什麼是 DevOps？原則、優勢與工具

在當今的資訊科技世界中，DevOps 已成為希望徹底革新其應用程式開發與交付方法之組織的基本需求。採用 DevOps 已提升軟體發布速度，幫助 49% 的企業達成更快的發布頻率與更佳的品質。當組織發現自己需要管理多個部署時，DevOps 會以更協調一致的方式將開發與營運結合在一起。此方法消除了各自為政的孤島式工作障礙，並確保在整個開發流程中都能交付品質。然而，仍有必要先了解 DevOps 是什麼，以及此概念如何影響現代 IT 工作的方法。

在本指南中，我們將說明什麼是 DevOps、介紹 DevOps 原則，並探討其發展時間軸。我們會先說明 DevOps 的定義，以及它如何搭配一些 DevOps 工具使用。接著，您將了解在實作 DevOps 時可能出現的問題，以及如何成功導入 DevOps。最後，我們將說明 DevOps 如何在開發、維運、安全性及其他部門之間建立整合。

什麼是 DevOps？

在定義什麼是 DevOps 的過程中，通常需要將其視為一種文化、方法與工具，用於改善軟體開發流程。其中一個 DevOps 的核心理念，是將撰寫程式碼的開發人員角色與負責部署及維護的維運團隊結合，以更快發布程式碼並更頻繁地獲得回饋。因此，DevOps 透過聚焦於自動化、反覆迭代的工作方式與共同責任，引入一種組織運作節奏。

DevOps 一詞不僅是一組工具，它也是人員、流程與技術之間協作的文化。簡而言之，DevOps 是從伺服器設定到將小型程式碼變更部署至正式環境等各種流程的基礎。

為什麼 DevOps 很重要？

當團隊在尋找什麼是 DevOps 以及它為何重要時，產業研究已清楚顯示 DevOps 能做到什麼。根據研究，具備良好 DevOps 實務的組織可多分配 33% 的資源來更新基礎架構，這證明 DevOps 能帶來穩定且有效的環境。

現在我們已有基本概念，接著來討論 DevOps 為實現有效且可靠的軟體交付所帶來的基本要素。

1. 縮短上市時間： DevOps 是整合開發與維運的流程，藉此自動化程式碼在整合、測試與部署中的流動。短週期且頻繁的交付能更快速地導入正式環境，從而縮短冗長週期。使用者回饋也能持續納入功能開發，使團隊保持競爭力。
2. 強化協作： DevOps 的定義核心在於，開發、測試與維運由同一個團隊執行。這種協同效應消除了將人員視為兩個不同陣營的思維，明確界定責任歸屬，並強化溝通。這表示整合式 DevOps 模型讓每個角色都聚焦於整體發布目標。
3. 文化轉變與創新： DevOps 文化讓團隊能夠測試新的框架或服務，而無須擔心對維運造成影響。這有助於提出更好且更具創新的解決方案，也能快速識別市場中的新需求。這就是為什麼 DevOps 方法旨在於產品開發生命週期的所有階段維持持續創新的流程。
4. 快速回饋循環：持續整合會頻繁整合程式碼，並在每次 check-in 後於短時間內提供測試結果。它讓團隊能即時評估可能的漏洞或任何效能疑慮。由於程式碼能更快穩定下來，最終發布到市場的版本會有較少未記錄的錯誤，這也突顯了 DevOps 模型的價值。
5. 較低風險與回復選項： 小型發布有助於減少任何單一時間點可導入的變更量，因此在更新失敗時可降低系統崩潰的機率。進行多次提交也有好處，因為一旦出現問題，您可以輕鬆還原。這是 DevOps 方法論的核心概念之一，使得進行低風險且安全的實驗成為可能。

DevOps 方法論

實務中的 DevOps 是什麼？它是一種規劃工作、撰寫程式碼、測試並將其發布到正式環境，同時與他人協調一致的流程。因此，透過讓 dev、QA 與 ops 朝相同目標努力，團隊能以快速節奏發布安全的軟體。

以下我們將說明典型的 DevOps 流程如何整合各個發布步驟。

1. 持續整合： 開發人員每天會多次將程式碼變更整合到原始碼儲存庫中。整合會自動進行，並在每次 commit 時執行測試以偵測衝突。這使程式碼能更頻繁地保持一致，並有助於維持程式碼品質。
2. 持續交付：完成整合後，透過 Git commit 和 push 指令，程式碼會始終維持在可部署狀態。此階段會為每次建置做好可能發布的準備，將開發合併與正式環境就緒狀態整合起來。具體而言，該管線要求每項更新只要品質足夠高，就能盡快發布。
3. 持續部署：在某些團隊中，變更在測試完成後可直接發布到正式環境。這種方法可縮短回饋循環並將部署負擔降到最低。雖然並非所有團隊都需要，但持續部署是 DevOps 方法中極致自動化的範例之一，用於實現零延遲更新。

DevOps 的歷史

儘管 DevOps 在 2000 年代後期成為流行術語，但它是從更早期整合程式開發與維運的嘗試中演變而來。整個領域的發展與敏捷軟體運動及成熟的自動化技術並行。

同時，由於預計到 2025 年底 IT 支出將達到 5.61 兆美元，實現更大協同效應的壓力也隨之增加。現在，讓我們看看 DevOps 方法是如何從先前的模型中出現的。

1. 興起： DevOps 在 2010 年代開始普及，其根源可追溯至 2000 年代初期敏捷開發的興起。雖然採用敏捷方法後整體程式開發速度有所提升，但 IT 維運卻被拋在後面，形成瓶頸。這種策略上的分歧凸顯出對一致性策略的需求，使快速決策與營運效能不再彼此排斥。為了填補這個落差，DevOps 的概念因此被提出，作為一種將開發與維運團隊結合在一起的方法，以提升軟體交付流程的速度。
2. 從 Agile 到 DevOps：當《敏捷宣言》於 2001 年發布時，它改變了軟體開發的方法，但並未解決營運方面的挑戰。開發人員能夠更快速地交付程式碼，但營運團隊則面臨可靠性問題。這種不一致引發了關於如何將敏捷編碼與基礎架構的動態管理整合的討論。業界早期發生的一些關鍵事件也與自動化和持續交付有關，這些後來成為 DevOps 的基礎。
3. 重要事件與思想領袖： 由 Patrick Debois 於 2009 年舉辦的第一場 DevOps Day 活動，可視為 DevOps 被認可為一種實務的時刻。一些思想領袖或 DevOps Engineers，例如 John Willis、Gene Kim 和 Jez Humble，致力於利用自動化與協作來消除團隊之間的障礙。DevOps 一詞在 2010 年開始受到關注，並從單純概念發展為軟體交付流程中的實務。
4. 企業主流採用： 當 DevOps 文化開始興起時，定義高速軟體交付的一些先驅包括 Netflix、Amazon、Google 等。在 2010 年代中期，DevOps 已不再是新穎概念，而是一種組織策略，幫助企業實現更快交付、更佳穩定性與更少停機時間。同時，對安全性的關注促成了 DevSecOps (DevOps Security) 的誕生，也就是將安全性整合進 DevOps 流程中，而非作為獨立流程。這種轉變強調的不僅是速度，還包括後續世代軟體與 IT 系統的可靠性、防護能力與可擴充性，這也定義了當前組織軟體解決方案與 IT 基礎架構開發的趨勢。

DevOps 的核心原則

雖然 DevOps 沒有嚴格規則，但任何成功流程都遵循一些通用原則。這些原則包括文化、自動化、衡量與責任。

讓我們說明這些基石如何讓 DevOps 方法中的 dev 與 ops 整合更加一致。

1. 協作與溝通： DevOps 提倡定期溝通、簡短會議以及團隊間的協作。不允許任何群組「把程式碼丟過牆」；每個人都要對穩定性與及時交付負責。這是因為它能提升員工士氣並減少內部官僚作風。
2. 自動化與持續流程： 會使用指令碼與基礎架構自動化來取代手動流程與管線，例如 CI/CD 和 IaC。測試與環境的自動化有助於節省迭代時間，並在每次都獲得相同結果。讓團隊從單調工作中解放出來，能使他們更具創造性地思考並處理真正的問題。
3. 持續回饋與改進： 每次發布或環境更新都會產生日誌、指標以及來自使用者的回饋。這些資訊會整合到後續的 sprint 中，以改善 DevOps 管線。這使解決方案保持動態，能隨著使用者需求或新技術的導入而持續變化。
4. 共同責任與所有權： 在 DevOps 中，開發與維運團隊都會在整個 SDLC 中參與開發流程。這表示人員會參與開發階段、實作階段，甚至維護階段，讓每個人都對專案具有所有權。

DevOps 如何運作？

在現實生活中，人們通常會將「DevOps 如何運作？」這個問題與管線、自動化及跨職能團隊聯想在一起。這是正確的，因為每個規劃、編碼、測試與發佈流程都與營運職能保持一致。

因此，讓我們將流程簡化。以下三個階段說明各個流程如何結合，以在組織中維持可調適且以品質為導向的環境。

1. 統一待辦清單與規劃：這是一種將開發與營運團隊整合在一起的實務做法，確保需求從一開始就具備可行性。這會促成整合式使用者故事待辦清單以及基礎架構任務的建立。當所有衝刺都被共同排定優先順序時，團隊便能改善協調，並避免在最後一刻同時處理多個項目。
2. 自動化建置-測試-部署： 開發人員將其程式碼簽入版本控制系統，進而啟動建置和／或測試。若檢查通過，管線即可將變更發佈至預備環境或正式環境。此管線說明了 DevOps CI/CD 整合如何運作，將開發與穩定營運結合在一起。
3. 即時監控與警示：在正式環境中，日誌、指標以及來自使用者的回饋都會回流至 devops 週期。突發事件的增加或減少都需要根據自動化通知立即處理。此外，還需要注意的是，組態或擴展規則會隨時間逐漸成熟，並變得對團隊而言更穩定且更最佳化。

DevOps 生命週期

儘管「DevOps」一詞意味著持續流程，許多人仍將 DevOps 表示為一個循環或迴圈。在這個循環中，一個階段會引導至下一個階段，形成不間斷的鏈條，而每個階段都致力於強化後續階段。

此外，此 DevOps 生命週期再次證明，一致的協作能促成更好的程式碼、穩定的營運，以及快速的發佈。

1. 規劃與編碼： 敏捷規劃會設定衝刺目標。開發人員以短週期進行編碼，並對程式碼庫進行多次提交。這表示與營運、資源、容量及安全性相關的事項不會淪為事後考量，而是從一開始就納入考量。
2. 建置、測試與發佈：整合會頻繁且有系統地進行，並搭配檢查正確性的測試案例。若獲得核准，變更將進入預備環境或正式上線前環境。如此一來，大量的大型合併將被消除，而每次發佈規模都較小，也更容易處理。
3. 部署、營運與監控： 在正式環境部署期間，管線會以某種方式變更線上服務或微服務。營運團隊有責任監控日誌、系統使用率及使用者回應。觀察結果會回饋至規劃中，構成循環式的 DevOps 方法，從而實現持續改進。
4. 回饋與協作：  回饋是整個 DevOps 流程及其四個階段中的關鍵組成部分。這不僅意味著需要監控系統，也包括來自使用者的回饋、市場變化，以及組織需求的改變。其中部分資訊會帶回規劃階段，以確保開發流程與整體目標保持一致。
5. 持續改進： 事實上，DevOps 生命週期並不是一組只執行一次的步驟，而是一個持續循環。透過蒐集資料與回饋，並持續對流程進行變更，DevOps 團隊能夠更有效率且更有效能地創造價值並交付更好的成果。

常見的 DevOps 工具與技術

DevOps 成功的一些核心因素包括自動化平台、版本控制及容器化。強大的 DevOps 平台會整合這些工具。

以下是六種常見的 DevOps 技術，說明為何 DevOps 協同效應在當今的管線中具有意義。

1. Git 與 GitHub/GitLab： 版本控制仍然是儲存、分支及合併程式碼的基礎。大多數平台都是基於 Git 開發，因此在必要時可輕鬆回復到先前提交的版本。結合 pull request，變更會在納入專案前先經過審查，因此可維持程式碼品質。
2. 用於 CI/CD 的 Jenkins： Jenkins 常被視為 DevOps 自動化的先驅，並負責管理建置-測試-部署管線。在此過程中，團隊可以新增任意數量的外掛程式，並修改管線的每個階段。DevOps 管線透過將程式碼提交連結至 Jenkins 工作，協助對新變更提供即時回饋。
3. Docker 與容器化： 容器會將應用程式與相依性一併封裝，因此使環境漂移問題不再成為影響因素。Docker 特別符合 DevOps 方法論的概念，因為它在開發與正式環境之間帶來標準化的概念。這種可攜性促進了更高的可靠性與更簡化的擴展流程。
4. 用於協調的 Kubernetes： Kubernetes 提供容器排程、監控與自動修復，以及在叢集節點之間分配負載的能力。組織可以對容器映像進行版本控制、設定擴展政策，並執行自動發佈。正是基於這種協同效應，才能實現將微服務整合至正式環境的複雜 DevOps 管線概念。
5. 用於組態的 Ansible / Chef / Puppet： 這些組態管理工具會以程式碼描述系統狀態，使伺服器具備標準化組態。透過指定要安裝於目標作業系統上的套件、檔案權限或環境變數，它們消除了猜測空間。這清楚說明了網路安全中的 DevOps 如何包含在所有伺服器上持續強制執行政策。
6. Terraform / CloudFormation： 因「Infrastructure as Code」這個詞而普及，Terraform 和 AWS CloudFormation 都讓營運團隊能夠定義整個雲端環境。透過版本控制，開發團隊可依專案需求複製或重建環境，或對其進行些微變更。此方法有助於整合開發、營運與雲端佈建，以支援敏捷擴展或測試複本。

如何採用 DevOps 模型？

DevOps 不僅是一種營運模型，更是一種文化變革、工具整合與流程變更。傳統上透過購買新軟體來解決業務挑戰的方法並不足夠；關鍵在於整合開發、營運、品質保證與安全性。

現在是時候了解組織如何系統化採用 DevOps 方法，並透過緊密合作整合持續交付。

1. 從文化一致性開始： 強調在發佈相關事務上的相互合作重要性。建立跨職能團隊，涵蓋設計、編碼、測試與端對端完整部署。這將促成開發與營運雙方的參與，並符合 DevOps 的定義。
2. 試行 CI/CD 管線： 選擇一個您想導入建置、測試與部署的專案。保持簡單，但不要過於簡單，以便提供適當回饋並與任務相關。試行經驗將帶動 DevOps 在整個組織中的成長。
3. 建立持續監控與回饋： 在後續迭代中，使用日誌、指標及使用者資料來最佳化流程。回顧分析會強調發佈後的衝突區域或需要改進的區域。長期而言，在網路安全中納入具有這些回饋迴圈的 DevOps，有助於獲得穩定的程式碼、更安全的部署，以及立即識別任何異常。
4. 培養自動化文化： 應自動化的領域包括測試、程式碼部署，以及基礎架構與應用程式部署。這可減少人為錯誤、提高交付速度，並讓團隊能投入更有價值的工作，這也符合 DevOps 的基本原則。
5. 推動訓練與員工發展： DevOps 是一種需要在任何組織中學習並實施的實務，以建立具備技能的團隊。其中一些領域包括自動化、雲端運算與安全等。組織技能提升是讓人員做好準備，以參與 DevOps 計畫並支持變革的過程。

DevOps 的主要優勢

在實施 DevOps 模型時，45% 的公司可能會在文化層面遭遇某種程度的阻力。儘管如此，這些挑戰不應被視為採用 DevOps 的阻礙，因為它具備多項優勢。

以下說明將開發與營運整合至持續循環後所帶來的六項重要優勢。

1. 加速發布週期： 持續整合會盡可能頻繁地整合程式碼，而測試則可降低發布帶來的負擔。這讓新功能或修補程式更容易交付給使用者，進而形成綜效。DevOps 管線中的持續交付意味著停機時間將降到最低，這對使用者與公司而言都是優勢。
2. 更高的品質與可靠性： 若變更頻繁但幅度較小，發生大規模系統故障的可能性就較低。當測試或設定作業執行得很全面時，人為造成的錯誤便可被消除。由於每次迭代都經過徹底測試，最終產品通常會有較少的嚴重錯誤，這也符合 DevOps。
3. 更佳的協作與透明度： 當開發與營運整合後，雙方會共同對指標、日誌與儀表板負責。即時更新系統會顯示誰正在變更什麼，從而減少此類情況並避免最後一刻的變更。這讓工作環境更開放，並使團隊圍繞單一目標凝聚在一起，也有助於建立信任與合作。
4. 韌性與更快的復原： 若更新失敗，回復或熱修復程序可迅速進行，因此對使用者造成的不便很小。談到根本原因分析時，若同時具備詳細日誌與指標，處理起來就相當容易。這種韌性適用於可確保服務在持續迭代期間仍保持穩定的 DevOps 技術。
5. 持續改進文化： DevOps 要求從每次執行的建置或部署中學習。團隊會在循環式檢討會議中強化程式碼、營運程序或安全掃描。這種方法鞏固了 DevOps 的意義，即持續成長的過程，使進展不可逆轉。
6. 競爭優勢與效率： 更頻繁且更短的開發週期、穩定的營運以及即時回饋，都能提升創新速度。擺脫受限的減速後，企業便能依據市場需求調整功能。這為開發與營運協作創造出更佳的敏捷式產品開發模式，成為一種 DevOps 方法。

DevOps 的主要挑戰

儘管 DevOps 模型可加快開發速度，但仍必須處理文化、技術與組織層面的挑戰。以下是一些 DevOps 挑戰，若未加以處理，可能會阻礙或延遲轉型過程。

1. 文化不一致： 部分員工仍以開發與營運二分法的方式工作，因此產生衝突。不願承擔責任或採用新自動化方式，會導致內部阻力。這會削弱 DevOps 定義的概念及其作為統一概念的地位。
2. 工具整合複雜性： 從 Git 到 Jenkins、Docker 或 Azure DevOps，決定正確工具以及如何實作，可能相當令人困惑。若缺乏考量，團隊最終會陷入所謂的工具混亂。日誌、儀表板與管線應以合乎邏輯的方式設計，以避免彼此混淆。
3. 缺乏 DevOps 技能：開發團隊幾乎很少接受較高階營運程序的訓練，而營運團隊反過來也不會撰寫自動化程式碼。這種技能落差對成熟的 DevOps 管線而言是一項劣勢。然而，能力不足可透過訓練或投資跨職能技能提升來解決。
4. 速度優先而忽略安全： 頻繁發布可能導致產品在未採取適當安全措施的情況下就被釋出。網路安全中的 DevOps 需要掃描、合規檢查與弱點修補，且應從一開始就整合進去。否則，對速度的關注可能導致關鍵且脆弱的弱點出現，進而被競爭對手利用。
5. 舊有系統： 舊有系統使容器化或採用微服務模型變得具有挑戰性。重構或拆解大型應用程式一向都是耗時且昂貴的過程。現代化需要持續且漸進式的轉型，否則 DevOps 自動化就只能部分實施。

DevOps 最佳實務

為了達成真正的 DevOps 目標，應建立一套標準措施來管理衝刺並確保部署穩定性。因此，品質、自動化與跨組織整合會強化團隊中管線的每個階段。

以下是五個有助於達成可預測成果的 DevOps 實務範例。

1. 左移安全： 在初始設計階段就納入安全，可讓程式碼掃描與修補程式檢查在整合過程中進行。這種方法將網路安全中的 DevOps 整合進來，避免最後一刻發生合規災難。弱點掃描會在建置流程中執行並納入其中，以便即時解決問題。
2. 全面的日誌記錄與監控： 即時收集日誌、指標與使用者回饋，可支援適當的決策制定。若出現某些不一致情況，便會發出警示並對其進行分類處理。這種方法結合了 DevOps 與 DevSecOps 與營運可靠性，並讓團隊能透過即時負載了解效能。
3. 小型且頻繁的發布：定期更新可降低每次變更所造成的影響範圍。若發生問題，修復一小段程式碼會比修復已發布的大型專案更容易。這能鼓勵使用者接受持續更新，而不是長時間等待網站全面翻新。
4. 採用 Agile + DevOps 混合模式： Agile 著重於以衝刺為基礎的使用者故事，而 DevOps 管線則著重於快速建立環境與持續整合。當這些框架整合時，代表團隊可同時獲得迭代式待辦清單與自動化發布週期。因此，這種整合可從規劃到實作提供清晰流程。
5. 將基礎架構即程式碼文件化： 如同開發程式碼一樣，環境定義（例如 Terraform 指令碼）也應進行版本控制。這可讓複製環境或在特定設定未成功時回復到較早狀態變得更容易。長期而言，整個 DevOps 模型仰賴可重複且可稽核的環境，以防止漂移與錯誤設定。

在您的組織中實施 DevOps 的優勢

以下列出在整個組織中實施 DevOps 的各項優勢，以及 SentinelOne 如何提供協助：

• 加速發布週期：將持續整合與持續交付結合 SentinelOne 的管線掃描。SentinelOne 可搭配 Snyk 等工具檢查程式碼、設定與相依性，在縮短週期時間的同時及早標示弱點。
• 無代理程式雲端安全： 使用 SentinelOne’s CNAPP，其中包含 KSPM、CSPM、AI-SPM、EASM 及其他安全功能。這些元件會自動識別 Kubernetes、VM 和容器環境中的錯誤組態，確保雲端工作負載在整個開發與部署期間維持安全。
• 強大的身分保護： 防禦針對 Active Directory 和 Entra ID 的攻擊。SentinelOne 會監控並保護與身分相關的程序，在程式碼部署與日常作業期間保護認證資料並防止未經授權的存取。
• 合規保證：自動掃描並評估部署，以符合 SOC 2、NIST 和 CIS Benchmarks 等法規框架。SentinelOne 的報告功能可產生可供稽核的證據，確保您的環境以最少的人工投入符合產業標準。
• 行為監控與鑑識： 使用 Storylines 技術記錄雲端工作負載遙測資料與安全事件。這個詳細的鑑識模組會即時追蹤事件，讓團隊能夠追溯問題根源並快速實施修正措施。
• 無縫工具整合： 輕鬆將 SentinelOne 納入您現有的 DevOps 工具鏈。其與 CI/CD 管線的整合可實現持續漏洞評估與自動化警示，在不中斷工作流程的情況下簡化發行流程。
• 降低風險與快速修復： 持續掃描與可追溯性可縮小潛在利用的時間窗口。快速識別問題可確保在任何安全缺口影響正式環境之前完成修復。
• 強化協作與透明度： SentinelOne 可為團隊提供清晰的儀表板與自動化安全洞察。透過對安全指標與合規狀態的統一可視性，開發、營運與安全團隊可高效率協作，以維持安全且可靠的軟體交付生命週期。

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結論

DevOps 是打破開發與營運團隊之間障礙的流程，從而實現更快速的軟體版本交付、自動化、協作與整合。當開發團隊新增功能時，營運團隊則確保其落實，形成持續強化的良性循環。導入 DevOps 方法可縮短前置時間、提升可靠性與效能，並強化監控。降低 DevOps 風險（例如工具過度擴增或組織變革）可建立強健的環境，進而改變組織交付、保護及擴展應用程式的方式。

DevOps 將開發與營運整合，並建立一個大型且全面的 DevOps 平台，以一致、快速且安全的方式涵蓋 QA、安全性與程式碼交付。無論是網路安全中的 DevOps、DevOps AWS，還是 Azure DevOps，其基本原則都保持不變：協作、自動化與持續改進。採用 DevOps 方法的優點，包括更快的交付、更好的品質，以及提升的可靠性，遠遠超過其挑戰。因此，為什麼還要等待？立即採用 DevOps，以支援跨職能團隊、頻繁發佈與組織文化。