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DevOps≠Chef/Puppet

2014-02-18 18:35 InfoQ

DevOps是一个热词,但是毫无疑问,也是未来的趋势。高效率的IT组织常常贴着DevOps的标签,是人们讨论的焦点和学习的对象。2009年时,人人都在讨论如何像Flickr一样一天内完成十几次的部署。今天,人人都谈论如何像Netflix/Pinterest一样基于云基础设施构建大规模、高可用、可伸缩的服务。


如何才能实现DevOps呢?很多人会不假思索地告诉你,使用Chef/Puppet,你就能实现DevOps。于是,DevOps变成了一个简单的问题,选择Chef还是Puppet。这并不奇怪,在开源软件盛行的今天,各种软件声称自己是DevOps工具,而人们通常不会去思考一项新技术或者新思路背后的缘由,人们需要的是“银弹”。


如同Agile,把DevOps等同于工具层面的Chef/Puppet,是错误的,会严重束缚人们的思维。在国内Cloud Native应用开发时代即将开启的今天,充分认识DevOps是很有必要的。


(一)DevOps不仅仅是工具

DevOps是Agile的延伸,Ailge依靠Dev &Biz部门紧密协作,通过增量交付的方式来解决需求多变的难题。DevOps则进一步延伸到IT运维,通过Dev & Ops的紧密协作提高软件交付的质量和频率。人的重要性大于流程,流程的重要性大于工具。这个结论适应于Agile, 也同样适用于DevOps。工具带来的影响是短期的和片面的,流程和人所产生的影响是长期的和全面的。


事实上,大部分人都知道这个道理,只是在潜意识中仍然把DevOps当成Chef/Puppet等工具。建设DevOps的正确步骤应该是充分理解DevOps的原则,认真分析自身需求和条件,选择正确的方法和流程,最后才是选择或构建适当的工具。Learn By Example仍然是学习和建设DevOps的重要途径。在今后的各种会议上,分享DevOps经验会越来越多。我们应该不仅仅关注讲演中提到的工具,更要多关注流程、组织结构和文化方面的分享。


DevOps不仅仅是工具,即便是工具,其也是建设DevOps所需工具链中的可选工具。


(二)Chef/Puppet只是DevOps工具链中的可选工具

DevOps目的是打造标准化的、可重复的、完全自动化的DeliveryPipeline, 其范围涵盖需求,设计,开发,构建,部署,测试和发布。除了需求、设计和开发外,其他的四个步骤都是可以自动化的。自动化是提高可测试性,一致性,稳定性和交付频率的核心。


DevOps流程所需要用到的工具和环境有:

  • 源代码版本控制工具:比如SVN, Git等。

  • 持续集成工具:比如Jenkins, Bambo等。

  • Artifact存储仓库:持续集成构建后的artifact都统一放在一个仓库中,比如Nexus/Artifactory,当然也可以是FTP, S3等。

  • 配置和部署工具:Chef/Puppet/CFEngine, Fabric/ControlTier,也包括新兴的Docker等。

  • Cloud Provision工具:在云环境下,由于任何ITInfra资源都以编程接口提供,意味着Full-Stack Automation (from “bare-metal to running business services”)成为了可能。Cloudprovision工具可以自己通过API构建(如Netflix Asgard),也可以直接使用IaaS服务商提供的扩展服务如AWS CloudFormation & Opsworks,也可以使用第三方工具如Ringscale/Scalr等。相当一部分CloudProvision本身也集成了Chef/Puppet来实现后续的部署和配置。

  • 测试工具:除了传统的测试工具外,还需要模拟Infra灾难、验证系统健壮性的工具,如Netflix的Chao Monkey。

  • 发布工具:一般情况下,人们需要拥有DTAP四个环境,即开发环境、测试环境、Staging环境和生产环境。每种环境的作用,部署方式和代码版本等是不一样。比如开发环境是持续部署的,测试环境是定期如每天晚上自动部署,Staging和生产环境是手动触发的。

  • 云基础设施:包括AWS/Azure等公有云,Cloudstack/Openstack等私有云。


因此,我们看到,Chef/Puppet只是实现DevOps工具链的可选工具,可以用来实现配置和部署自动化。但是仅靠Chef/Puppet本身无法实现Full-Stack部署自动化。


(三)仅靠Chef/Puppet本身无法实现Full-Stack部署自动化

如果要实现Full-stack Automation,那么就必须实现环境创建自动化,软件安装和配置自动化,应用部署和配置自动化,监控和告警自动化,故障检测和恢复自动化,扩展自动化,如下所示:

  • 环境创建:创建VMs、网络、存储、负载均衡,协调不同角色VMs的创建过程和配置。

  • 软件安装和配置:操作系统配置,比如创建用户、组,设置ulimit参数等;基础软件安装和配置,比如mysql/nginx。这些软件的特点是变动不频繁。对于Chef/Puppet来说,这个步骤的自动化是其最擅长的。它们都提供大量现成的Recipes,并抽象各种异构系统之间的差异。

  • 应用部署和配置:部署应用代码,比如war包、db脚本、php/rails代码等。这部分的变动是频繁的。对于Chef/Puppet来说,其是可以做这个工作的,但是很多人认为用Fabric/Glu等更为合适。另外,对于复杂的系统来说,如果保证升级期间系统的可用性,系统的各个应用组件需尽量是无状态和松耦合的。如果系统的组件之间是有依赖的,那么升级期间必须动态地协调(Orchestration)、控制好相关组件的行为。

  • 监控和告警:包括OS级别和应用级别的可用性和性能监控。如果发现异常,需要能够自动发出告警信息。

  • 健康检测和恢复:为了应付云基础设施故障,系统需要Design By Failure. 在异常发生时,系统可以发现并进行自动处理。

  • 自动伸缩:一般情况下,业务存在高峰期和低估期。为了节省成本,系统应该是可以自动伸缩的。


对于上述的每一个步骤,看似都存在现成的工具可以用来实现自动化。但是,实现Full-Stack部署自动化从来就不是一件容易的事情,绝非简单通过选择、拼凑相关工具即可实现。Autodesk中国研发中心最近在InfoQ上分享了他们基于AWS的自动化部署实践。文章详细阐述了业务目标,设计目标和限制,和最终的实现方案,是一个非常好的案例。在这里,我们再来分析一下两种差异较大的实现方式:

(1) 基于PaaS的实现方式 (以CloudFoundry为例)。

(2) Netflix的实现方式。


上述两个案例中,我们都看不到Chef/Puppet的影子。即便是Cloud Foundry自身的部署工具Bosh,但也不是基于Chef/Puppet。所以,尽管Chef/Puppet非常流行,并且有很多成功案例,但是我们决不能把DevOps = Chef/Puppet。它们只是建设DevOps所需工具链中的可选工具,仅此而已。


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