DevOps实践指南

一、内容简介

本书共分为6个部分：

• 第一部分概述DevOps的历史和三个基本原则，即“三步工作法”；
• 第二部分介绍开启DevOps转型的过程；
• 第三到五部分深入探讨“三步工作法”的各个要素；
• 第六部分关注如何将安全性和合规性正确集成到日常工作中。

全书涵盖40余个DevOps案例，以谷歌、亚马逊、Facebook等全球知名企业和组织的实际调查结果为依据，展示如何通过现代化的运维管理提升管理效率，进而为企业赢得更大市场、创造更多利润。

二、作者简介

• Gene Kim

Tripwire创始人、前CTO，ITRevolution创始人，DevOps企业峰会主办人，畅销书《凤凰项目》合著者。

• Jez Humble

DevOps Research andAssessment公司CTO，加州大学伯克利分校信息学院讲师；曾任ThoughtWorks首席顾问。《精益企业》和Jolt大奖图书《持续交付》的合著者。

• Patrick Debois

DevOps之父，致力于通过在开发、项目管理和系统管理之中应用敏捷技术来填补项目和运维之间的鸿沟。

• John Willis

Chain Bridge System创始人，曾任Docker公司布道师，现就职于SJTechnologies公司。
 

三、译者简介

• 刘征

Nutanix路坦力资深架构师，EXIN首批国内DevOpsMaster和DevOps Professional认证讲师，持有红帽RHCA认证和AWS高级架构师认证，谙熟企业数据中心的IT服务管理。目前致力于推广DevOps相关的理念和实践，在DevOps社区中积极地参与培训和研讨会等活动，是DevOpsDays大会社区在中国的核心组织者和志愿工作者。

• 王磊

前ThoughtWorks咨询师，EXIN首批国内DevOps Master认证讲师。拥有10多年软件行业经验，以及服务化架构、持续交付和DevOps转型等方面的丰富实践经验。国内较早倡导和实践微服务的先行者，著有国内首本微服务架构相关图书《微服务架构与实践》，是西安DevOps Meetup活动的联合发起人。

• 马博文

前ThoughtWorks咨询师，AWS认证助理架构师、开发者。拥有多年Web开发和DevOps经验，熟悉持续交付、微服务。曾参与翻译《Scala编程实战》《DevOps实践》等书，是西安DevOps Meetup活动的发起人。

• 曾朝京

Micro Focus资深解决方案顾问，曾参加EXIN首批国内DevopsMaster讲师认证培训。长期从事IT运维管理领域咨询工作，曾为能源、金融、航空运输、政府行业中的多个大型企业提供IT运维管理规划。目前致力于探索DevOps理念在企业IT部门的实践。

四、目　录

第一部分　DevOps介绍
第 1章　敏捷、持续交付和三步法　　4
1.1　制造业价值流　　4
1.2　技术价值流　　4
1.2.1　聚焦于部署前置时间　　5
1.2.2　关注返工指标——%C/A　　7
1.3　三步工作法：DevOps的基础原则　　7

1.4　小结　　8

第 2章　第 一步：流动原则　　9
2.1　使工作可见　　9
2.2　限制在制品数　　10
2.3　减小批量大小　　11
2.4　减少交接次数　　13
2.5　持续识别和改善约束点　　14
2.6　消除价值流中的困境和浪费　　15

2.7　小结　　16

第3章　第二步：反馈原则　　17
3.1　在复杂系统中安全地工作　　17
3.2　及时发现问题　　18
3.3　群策群力，战胜问题获取新知　　19
3.4　在源头保障质量　　21
3.5　为下游工作中心而优化　　22

3.6　小结　　22

第4章　第三步：持续学习与实验原则　　23
4.1　建立学习型组织和安全文化　　23
4.2　将日常工作的改进制度化　　25
4.3　把局部发现转化为全局优化　　26
4.4　在日常工作中注入弹性模式　　27
4.5　领导层强化学习文化　　27
4.6　小结　　29

4.7　第 一部分总结　　29

第二部分　从何处开始
第5章　选择合适的价值流作为切入点　　32
5.1　绿地项目与棕地项目　　34
5.2　兼顾记录型系统和交互型系统　　35
5.3　从乐于创新的团队开始　　36
5.4　扩大DevOps的范围　　37

5.5　小结　　38

第6章　理解、可视化和运用价值流　　39
6.1　确定创造客户价值所需的团队　　40
6.2　针对团队工作绘制价值流图　　40
6.3　组建专门的转型团队　　42
6.3.1　拥有共同的目标　　43
6.3.2　保持小跨度的改进计划　　44
6.3.3　为非功能性需求预留20%的开发时间，减少技术债务　　44
6.3.4　提高工作的可视化程度　　47
6.4　用工具强化预期行为　　47

6.5　小结　　48

第7章　参考康威定律设计组织结构　　49
7.1　组织原型　　51
7.2　过度职能导向的危害（“成本优化”）　　51
7.3　组建以市场为导向的团队（“速度优化”）　　52
7.4　使职能导向有效　　53
7.5　将测试、运维和信息安全融入日常工作　　54
7.6　使团队成员都成为通才　　54
7.7　投资于服务和产品，而非项目　　56
7.8　根据康威定律设定团队边界　　56
7.9　创建松耦合架构，提高生产力和安全性　　57

7.10　小结　　60

第8章　将运维融入日常开发工作　　61
8.1　创建共享服务，提高开发生产力　　62
8.2　将运维工程师融入服务团队　　63
8.3　为每个服务团队分派运维联络人　　64
8.4　邀请运维工程师参加开发团队的会议　　65
8.4.1　邀请运维工程师参加每日站会　　65
8.4.2　邀请运维工程师参加回顾会议　　66
8.4.3　使用看板图展示运维工作　　66
8.5　小结　　67

8.6　第二部分总结　　67

第三部分　第 一步：流动的技术实践
第9章　为部署流水线奠定基础　　70
9.1　按需搭建开发环境、测试环境和生产环境　　71
9.2　应用统一的代码仓库　　72
9.3　使基础设施的重建更容易　　74
9.4　运行在类生产环境里才算“完成”　　75

9.5　小结　　76

第 10章　实现快速可靠的自动化测试　　77
10.1　对代码和环境做持续构建、测试和集成　　79
10.2　构建快速可靠的自动化测试套件　　81
10.2.1　在自动化测试中尽早发现错误　　83
10.2.2　尽可能并行地快速执行测试　　84
10.2.3　先编写自动化测试　　84
10.2.4　尽量将手动测试自动化　　85
10.2.5　在测试套件中集成性能测试　　86
10.2.6　在测试套件中集成非功能性需求测试　　86
10.3　在部署流水线失败时拉下安灯绳　　87

10.4　小结　　89

第 11章　应用和实践持续集成　　90
11.1　小批量开发与大批量合并　　92
11.2　应用基于主干的开发实践　　93

11.3　小结　　95

第 12章　自动化和低风险发布　　96
12.1　自动化部署流程　　97
12.1.1　应用自动化的自助式部署　　100
12.1.2　在部署流水线中集成代码部署　　101
12.2　将部署与发布解耦　　104
12.2.1　基于环境的发布模式　　105
12.2.2　基于应用的发布模式更安全　　109
12.3　持续交付和持续部署实践的调查　　112

12.4　小结　　113

第 13章　降低发布风险的架构　　114
13.1　能提高生产力、可测试性和安全性的架构　　115
13.2　架构原型：单体架构与微服务　　116
13.3　安全地演进企业架构　　118
13.4　小结　　121

13.5　第三部分总结　　121

第四部分　第二步：反馈的技术实践
第 14章　建立能发现并解决问题的遥测系统　　125
14.1　建设集中式监控架构　　127
14.2　建立生产环境的应用程序日志遥测　　129
14.3　使用遥测指导问题的解决　　131
14.4　将建立生产遥测融入日常工作　　132
14.5　建立自助访问的遥测和信息辐射器　　133
14.6　发现和填补遥测的盲区　　135
14.6.1　应用程序和业务度量指标　　136
14.6.2　基础架构度量指标　　137
14.6.3　显示叠加的指标组合　　138

14.7　小结　　139

第 15章　分析遥测数据以更好地预测故障和实现目标　　140
15.1　用均值和标准差识别潜在问题　　141
15.2　异常状态的处理和告警　　142
15.3　非高斯分布遥测数据的问题　　143
15.4　应用异常检测技术　　146

15.5　小结　　149

第 16章　应用反馈实现安全部署　　150
16.1　通过遥测使部署更安全　　151
16.2　开发和运维共同承担值班工作　　153
16.3　让开发人员跟踪工作对下游的影响　　153
16.4　让开发人员自行管理生产服务　　155

16.5　小结　　159

第 17章　将假设驱动的开发和A/B测试融入日常工作　　160
17.1　A/B测试简史　　161
17.2　在功能测试中集成A/B测试　　162
17.3　在发布中集成A/B测试　　162
17.4　在功能规划中集成A/B测试　　163

17.5　小结　　165

第 18章　建立评审和协作流程以提升当前工作的质量　　166
18.1　变更审批流程的危险　　168
18.2　“过度控制变更”的潜在危险　　168
18.3　变更的协调和排程　　170
18.4　变更的同行评审　　170
18.5　人工测试和变更冻结的潜在危害　　173
18.6　利用结对编程改进代码变更　　173
18.7　消除官僚流程　　176
18.8　小结　　177

18.9　第四部分总结　　178

第五部分　第三步：持续学习与实验的技术实践
第 19章　将学习融入日常工作　　180
19.1　建立公正和学习的文化　　181
19.2　举行不指责的事后分析会议　　182
19.3　尽可能广泛地公开事后分析会议结果　　184
19.4　降低事故容忍度，寻找更弱的故障信号　　185
19.5　重新定义失败，鼓励评估风险　　186
19.6　在生产环境注入故障来恢复和学习　　186
19.7　创建故障演练日　　187

19.8　小结　　189

第 20章　将局部经验转化为全局改进　　190
20.1　使用聊天室和聊天机器人自动积累组织知识　　190
20.2　软件中便于重用的自动化、标准化流程　　192
20.3　创建全组织共享的单一源代码库　　192
20.4　运用自动化测试记录和交流实践来传播知识　　194
20.5　通过确定非功能性需求来设计运维　　194
20.6　把可重用的运维用户故事纳入开发　　195
20.7　确保技术选型有助于实现组织目标　　195

20.8　小结　　197

第 21章　预留组织学习和改进的时间　　198
21.1　偿还技术债务的制度化惯例　　199
21.2　让所有人教学相长　　200
21.3　在DevOps会议中分享经验　　201
21.4　传播实践的内部顾问和教练　　203
21.5　小结　　204

21.6　第五部分总结　　204

第六部分　集成信息安全、变更管理和合规性的技术实践
第 22章　将信息安全融入每个人的日常工作　　207
22.1　将安全集成到开发迭代的演示中　　207
22.2　将安全集成到缺陷跟踪和事后分析会议中　　208
22.3　将预防性安全控制集成到共享源代码库及共享服务中　　208
22.4　将安全集成到部署流水线中　　209
22.5　保证应用程序的安全性　　210
22.6　确保软件供应链的安全　　214
22.7　确保环境的安全　　215
22.8　将信息安全集成到生产环境遥测中　　216
22.9　在应用程序中建立安全遥测系统　　217
22.10　在环境中建立安全遥测系统　　217
22.11　保护部署流水线　　219

22.12　小结　　219

第 23章　保护部署流水线　　220
23.1　将安全和合规性集成到变更批准流程中　　220
23.2　将大量低风险变更重新归类为标准变更　　221
23.3　如何处理常规变更　　222
23.4　减少对职责分离的依赖　　224
23.5　确保为审计人员和合规人员留存文档和证据　　226
23.6　小结　　228

23.7　第六部分总结　　228

行动起来——本书总结　　229
附加材料
附　录　　232
附录1　DevOps的大融合　　232
附录2　约束理论和核心的长期冲突　　234
附录3　恶性循环列表　　235
附录4　交接和队列的危害　　235
附录5　工业安全神话　　236
附录6　丰田安灯绳　　237
附录7　软件包产品　　238
附录8　事后分析会议　　238
附录9　猿猴军团　　239
附录10　上线时间透明化　　240
参考资源　　241
致　谢　　243
EXIN DevOps Professional认证备考指南&模拟题　　245