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什麼是 DevOps?

DevOps 是一種軟體開發方法,可支援高效率、持續交付創新且高效能的應用程式與服務。

DevOps 定義

DevOps 是一種軟體開發方法,可打破開發 (Dev) 與 IT 維運 (Ops) 團隊之間的傳統界線。它運用 雲端、AI 和其他新興技術,將 DevOps 生命週期中的流程、工具和實務整合在一起,讓團隊能以更快的速度與更高的敏捷度協同工作。採用 DevOps 方法後,您的組織不僅能提升營運效率,還能持續創新。

關鍵重點

  • DevOps 可打破資訊孤島,整合人員、工具和流程,以提升協作、效率與可靠性,並加快部署且提高品質。
  • CI/CD、自動化和代理式 AI 等核心實務,可讓每個階段都具備敏捷性,從規劃到營運皆然。
  • 在雲端和 AI 的驅動下,DevOps 支援多元的使用案例與趨勢,從平台工程到永續實務皆涵蓋其中,協助組織維持競爭力。

DevOps 的運作方式及其差異化優勢

各產業的組織都使用 DevOps 來加快軟體交付週期,同時維持系統可靠性。自 2000 年代初期發展至今,DevOps 模型代表組織過去面對軟體開發方式的根本轉變。

開發團隊、維運工程師、品質保證專業人員和安全性專家,過去通常各自獨立作業。這造成許多低效率的情況,例如開發人員 "把程式碼丟過牆" 給維運工程師。

DevOps 透過自動化流程,並從專案構想到正式部署與持續維護的整個過程中促進協作,消除了這些交接問題。DevOps 也會運用意見反應迴圈來提升品質與速度。

DevOps 模型會隨著雲端、AI 和其他技術持續演進。不過,這個模型不只涵蓋工具和流程,也包括共同責任、持續學習和以客戶為中心的成果。這些整合後的實務可讓組織迅速回應市場需求,縮短新功能上市時間,並在日益數位化的環境中維持競爭優勢。

DevOps 的優點

DevOps 可帶來顯著優勢,包括以下幾點:
 
  • 提升共同作業: DevOps 可促進跨團隊的透明溝通,讓各團隊能公開分享指標、挑戰與成功經驗。這種可見性可加快決策,並消除傳統上拖慢軟體交付的資訊孤島。
  • 提升效率: DevOps 利用自動化減少人工作業並最佳化流程,進而提升整體生產力,也為開發人員帶來更好的體驗。透過持續整合與持續傳遞 (CI/CD) 實務,團隊能受益於一致、可預測且更頻繁的軟體發行。
  • 改善品質與安全性: 持續程式碼整合與自動化測試可大幅減少軟體缺陷,進而提升穩定性與可靠性。透過將安全性措施納入開發流程,DevOps 團隊可主動偵測並解決問題,避免軟體正式上線後才發現。
  • 縮短上市時間: 自動化與順暢的跨團隊共同作業可提升生產力,協助團隊加快從初始構想到產品上市的進程。DevOps 讓組織能快速回應不斷變化的市場需求,並以更快的速度向客戶提供創新更新。

DevOps 模型的核心做法

DevOps 採用以下基礎做法,當這些做法搭配使用時,可在整個開發生命週期中推動可靠、可重複的工作流程:

持續整合/持續傳遞 (CI/CD)

持續整合會自動將程式碼變更合併到共用存放庫,並觸發自動化建置與測試。持續傳遞會在此基礎上,將已驗證的程式碼自動部署到測試和正式環境。這項做法可降低部署風險,同時支援一天內多次發行。

自動化

透過工作流程自動化,簡化測試、部署和監視等重複性工作,可提升生產力、減少錯誤,並讓 DevOps 團隊有更多時間專注於策略性活動。此外,針對安全性的流程自動化,也能協助團隊有效保護軟體,避免弱點。

跨團隊共同作業

DevOps 從根本上改變了跨領域團隊面對軟體開發與作業的方式。DevOps 不再將這些團隊視為目標互相衝突的獨立個體,而是建立起以共同目標與客戶成功為共同責任的文化。透過重視團隊合作與開放溝通,DevOps 可讓團隊更快回應變更與問題。

版本控制

集中式版本控制系統會自動追蹤每次程式碼變更、組態更新和基礎結構修改。團隊可完整掌握誰在何時變更了什麼以及原因,這對偵錯、合規性和協同開發都很重要。

情境感知

Teams 會持續觀察、理解並預測 DevOps 管線中正在發生的事情。這項做法不僅限於單純監視,還能讓團隊即時識別問題並主動解決。

基礎結構即程式碼 (IaC)

IaC 將基礎結構佈建視為軟體開發,並使用程式碼來定義伺服器、網路和雲端資源。這項做法支援 CI/CD 管線,並可在開發、測試和正式環境中,實現一致且可重複的基礎結構部署。它也能支援快速擴充和災害復原。

微服務

微服務架構可支援高效率地開發、部署和擴充創新且以雲端為基礎的服務。團隊可先獨立開發小型且特定的服務,再透過 API 將它們連接成更大型的解決方案。微服務逐漸以 容器 進行封裝,因而可在 DevOps 工作流程中帶來更高的彈性、創新性與韌性。

DevSecOps

DevSecOps——也就是開發、安全性與作業的縮寫——已成為標準的 DevOps 做法。自動化安全性工具可找出整個開發生命週期中的弱點。此外,零信任架構和持續合規性監控可協助組織在維持良好安全性態勢的同時,保留開發速度。

組態管理

自動化組態管理可在所有環境中維持一致的系統狀態。團隊不必手動設定伺服器,而是使用以程式碼驅動的工具,可靠地部署、設定及維護基礎結構元件。

持續監視

即時監視和可檢視性可提供應用程式效能、使用者體驗和系統健全狀況的深入解析。主動監視可讓團隊在問題影響客戶之前先找出並解決問題,支援定義成功 DevOps 實作的高速部署週期。

DevOps 中的 AI

DevOps 運用機器學習、生成式 AI 和其他 AI 技術,在生命週期的每個階段賦能團隊。例如,DevOps 中的 AI 可透過更充分的決策簡化規劃,以 AI 支援的建議加快程式碼開發,並透過預測分析提升 CI/CD。代理式 DevOps 中,自主式代理程式會與人類一起工作,或代表人類執行一連串工作,這代表 DevOps 演進的新篇章。

DevOps 如何影響應用程式生命週期

DevOps 將應用程式生命週期視為持續循環,而非線性流程。這種整體性方法可確保各階段之間順暢銜接,同時維持品質和速度。以下是四個主要階段:

規劃

DevOps 團隊構思、定義並描述解決方案功能與能力。他們使用 AI 增強型 Scrum 就緒的工具來建立待辦項目、追蹤問題,並保持專案如期執行。他們也可以在不同層級追蹤進度,從單一產品工作到跨多項產品組合的工作都能涵蓋。

開發

開發著重於在協作式、AI 輔助的環境中撰寫、審查和測試程式碼。團隊使用共用存放庫、自動化測試架構和同儕審查流程。強調小而頻繁的反覆運作,可加快回饋速度並降低複雜度,同時維持程式碼品質。

交付

交付是指將軟體推送到正式環境,讓客戶和其他使用者都能存取。團隊使用自動化 CI/CD 管線來最佳化建置、測試和封裝,並使用自動化部署工具來簡化環境佈建與設定。

作業

作業團隊會在正式環境中監視、維護並最佳化解決方案。他們依賴 AI 代理程式和其他 AI 工具,自動化調整資源、效能追蹤和事件回應程序,以維持安全性、合規性和成本效率。這會產生有價值的回饋,進而為後續 DevOps 週期的規劃提供依據,形成持續改善迴圈。

雲端運算可如何強化 DevOps

DevOps 使用 雲端運算 來提高成本效益、改善效能與延展性、強化安全性,並簡化合規性。以下是雲端運算帶來這些及其他效益的一些方式:

雲端彈性

雲端運算可讓 DevOps 團隊透過網際網路,以服務的形式存取伺服器、儲存體、資料庫、網路、軟體、分析和智慧功能。他們可以在幾分鐘內建立 雲端運算基礎結構,之後在不再需要時將其關閉。由於能快速佈建和設定提供無限資源的多區域雲端環境,DevOps 團隊可以更輕鬆採用如 軟體即服務 這類雲端式交付模型。

Kubernetes

Kubernetes 是用於部署、管理和縮放容器化應用程式的開放原始碼協調流程軟體。使用 Kubernetes 時,DevOps 團隊可以透過 CI/CD 管線自動建置和部署容器,並在正式環境中監視容器。

無伺服器運算

無伺服器運算 可讓 DevOps 團隊不必再為應用程式和服務執行所在的基礎結構進行佈建、調整規模和管理。相反地,雲端服務提供者會執行這些工作,降低額外成本,也讓開發人員有更多時間打造創新解決方案。

跨產業的 DevOps

以下是一些組織使用 DevOps 做法和工具來因應產業特定與跨產業挑戰的範例:

金融服務現代化

銀行機構可透過使用 CI/CD 管線和自動化測試,加速行動銀行推出,將部署時間從數週縮短到數小時。自動化稽核記錄和角色型存取控制有助於確保符合金融法規。

電子商務平台規模調整

快速成長的線上零售商可使用 IaC 和自動化調整規模來因應流量激增。資源會自動依需求調整,而更新也會同時在各區域部署,藉此加快上市時間,同時在尖峰期間維持穩定性。

醫療保健技術整合

醫療照護提供者可整合多個舊式系統,同時確保符合 HIPAA 且零停機。自動化工作流程和持續監視可縮短整合時間、強化稽核,並維持可靠性。

物聯網 (IoT) 實作

製造商可使用統一的 DevOps 工作流程,集中管理雲端和邊緣部署,確保生產持續運作,並讓數千個連線裝置能快速取得新功能。

使用代理式 DevOps 進行 Kubernetes 叢集管理

組織可採用 AI 代理程式來自動化 Kubernetes 管理,例如重新啟動 Pod、摘要記錄、調整部署規模和估算成本。例如,電信公司可以運用這種方法加速網路服務部署,並因應波動的需求調整資源。

保險業的優先安全性

大型保險公司可建立現代化的 DevSecOps 環境,將 AI 和雲端工具整合到開發工作流程中。這可幫助團隊遵循安全性最佳做法、快速處理供應鏈弱點,並使用原則自動化,以即時掌握組織的安全性態勢。

DevOps 必須具備哪些工具?

您的組織應該建立自己的獨特 DevOps 工具鏈,也就是一組可提升整體開發生命週期效率、可靠性和安全性的工具。了解這四大工具類別,可協助您針對技術投資做出策略性決策。
 
  • CI/CD 工具 可自動整合及部署程式碼變更。這些工具可減少人工介入,加快發行週期,並幫助團隊更有效率地推出更新。
  • 工作流程自動化工具 可簡化基礎結構佈建、組態管理和應用程式部署等工作。透過使用預先定義的指令碼和設定,它們可在整個開發過程中提升一致性和準確性。
  • 版本控制與原始檔控制工具 可隨時間管理程式碼變更。它們會追蹤每一項修改,讓您在需要時更容易還原到先前版本,並確保開發活動有清楚的歷程記錄。
  • 安全性工具可透過持續監控和測試程式碼中的弱點,協助保護應用程式和資料。它們也會管理認證資料 (稱為密碼) 並強制遵循安全性標準。

DevOps 的未來

DevOps 的未來,在於建立更智慧、永續且以人為本的開發做法,在技術進步與組織效能之間取得平衡。以下是一些值得關注的關鍵趨勢:

代理式 DevOps

將 AI 代理程式整合到 DevOps 生命週期的每個階段,從構想到部署,正從根本上改變 DevOps 團隊的工作方式。不同於簡單的程式碼助理,代理程式能自主處理原型設計、偵錯和監控等工作,讓開發人員能專注於創新。

平台工程

各組織愈來愈常建立專責的 平台工程 團隊,來標準化並簡化 DevOps 工具鏈、工作流程和環境。這些團隊會建立自助式基礎結構平台,隱藏底層複雜性,讓開發人員更有生產力,並加快價值實現時間。

永續做法

日益提升的環境意識,將持續推動能最佳化資源使用並降低碳足跡的 DevOps 做法。例如,Microsoft 的碳感知運算計畫,示範雲端服務提供者如何測量並最佳化開發和部署基礎結構中的能源消耗。

結論

DevOps 定義為一種軟體開發方法,可將 DevOps 生命週期中的流程、工具和做法整合在一起,讓團隊能以速度與敏捷性協同工作。採用這種方法後,您的組織就能有效率且持續地交付最先進、高效能的應用程式和服務。
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常見問題集

常見問題集

  • DevOps 是一種協作方法,可整合軟體開發和 IT 作業團隊,讓應用程式和服務更快、更可靠地交付。透過結合人員、流程和技術,組織能持續交付高品質軟體。
  • DevOps 的主要目的,是在維持品質與可靠性的同時,加快軟體交付。這種方法可讓組織迅速回應市場需求、降低部署風險,並提升客戶滿意度。
  • DevOps 涉及程式設計,但其範疇遠超過傳統程式開發。許多 DevOps 做法著重於溝通、監控和工作流程最佳化,而不是撰寫應用程式碼。
  • DevOps 專業人員需要多元的技術與軟技能,包括雲端平台、自動化工具、指令碼語言和 CI/CD 系統。同樣重要的還有共同作業、溝通和解決問題的能力,這些能力可促成跨職能團隊合作。