DevOps ist viel mehr als nur Tools

DevOps leitet sich aus dem englischen Development (Entwicklung) und Operations (Betrieb) ab. Die Kernidee ist, dass Software nicht in zwei isolierten Silos erst entwickelt und dann in Betrieb genommen wird. Sondern eine von Beginn an enge Zusammenarbeit, um Software schneller und sicherer bereitzustellen.

Der jüngste Workshop im Cudos Trail zu diesem Thema wurde von Manuel Voigt geleitet. In seiner Tätigkeit als Open Source Consultant bei Adfinis hat er bereits zahlreiche Unternehmen bei der Integration von DevOps begleitet. Entsprechend konnte er viele wertvolle und praxisnahe Konzepte vermitteln.

Wer an DevOps denkt, hat oft sofort eine lange Liste von Tools im Kopf: Docker, Kubernetes, Terraform oder vieles mehr. DevOps ist jedoch weit mehr als eine Sammlung von Technologien. Es ist eine grundlegende Unternehmenskultur.

Das CAMS Modell

Das CAMS Modell bietet eine Übersicht, wie eine Firma aufgebaut sein sollte, um erfolgreiches DevOps zu betreiben.

Culture

Durch DevOps werden viele Prüfungen und Tests automatisiert. Wenn dennoch etwas schiefgeht, wird nicht nach einem einzelnen Schuldigen gesucht. Statt des klassischen «Finger Pointing» gilt das Prinzip einer fehlerfreundlichen Kultur. Gemeinsam wird analysiert, wie das System verbessert werden kann, um denselben Fehler in Zukunft zu verhindern.

Automation

Die goldene Regel lautet: Automatisiere alles, was du zweimal tust. Das spart repetitive Aufgaben und minimiert menschliche Fehlerquellen. Dabei spielen zwei Kernkompetenzen eine wichtige Rolle.

CI/CD (Continuous Integration / Continuous Deployment) ist das Herzstück der Bereitstellung. Automatisierte Pipelines testen Änderungen auf Herz und Nieren, bevor sie auf die Server gelangen. Um Katastrophen zu vermeiden, wie etwa beim weltweiten CrowdStrike Ausfall, rollt man Updates schrittweise aus. Beispiele dafür sind das Canary Deployment, bei dem nur ein kleiner Prozentsatz der User die Neuerung sieht, oder das Blue-Green Deployment, bei dem zwei Umgebungen verwendet werden und nahtlos der Traffic umgeschaltet wird. Gibt es Probleme, erfolgt sofort ein Rollback.

IaC (Infrastructure as Code) beschäftigt sich mit der Infrastruktur. Statt Server und Netzwerke manuell zusammenzuklicken, wird die Infrastruktur sauber in Code definiert. Das macht sie modular, versionierbar und beliebig oft wiederverwendbar. Es erleichtert auch einen möglichen Wechsel von Cloud Anbietern, da die Logik unabhängig von Providern bleibt.

Measurement

Gute Entscheidungen basieren auf Daten, nicht auf einem Bauchgefühl. Monitoring liefert die Sichtbarkeit in Echtzeit von Systemen und Anwendungen. Um die Reaktivität und Auslastung zu verstehen, helfen die vier goldenen Signale des Google SRE-Modells.  

• Latency: Wie lange dauert die Bearbeitung einer Anfrage? (Reaktivität)
• Traffic: Wie viele Anfragen pro Sekunde prasseln auf das System ein? (Belastung)
• Errors: Wie hoch ist die Rate der fehlgeschlagenen Anfragen? (Fehlerfreiheit)
• Saturation: Wie stark sind CPU, Speicher oder Netzwerk ausgelastet? (Puffer bis zur Systemgrenze)

Neben den rein technischen Signalen kamen auch die DORA Metriken (DevOps Research and Assessment) zur Sprache. Sie geben Auskunft über den Erfolg der Transformation auf Organisationsebene.

• Wie oft wird Deployed?
• Wie lange dauert es von der Idee zu Production?
• Wie schnell erholt sich das System nach einem Fehler?
• Wie viele der Deployments führen zu Fehlern in Production?

Erst die Kombination aus System- und Prozessdaten gibt ein vollständiges Bild.

Sharing

Weg vom Silodenken, hin zur transparenten Zusammenarbeit. Wissen und Daten werden zwischen den Teams geteilt, was die Zusammenarbeit fördert. Jedes Teammitglied versteht seine Arbeit als Teil eines grossen Ganzen.

DevSecOps

Fällt die IT-Infrastruktur einer Firma aus, entstehen schnell immense Kosten. Daher ist es enorm wichtig, die IT gezielt gegen Angriffe zu schützen. Traditionell wird die Sicherheit ganz am Ende eines Entwicklungszyklus, direkt vor dem Release, geprüft.

Die Idee ist nun, dieses Muster aufzubrechen und Security direkt in die Pipeline der Entwickler zu integrieren. Dieses Prinzip wird Shift Left genannt, also wird bildlich Security von ganz rechts auf dem Zeitstrahl nach links in die Entwicklung verschoben. Tests wie statische und dynamische Sicherheitsanalysen, Container Scanning und Dependency Audits laufen automatisch bei jeder Änderung. Der Vorteil ist, dass Sicherheitsrisiken früh erkannt und behoben werden können. Denn je früher ein Fehler entdeckt wird, desto günstiger kann er behoben werden. Niemand möchte eine Applikation fertigstellen, nur um am Ende festzustellen, dass eine Kern-Bibliothek unsicher ist.

KI und DevOps

Wer an KI in der Entwicklung denkt, meint meistens automatische Codegenerierung durch Assistenten wie Copilot. Doch das Potenzial im DevOps Umfeld geht weit darüber hinaus.

• KI kann Tests optimieren und Testdaten generieren.
• Sie kann Code und Container auf Schwachstellen überprüfen, die regelbasierte Scanner nicht finden.
• Im Betrieb gibt es viel Potenzial für KI. Anomalien können früh erkannt werden, noch bevor ein Ausfall entsteht. Kommt es doch so weit, hilft KI, die Fehlerursache über verschiedene Microservices aufzufinden.
• Durch historische Analysen kann der Ressourcenbedarf präzise vorhergesagt werden, um die Infrastruktur entsprechend hoch- oder herunterskalieren zu können.

Von Konzept zur Praxis

Das Highlight und der Abschluss des Workshops war eine interaktive Gruppenarbeit, bei der wir das Gelernte direkt auf die Probe stellen durften. Manuel Voigt präsentierte uns die fiktive Infrastruktur eines Unternehmens, das unter klassischen Altlasten litt: lange Release Zyklen, manuell zusammengeklickte Server und mangelnde Transparenz.

Wir haben uns in vier Gruppen aufgeteilt, um uns auf verschiedene Bereiche zu fokussieren. Meine Gruppe hat sich dabei auf Security und Resilienz konzentriert. Dabei haben wir uns zwei Dingen speziell gewidmet:

1. Secrets Management: Damit Passwörter nicht als Klartext in einem Repository landen, werden sie in einen Manager ausgelagert.
2. Schutz vor verschlüsselnder Ransomware: Gelangt trotzdem schädliche Software ins System, haben wir mit WORM-Speichern und Air-Gap-Backups dafür gesorgt, dass wir weiterhin Zugriff auf unsere Backups behalten.

Insgesamt konnten wir einige Altlasten über Bord werfen und uns über viele Prinzipien von DevOps noch einmal gezieltere Gedanken machen. Zudem hat es mir verdeutlicht, wie wichtig mehrere Schichten für die Security sind und dass Altlasten kein Schicksal sind, sondern dass sich auch historisch gewachsene Infrastruktur modernisieren lässt.

Der Workshop von Manuel Voigt hat uns verdeutlicht, dass sich DevOps nicht einfach installieren lässt. Es ist eine Reise, die viel Bereitschaft für Veränderungen verlangt. Denn die wahre Transformation geht viel tiefer und findet vor allem in den Köpfen statt.