一文读懂敏捷开发的发布策略

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华为云PaaS服务小智 发表于 2021/11/26 11:52:02 2021/11/26
【摘要】 本文主要阐述基于敏捷和DevOps的发布策略相关内容。

随着数字化、信息化、网络化和智能化的普及和发展,企业对软件服务的质量和上线速度要求越来越高。传统研发模式难以满足要求,企业的开发运维模式逐渐向敏捷和DevOps 转型,敏捷和DevOps理念正被广泛认可并加速落地实践。本文主要阐述基于敏捷和DevOps的发布策略相关内容。全文3400+字,阅读时间约8分钟。

什么是发布策略

发布策略是不是发布方案、发布计划、发布方法?我们常听到的蓝绿发布、滚动发布灰度发布是不是就是发布策略呢?下面我们就一起看一下

发布

关于“发布”的含义,我们先看下它在整个软件开发生命周期中的位置,如图所示,发布是软件开发全生命周期中的最后一环,直接面向最终用户。

图1 软件研发流程

为了更好的理解交付,我们将各个环节逐一来看一下。

持续集成是开发人员提交了新代码之后,就对整个应用进行构建目的是让正在开发的软件始终处于可工作状态

持续交付是持续集成的延伸,将集成后的代码部署到类生产环境确保可以以可持续的方式快速向客户发布新的更改

持续部署是在持续交付的基础上,将代码尽早部署到生产环境,以确保可以小批次发布持续部署是把部署到生产环境的过程自动化

持续发布是把一个/组特性提供给(部分或全部)客户的过程在对用户可见的这个过程称为发布持续发布是以持续部署为基础

持续测试是贯穿整个研发流程始终的,从持续集成到持续部署,都有自动化测试的存在。

更多相关的内容可以点击持续交付与持续部署概念解读 进行学习

策略

根据百度百科“策略”是为了实现某一个目标,首先预先根据可能出现的问题制定的若干对应的方案,并且,在实现目标的过程中,根据形势的发展和变化来制定出新的方案,或者根据形势的发展和变化来选择相应的方案,最终实现目标。简单来说,策略就是解决问题。详细的说,策略就是为企业实现商业目标提供问题解决方案。

我们看几个关键词:目标方案、形式的发展变化,即策略是动态变化的,一直以实现目标为核心。

发布策略

基于上面的解释,在制定发布策略时,首先需要有目标。敏捷软件开发理念的核心是敏捷宣言和敏捷原则,其中可以用来指导发布的有2条原则:

a) 我们最重要的目标,是通过及早和持续不断地交付有价值的软件使客户满意。

b) 经常地交付可工作的软件,相隔几星期或一两个月,倾向于采取较短的周期。

从大方向上来讲,所有企业的发布都是为了创造价值,也就是对应到上面敏捷原则a)中的最重要目标——尽早交付可工作的软件。“尽早交付”就是要缩短周期,减少时间,关于周期的长度,在敏捷原则b)中指出可以相隔几星期或者一两个月;“可工作”需要保证发布的质量,做好发布的风险控制。由此可见,发布策略的具体化目标应该是实现产品的高频低风险的发布。

其次,发布策略不是在即将发布的时候才制定,应该是项目计划阶段的一部分。由产品从研发到上线过程中的所有相关团队负责人共同讨论制定,内容是整个产品生命周期中的发布相关事宜,包括发布前、发布中和发布后三个阶段。发布前最重要的是发布计划,发布过程中监控和日志管理、问题应对方案,发布后的维护方案,整个内容要形成一份文档记录下来。

最后,在整个生命周期中,随着需求的变化,发布策略也会动态的随着项目同时改变,文档要做好同步进行更新和维护。

高频低风险发布

理解了发布策略之后,下面我们主要介绍实现高频低风险发布目标的核心要素,发布分支和发布方法。

布分支的选择

使用合适的发布分支,可以减少执行发布所需的时间,是高频发布的前提。团队要根据产品的类型、业务的发布周期要求、企业的自动化程度和团队的能力及特点来选择不同的分支策略。发布分支主要有主干发布和分支发布两种。

主干发布

主干发布就是用主干代码进行软件发布,所有新特性的开发,都提交到主干上,当需要发布的时候,直接把主干上的代码部署到生产环境。这样可以一直保持主干代码处于随时可发布的状态。

基于主干发布,团队可以选择主干开发和分支开发两种对应的模式。不论是那种开发模式,都要做到两点:一是早提交,要将代码尽早提交到主干,缩短开发分支的生存周期。因为分支周期越长,积累的代码数量就越多,在提交到主干分支的时候产生冲突的机会就越大,这样就会增加合并的时间。关于开发分支生存周期多短算是合适,业界说法不统一,在《持续交付2.0》中给出的意见是控制在3天以下,可以结合自己的业务情况做参考。实现短周期需要在最初需求拆分的时候做好规划,控制好需求的颗粒度;二是早同步,每个开发分支在工作过程中,要及时和主干代码进行同步,至少每天1次,这样可以减少最后合并过程中的代码冲突问题。

分支发布

分支发布是专门从主干上拉出一个发布分支,用于对外发布。这样可以在发布的同时,主干持续进行开发,不会受到版本发布的影响。新版本发布后出现缺陷,可以在发布分支修改后同步到主干,也可以在主干上修改后合并到发布分支。

使用分支发布的时候也要注意两点:一个是分支的存在周期不要过长,如果在发布分支上修改了缺陷,要及时同步到主干分支;二是不要从发布分支创建新的分支,所有的分支都应该来源于主干分支,保证代码源的唯一性。

综上所述,我们看到不论是主干发布还是分支发布,如果想实现高频低风险,重要的就是要做好三个控制:

一是控制分支数,越少越好,最好只有主干分支。

二是控制分支生存周期,越短越好。

三是控制发布周期,越短越好。软件发布频率越高,发布周期就越短。当达到了一定的发布频率时,就不需要发布分支了,主干发布即可。

常用的发布方法

开篇提到的蓝绿发布、滚动发布灰度发布都是发布策略中常用发布方法,可以降低发布风险,实现零停机发布,是发布策略中的核心内容。

蓝绿发布

蓝绿发布,是一种可以保证系统在不间断提供服务的情况下上线的部署方式。“蓝”和“绿”代表两套独立的环境,使用完全相同的主机集群,有两种使用策略:

一种是一套环境在线提供服务,一套环境闲置,准备用于下个版本的发布。

另一种是将两套环境都在线提供服务,可互为容灾。此时蓝绿两组主机工作方式如下:

1、无新版本发布时,蓝主机组和绿主机组同时对外提供服务;

2、当需要升级版本时,首先把蓝主机组从负载列表中摘除,进行升级,绿主机组依然对外提供服务;

3、蓝主机组升级完成,则将流量切换到绿主机组,同时将绿主机组从负载列表中删除,进行升级;

4、当蓝绿主机均完成升级,将绿主机组重新恢复至负载列表,两组主机重新同时对外提供新版本的服务。

图2 蓝绿发布

蓝绿发布的好处是可以实现零停机发布,可以实时升级和回退。不足是需要双倍的主机资源,而且切换是全量的,如果新版本有问题,则对用户体验有很大的影响。

滚动发布

滚动发布,是在发布的过程中先将一台或者几台主机停止服务,进行版本升级后重新提供服务。然后再选择下一批升级的主机同样操作,直到所有的主机都升级完成。

滚动发布的好处是用户体验影响小,体验较平滑。不足是版本在缓慢替换,发布和回退都比较缓慢;滚动升级期间,新老版本共存,如果发现问题,难以定位到底是新版本还是老版本的问题;滚动升级期间的流量控制对资源的要求比较高。    

灰度发布

灰度发布是让一部分用户继续用版本A,一部分用户开始用版本B,如果用户对版本B没有什么反对意见,那么逐步扩大范围,把所有用户都迁移到版本B上面来。灰度发布是金丝雀发布的延伸,金丝雀发布是灰度发布的初始阶段。对于需要划分多少阶段,每个阶段的用户数量是多少,根据业务和产品具体情况进行制定。在下图中的内部用户可以看做是金丝雀用户。

图3 灰度发布

灰度发布的好处不需要进行停机,同时只有部分用户获取新版本,如果新版本出现问题,用户体验影响比较小可以保证整体系统的稳定。不足是发布的时间会比较长;升级期间的流量控制对资源要求比较高。

其实,不论是哪种发布方法,降低发布风险的最佳方法就是真正地做发布演练,越频繁的将应用程序发布到不同的测试环境越好。这样就说明测试环境越可靠,从而在生产环境中发布时遇到问题的可能性就越小。

国内现状

高频低风险的发布已经成为了企业的主要趋势,根据云计算开源产业联盟发布的2021年《中国DevOps 现状调查报告》,国内企业部署频率为1周—1个月的占比超六成,相比2020年增长近一成。

image4(183).png

图4部署频率现状分布

调查显示,仅有16.21%的企业能够每天多次在生产环境进行部署;此外,6.19%的企业平均1天到1周在生产环境部署一次;28.25%的企业平均1周到2周在生产环境部署一次;32.90%的企业平均2周到1个月在生产环境部署一次;部署频率超过1个月的企业占9.33%。

参考附录

1、Jez Humble. David Farley.持续交付:发布可靠软件的系统方法北京:人民邮电出版社。

2、乔梁.持续交付2.0:业务引领的DevOps精要.北京:人民邮电出版社。

3、《中国DevOps 现状调查报告(2021)》. 云计算开源产业联盟发布。

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