Почему GitOps набирает популярность в DevOps

GitOps совершает революцию в управлении инфраструктурой с помощью Git, повышая автоматизацию, скорость и возможности совместной работы, что меняет правила игры для DevOps.

Что такое GitOps?

GitOps — это способ управления инфраструктурой и приложениями через Git, используя его как единый источник достоверной информации. Проще говоря, вы относитесь к конфигурациям инфраструктуры так же, как к коду: все определяется, имеет версии и хранится в Git. Используя знакомые рабочие процессы Git (запросы на включение, фиксации, проверки), вы вносите изменения в инфраструктуру с полной видимостью и контролем.

Разработчики компании DST Global считают, что магия GitOps заключается в автоматизации. С помощью таких инструментов, как Flux или ArgoCD , каждое изменение, вносимое в Git, запускает обновления в рабочей среде. Эти инструменты постоянно отслеживают любые расхождения между тем, что находится в Git, и тем, что работает, и автоматически согласовывают различия, поддерживая соответствие ваших систем запланированной настройке.

Станет ли GitOps новым прорывом в DevOps?

Многие организации сегодня рассматривают методологию DevOps как часть стратегии цифровой трансформации, поскольку DevOps развивает культуру совместной ответственности, прозрачности и ускоренной обратной связи. Разрыв сокращается не только между командами разработки и эксплуатации, но и между соответствующими процессами.

Эти тенденции затрагивают Git, наиболее популярную в мире систему контроля версий. Методология DevOps находит отражение не только в рабочих процессах команд, но и в их инструментах. Это привело к развитию GitOps — набора практик, позволяющих разработчикам выполнять больше задач, связанных с ИТ-операциями.

Преимущества GitOps

GitOps обладает многими преимуществами гибкого процесса разработки программного обеспечения с функциональными ветками. Первое и основное из них заключается в простоте внедрения благодаря использованию распространенных инструментов. Git — это фактический стандарт систем управления версиями. Этим инструментом пользуются многие разработчики программного обеспечения, что позволяет им вносить свой вклад в разных областях и участвовать в развитии GitOps.

Благодаря системе контроля версий команда может отслеживать любые изменения в конфигурации. Это дает источник достоверной информации и ценный контрольный журнал, который можно проверить, если что-то сбоит. Команды могут просмотреть историю GitOps и увидеть, когда возникла ошибка. Кроме того, этот контрольный журнал можно использовать в качестве вспомогательного материала для аудитов по соответствию нормативным требованиям или стандартам безопасности. История GitOps может служить доказательством при изменении или обновлении, например, сертификатов шифрования.

GitOps предполагает использование центрального репозитория для обеспечения прозрачности и ясности инфраструктурных потребностей организации. Сохранение всех системных конфигураций в центральном репозитории помогает масштабировать вклад участников команды. Запросы pull, выполняемые через размещенные сервисы Git, такие как Bitbucket, содержат эффективные инструменты для проверки и обсуждения кода. Это создает пассивные круги общения, которые позволяют всей команде инженеров проверять и отслеживать изменения в инфраструктуре.

Методология GitOps может значительно повысить производительность команды DevOps. Она позволяет быстро экспериментировать с новыми конфигурациями инфраструктуры. Если новые изменения ведут себя не так, как ожидалось, команда может использовать историю Git для отмены изменений до заведомо исправного состояния. Это невероятно мощный инструмент, поскольку он позволяет использовать знакомые функции отмены в сложной инфраструктуре.

Как работает GitOps

Процедуры GitOps выполняются базовой системой оркестрации. Сама по себе методология GitOps — это независимый набор передовых практик. Многие популярные сегодня решения GitOps используют в качестве системы оркестрации Kubernetes, однако появляются и альтернативные наборы инструментов, которые поддерживают прямое манипулирование платформой Terraform.

Для полной установки GitOps требуется конвейерная платформа. Среди популярных инструментов для конвейера, дополняющих GitOps, можно назвать Jenkins, Bitbucket Pipelines и CircleCI. Конвейеры автоматизируют работу и устраняют разрыв между запросами pull в Git и системой оркестрации. Запросы pull активируют хуки конвейера, после чего выполняются команды для элемента оркестрации.

Новый компонент, введенный в GitOps, — это «оператор» GitOps, расположенный между конвейером и системой оркестрации. Запрос pull запускает конвейер, который затем вызывает оператор. Тот проверяет и синхронизирует состояние репозитория и начало оркестрации. Оператор — это волшебный ингредиент GitOps.

Примеры применения GitOps

Представьте, что команда обнаружила узкое место в производительности или всплеск трафика и выяснила, что балансировщик нагрузки работает не так, как ожидалось. Участники команды изучают репозиторий GitOps, в котором хранится конфигурация инфраструктуры, и находят конкретный файл, который настраивает и развертывает балансировщик нагрузки. Они могут просмотреть его на своем онлайн-хостинге Git. В результате анализа и обсуждения выясняется, что некоторые параметры конфигурации балансировщика нагрузки неоптимальны и требуют корректировки.

Один из участников команды открывает новый запрос pull для оптимизации параметров балансировщика нагрузки. Другой участник команды проверяет и подтверждает запрос pull, после чего он объединяется с репозиторием. При объединении запускается конвейер GitOps, который вызывает оператор GitOps. Оператор регистрирует изменение конфигурации балансировщика нагрузки. Он отправляет запрос инструменту оркестрации системы, чтобы подтвердить, что эта конфигурация не соответствует действующей в кластере команды.

После этого оператор подает системе оркестрации сигнал на обновление конфигурации балансировщика нагрузки, выполняет необходимые действия и автоматически развертывает балансировщик нагрузки с новыми настройками. Затем команда следит за обновленной действующей системой, чтобы убедиться, что она вернется в работоспособное состояние. Это идеальный сценарий GitOps. А теперь разовьем его, чтобы продемонстрировать пользу GitOps.

Предположим, что команда хочет не просто оптимизировать параметры, а принимает радикальное решение: развернуть балансировщик нагрузки совершенно нового типа.

К сожалению, после этого команда обнаруживает, что новый тип балансировщика нагрузки несовместим с некоторыми из служб в кластере. Новое решение вызывает критические сбои трафика и мешает работе пользователей. К счастью, у команды есть полный конвейер GitOps, чтобы быстро отменить изменения балансировщика нагрузки. Команда делает еще один запрос pull, который возвращает репозиторий со старым работоспособным балансировщиком нагрузки. Конвейер GitOps снова регистрирует и автоматически развертывает изменение конфигурации. Это позволяет быстро улучшить инфраструктуру и повысить показатель надежности команды.

Почему GitOps сейчас так популярен?

1. Полная прозрачность и подотчетность

GitOps обеспечивает контрольный журнал, отслеживая все изменения инфраструктуры в Git. Поскольку Git записывает каждое изменение с четкой историей, вы точно знаете, кто, какие изменения и когда внес. Это упрощает поиск и устранение неисправностей и аудит.

2. Бесперебойное командное сотрудничество

Используя Git, разработчики и операторы могут беспрепятственно сотрудничать. Вместо использования отдельных процессов для обновлений приложений и инфраструктуры GitOps объединяет все в один рабочий процесс. Изменения предлагаются посредством запросов на включение, проверяются командой и затем применяются, создавая единый рабочий процесс как для кода, так и для инфраструктуры.

3. Легкий откат и меньше рисков

GitOps делает откат к предыдущему состоянию таким же простым, как возврат к более раннему коммиту в Git. Это неоценимо во время инцидентов или после неожиданных изменений, поскольку восстанавливает стабильность без ручной реконфигурации.

4. Стабильность и последовательность развертываний

Благодаря автоматизированному мониторингу инструменты GitOps обнаруживают любые отклонения от запланированной настройки и приводят все в порядок. Этот процесс согласования помогает уменьшить дрейф конфигурации, гарантируя, что ваша среда всегда соответствует тому, что находится в Git.

5. Масштабируемость и автоматизация

GitOps хорошо масштабируется, особенно в облачных средах. По мере роста систем автоматизация, обеспечиваемая GitOps, обеспечивает плавное масштабирование, корректируя конфигурации на основе изменений в Git, а не требуя ручного вмешательства.

Как работает GitOps: основные компоненты

Реализация GitOps включает в себя несколько ключевых компонентов:

- Репозиторий Git как источник истины: здесь хранятся все конфигурации инфраструктуры, представляющие желаемое состояние вашей среды.

- Декларативные конфигурации. Инфраструктура определяется с помощью таких файлов, как Kubernetes YAML или Terraform, что упрощает отслеживание и управление.

- Автоматическое согласование. Такие инструменты, как Flux или ArgoCD, постоянно проверяют различия между Git и реальной средой, исправляя любые отклонения.

- Управление изменениями с помощью PR: команды предлагают обновления инфраструктуры с помощью запросов на включение, гарантируя, что каждое изменение будет проверено и одобрено перед запуском в эксплуатацию.

Такая настройка гарантирует, что обновления инфраструктуры будут следовать согласованному и прозрачному процессу с возможностью управления версиями и откатом, что делает развертывания более безопасными и предсказуемыми.

Реализация GitOps: простой рабочий процесс

Настройку GitOps можно разбить на несколько основных шагов:

- Создайте репозиторий Git для конфигураций. Организуйте конфигурации по средам (например, промежуточная, производственная), чтобы все было ясно.

- Определить инфраструктуру как код. Используйте декларативные конфигурации, такие как манифесты Kubernetes или Terraform файлы. Каждая среда может иметь уникальные конфигурации, чтобы избежать путаницы.

- Развертывание оператора GitOps. Такие инструменты, как Flux или ArgoCD, контролируют репозиторий Git, автоматически применяя изменения при каждом обновлении.

- Рабочий процесс PR для изменений. Изменения проходят процедуру проверки запроса на включение. После утверждения и объединения оператор GitOps применит их автоматически.

- Отслеживайте и согласовывайте отклонения: автоматические оповещения уведомляют вас о любых отклонениях, а инструменты GitOps позволяют согласовывать действующие среды обратно в желаемое состояние.

Популярные инструменты GitOps: выбор для каждой команды

Если вы внедряете GitOps, вам следует рассмотреть некоторые популярные инструменты:

- Flux: отслеживает Git и применяет изменения к кластерам Kubernetes; хорошо работает с Helm и Customize для более сложных настроек

- ArgoCD: известный своим удобным интерфейсом, ArgoCD идеально подходит для управления несколькими приложениями и средами в Kubernetes.

- Jenkins X: объединяет CI/CD с GitOps, что делает его отличным вариантом для команд, уже использующих Jenkins.

- Terraform: Хотя подход Terraform «Инфраструктура как код» не специфичен для GitOps, он хорошо вписывается в рабочие процессы GitOps, особенно для мультиоблачных сред.

Реальные применения GitOps

GitOps набирает обороты в отраслях, где инфраструктура должна быть надежной, безопасной и масштабируемой.

- Электронная коммерция. Благодаря частым обновлениям и высокому трафику GitOps помогает компаниям электронной коммерции поддерживать стабильное развертывание в нескольких регионах.

- Финансы: финансовые учреждения получают выгоду от контрольных журналов GitOps и безопасных рабочих процессов по связям с общественностью, которые обеспечивают соблюдение требований.

- SaaS-компании: для SaaS GitOps ускоряет развертывание функций и сокращает время восстановления, что имеет решающее значение для удовлетворенности клиентов облачными услугами.

Проблемы и соображения, связанные с GitOps

Как бы здорово ни звучало GitOps, он не лишен проблем:

- Кривая обучения: командам, впервые работающим с Kubernetes, Helm или инструментами GitOps, такими как Flux, потребуется время, чтобы освоиться.

- Управление секретами. Конфиденциальная информация (например, ключи API) требует дополнительных действий для безопасного управления. Такие инструменты, как HashiCorp Vault или Sealed Secrets, могут помочь.

- Среды, не относящиеся к Kubernetes. GitOps хорошо работает с Kubernetes, но его расширение на другие типы инфраструктуры может потребовать дополнительной настройки.

- Зависимость от сети. Поскольку агентам GitOps необходим постоянный доступ к Git, проблемы с сетью могут нарушить синхронизацию.

Будущее GitOps: что дальше?

GitOps выходит за рамки простого управления инфраструктурой. Это начинает затрагивать такие области, как безопасность (с рабочими процессами GitOps для управления политиками и разрешениями), операции с данными (DataOps) и даже MLOps , где модели и конвейеры данных управляются как код. Потенциал применения GitOps практически ко всем аспектам технологического стека уже не за горами.

Кроме того, GitOps подталкивает DevOps к «непрерывности всего» — непрерывному развертыванию, мониторингу и даже непрерывной безопасности. Это означает, что по мере усложнения инфраструктуры GitOps может помочь командам идти в ногу со временем без необходимости масштабировать операции вручную.

Подведем итоги: почему GitOps никуда не денется

GitOps быстро завоевал популярность, поскольку решает реальные проблемы команд DevOps: улучшает видимость, упрощает совместную работу и предлагает безопасные и масштабируемые методы развертывания. Согласовывая управление инфраструктурой с рабочими процессами на базе Git, GitOps дает командам возможность управлять инфраструктурой с той же точностью и контролем, что и кодом приложения.

По мнению разработчиков DST Global, в ближайшие годы, когда все больше организаций будут внедрять гибридные и мультиоблачные среды, GitOps, скорее всего, станет подходом по умолчанию, обеспечивая еще большую согласованность, прозрачность и автоматизацию методов DevOps.