がすべての規模で開発と展開の利点を活用しています。DevOpsの利点を活用し、常に変化する顧客のニーズと要件に適応するためには、堅牢なDevOpsパイプラインを作成する必要があります。

DevOpsパイプラインとは何ですか？

A DevOps pipeline consists of a set of practices, processes, and tools that allow you to build collaboration between the development and operations teams in your organization. A DevOps pipeline is often considered the powerhouse of your IT lifecycles that allows you to build, test, and deploy software in a much more streamlined, faster, and efficient way. 

DevOpsパイプラインは実装方法によって異なることがありますが、通常はソフトウェアの構築、テスト、検証、展開プロセスを自動化する手順が含まれます。DevOpsプロセスの主要な相違点の1つは、連続性であり、堅牢で中断されないフィードバック、展開、統合、監視、および運用が可能となります。

DevOpsパイプラインの段階

DevOpsパイプラインには理解しておく必要があるさまざまな段階があります。DevOpsパイプラインは、開発および運用の段階に大別され、それぞれがDevOpsパイプラインを構成するさまざまな段階を含みます。

異なる組織の要件に対応する標準のDevOpsパイプラインがないため、開発および運用サイクルで必要な段階を選択して組み合わせることでパイプラインを構成できます。また、リリース頻度や構成などのデプロイメントオプションに基づいて、システムとインフラ要件、テックスタック、コードベースに基づいてDevOpsパイプラインを構築することもできます。

開発パイプラインの段階

DevOpsパイプラインの開発段階には、計画、コーディング、ビルド、テストの4つの異なる段階があります。

計画

これは、プロジェクト、リリース、アーキテクチャ、またはプロジェクト目標を達成するためのロードマップを立てるための初期段階です。計画段階では、プロジェクトで使用するソフトウェア、ツール、または環境を決定することも一般的です。

コード

これは、プロジェクトのためのコードを記述するコア開発段階です。この段階では、テスト可能な最小限の製品の構築に取り組み始めることになります。

ビルド

プロジェクトのコーディング段階を完了するか、リリースに適した状態に到達した場合は、ビルド段階に移る必要があります。この時点で、プロジェクトに必要なすべてのライブラリや依存関係を関連付けて、テスト用に準備することになります。コードのビルドを行うことで、エラーを見つけたりバグ修正を行ったりできます。

テスト

この段階では、構築したプロジェクトを必要な機能要件や非機能要件に対してテストします。組織やチームの考え方や要件に応じて、UI/UXテスト、負荷テスト、単体または国際テスト、機能テストなど、さまざまなテストタイプを選択できます。

運用パイプライン段階

あなたがDevOpsパイプラインの開発段階を経たのであれば、運用段階も複数段階のプロセスとなります。

リリース

この段階では、テストされた展開準備が整ったコードが運用チームに引き渡され、リリースプロセスが行われます。これは、デプロイフェーズにおいて重要なステップであり、バグや脆弱性をチェックする最終段階として機能します。

展開

展開段階では、コードのリリースバージョンが通常バックログから選択され、特定の本番環境に展開する準備が整えられます。また、この段階で開発されたコードがエンドユーザーに利用可能になります。

運用と監視

デプロイメント後、製品がエンドユーザーに利用可能になると、運用チームは必要なチェックを実施し、展開されたプロジェクトが期待通りに機能していることを確認します。

DevOpsパイプラインのコンポーネント

今、あなたがDevOpsパイプラインの異なるフェーズを理解したので、それに関与するさまざまなコンポーネントを詳しく見てみましょう。開発環境で以下に挙げられたすべてのコンポーネントを設定したり採用したりすることは必須ではありませんが、それらすべてを設定することでDevOpsパイプラインの真の影響と利点を見始めるべきです。

CI/CD

継続的インテグレーションと継続的デプロイメント（CI/CD）は、開発と運用チームがコード変更をより信頼性の高い方法で頻繁に提供するよう推進する一連の慣行で構成されています。継続的インテグレーションは、アプリケーションのテスト、ビルド、パッケージングを自動化する方法を提供し、継続的デプロイメントはアプリケーションの提供プロセスを自動化します。

一部の組織では、CDという用語は、プロジェクトイテレーションに関連するソースコードが常にリリース可能な状態であることを確認する継続的デリバリーを参照するためにも使用されます。

継続的フィードバック

A DevOps pipeline is meant to address a major drawback of the long-running and traditional waterfall model in software development – the lack of feedback and the inability to accommodate changes in the project requirements.

DevOpsパイプラインの連続的なフィードバック要素は、ソフトウェア開発と展開の反復をよりよく管理するための連続的でタイムリーなフィードバックを得ることを保証します。連続的なフィードバックにより、DevOpsチームはプロジェクトへの変更をステークホルダーの要件に基づいて対応するだけでなく、アプリケーションのテストとモニタリングからのフィードバックに基づいて懸念事項にも対応できます。

DevOpsパイプラインの一部として、製品リリースがバグフリーであることを確認するために、自動化のための連続的なテスト環境を構築できます。また、連続的なモニタリングを可能にするワークフローを構築することで、事前および事後の展開アプリケーションのステータスを監視するためにイベントを自動的にトリガーまたは生成することができます。

連続的な運用と連続的なアラート

A relatively new and the latest addition to DevOps pipelines is continuous operations. It is meant to either reduce or completely eliminate the need for having business or operational downtime. Downtime is usually caused by service disruptions due to bugs or scheduled maintenances.

連続的なアラートは、システムのパフォーマンスの異常を分析し、チームや個人に警告を発することによって、システムのダウンタイムを最小限に抑えることを意図したDevOpsパイプラインのもう1つの現代的な要素です。

DevOpsパイプラインの構築方法

自分自身のDevOpsパイプラインを構築することは、多くのツール、フレームワーク、およびさまざまなプロバイダーから提供されている利用可能なサービスのおかげで簡単になりました。これらを使用すると、DevOpsを最大限に活用することができます。ここでは、自分自身のDevOpsパイプラインを構築するためのステップバイステップのプロセスが示されています。

ステップ1：CI/CDフレームワークの選択

初めてDevOpsパイプラインを構築し始める個人や企業にとって、プロセスの最初のステップは、適切なCI/CDツールやフレームワークを選択することです。このタスクは、市場に数百ものオプションがあり、異なるビジネス要件を満たすために設計されているため、複雑化しています。

Jenkinsは、業界をリードするJavaベースの自動化サーバであり、開発チームがソフトウェアを信頼性の高い方法でビルド、テスト、開発、展開できるようにします。オープンソースの性質のため、Jenkinsには、ビジネス要件に基づいてツールをカスタマイズするための数百ものコミュニティ貢献プラグインが提供されています。

ステップ2：ソースコントロール管理

ソースコントロールやバージョン管理システムを設定すると、コードへの変更を追跡できます。これにより、組織内での継続的な統合、デリバリー、展開を行うことができます。Gitのようなソースコントロール管理システムを使用すると、ソフトウェアの変更を追跡し、DevOpsチーム間の協力を促進することが可能です。

ソースコントロール管理システムがない場合、異なるチームメンバー間で開発および協力されたソースコードを管理することは、競合やマージの問題を引き起こす可能性があり、大規模なチームではほぼ不可能になります。GitHub、Bitbucket、Gitlab、およびApache Subversionなどの他のオープンソースツールを使用して、ソースコードとバージョニングを管理し、それらはDevOpsパイプラインの重要な要素となり得ます。

ステップ3：ビルドの自動化

チームの開発者が貢献し協力するためにソースコントロール管理システムを設定しましたので、DevOpsパイプラインを設定するための次のステップはアプリケーションのビルドを有効にすることです。エンドユーザー向けにソースコードを展開するためには、アプリケーションが必要とするすべてのライブラリ、パッケージ、依存関係から構成される展開可能な形式にコンパイルする必要があります。

この複雑に見えるタスクを簡単にするために、ソースコードを実行可能形式にパッケージ化するビルド自動化ツールを展開することができます。これらのツールは、依存関係の競合の解決と自動化、ソースコードリポジトリのクリーニング、コンパイル、テスト、環境選択のサポートも可能です。

DevOpsパイプラインの一環として、基盤となる技術スタックに基づいてビルドサーバーを選択できます。たとえば、Javaベースのアプリケーションでは、Maven、Ant、Gradleなどが最も一般的に使用されるビルドツールのいくつかです。一方、Pythonベースのアプリケーションのビルドプロセスを支援するためには、SConsやBitBakeが設計されています。

ステップ4：コードテストフレームワークを設定する

アプリケーションを開発しビルドしたら、ユーザーに展開する前の最終段階は、テストを開始することです。アプリケーションに適切なテストプラクティスを実装することは、時間とリソースを消費するプロセスかもしれませんが、これはDevOpsパイプラインの別の重要な部分です。

適切なテストフレームワークを選択して設定することは、バグのない製品を提供するだけでなく、プロセスを自動化しコードカバレッジやテストカバレッジなどの洞察を生成するのに役立ちます。テストツールとフレームワークはプログラミング言語に依存しますが、最も一般的に使用されるテストフレームワークには、Java向けのJUnitとMockito、Pythonベースのアプリケーション向けのPytestなどがあります。

ステップ５：コードの配信または展開

テストされたアプリケーションは、今やエンドユーザーに配信または展開する準備が整いました。この段階では、パッケージ化されたアプリケーションとしての配信可能な成果物があります。DevOpsパイプラインの継続的な段階を達成するためには、展開環境の選択、展開変数の構成、展開スクリプトの起草を効率化し自動化する必要があります。

継続的な展開のための最も一般的に使用される手法の1つとして、Dockerなどのコンテナ化プラットフォームがあります。継続的な展開を完全または部分的に自動化するかどうかは、しばしばエラーが発生した場合の展開の差し戻しに自信とバックアップが必要とされるためです。

要約

本記事では、DevOpsプロセスとそのさまざまなフェーズ、定義、コンポーネント、および組織の要件に合わせて独自のDevOpsパイプラインを構築するためのステップについて議論しました。前述のツールに加えて、 AWSのDevOps や Azure DevOps などのクラウドベースのDevOpsサービスを活用することも選択肢となります。これらは安定かつ効率的なDevOpsパイプラインの構築を支援します。

強力なDevOpsパイプラインを持つことで、継続的デリバリーやインテグレーション、展開の力を活用できるだけでなく、より迅速で効率的、頻繁なデリバリーによって​​変化するユーザー要件にも対応できます。慎重に構成されたDevOpsパイプラインを使用することで、ソフトウェア開発、テスト、ビルド、展開プロセスを効率化し、システムのダウンタイムを最小限に抑えながら時間とリソースの消費を管理できます。