近年来,DevOps已经成为一个关键的领域,它将软件开发(Dev)与IT运维(Ops)结合起来。它的目标是缩短开发周期,并提供高质量的持续交付。

随着对更快的开发周期和更可靠的软件的需求增加,该领域的专业人士不断寻求工具和实践来提高他们的效率和效能。

进入免费和开源工具的领域 – 对于希望保持领先地位的DevOps从业者来说,这是一个真正的宝库。

本文旨在为DevOps专业人士设计,无论您是刚刚起步还是希望完善自己的技能。我们精心挑选了十个必备的免费和开源工具,它们已经证明了自己的价值,并因其有效性和优化DevOps流程的能力而脱颖而出。

这些工具涵盖了各种需求,从持续集成和交付(CI/CD)到基础架构即代码(IaC)、监控等,确保您拥有解决各种挑战的资源。

此外,这些工具已经成为每个DevOps工程师都必须了解和使用的基本工具。掌握它们可以提升您在该领域的职业生涯。因此,根据我们的行业经验,我们为您编制了这份清单。但在我们进一步深入之前,让我们先回答一个基本问题。

什么是DevOps?

DevOps是一组实践和方法,它将开发(负责创建软件)和运维(负责部署和维护软件)团队结合在一起。

与在独立的“孤岛”中工作不同,这些团队在整个软件生命周期中密切合作,从设计、开发到生产支持。

但究竟是什么意思,为什么这么重要呢?让我们用易懂的方式解释一下。

想象一下,您是一个团队中的一员,正在创建一个拼图。开发人员是设计和制作拼图块的人,而运维团队负责把拼图拼起来,并确保在完成时看起来正确。

在传统的设置中,这些团队可能会分开工作,导致沟通不畅、延迟,以及最终产品不完美的情况。

DevOps确保每个人从一开始就共同合作,共享责任,并持续沟通,以更快、更有效地解决问题。它是连接软件创建和运营的桥梁,形成了一种紧密、高效和生产力的工作流程。

换句话说,DevOps是一种实践,确保两个团队共同协作,并使用相同的方法。最终目标是提高软件质量和可靠性,并加快将软件交付给最终用户的时间。

DevOps的关键组成部分

持续集成(CI):这一实践涉及开发人员频繁地将其代码更改合并到一个中央代码库中,然后运行自动构建和测试。其目的是快速捕获和修复集成错误。

持续交付(CD):在CI之后,持续交付自动化地将应用程序交付到选定的基础设施环境中。这确保了软件可以在任何时候进行部署,减少了手动干预的必要性。

自动化:自动化是DevOps的核心。它适用于测试、部署,甚至基础设施的配置,有助于减少手动工作、最小化错误,并加快流程。

监控与反馈:持续应用和基础设施性能监控至关重要。它有助于快速识别和解决问题。反馈回路允许基于真实用户体验进行持续改进。

然而,要做到这一切,我们需要用到一些特殊的工具。而好消息是,DevOps生态系统中的顶级工具都是开源的!下面就让我们来看看这些工具都有哪些。

Linux:DevOps的支柱

我们没有将Linux列入下面列出的主要DevOps工具清单,不是因为它不重要,而是因为把它称为一个“工具”并不公平。Linux是所有DevOps活动的支柱,使一切成为可能。

简单来说,如果没有Linux,我们所知道的DevOps将不复存在。它就像是发生所有DevOps魔法的舞台一样。

我们强调这一点是为了强调,如果你计划进入DevOps领域,具备Linux技能是多么重要。

了解Linux操作系统工作原理的基础知识是至关重要的。没有这些知识,要在DevOps领域取得高水平的专业知识和成功将会非常具有挑战性。

1、Docker

Docker和容器技术已经成为DevOps方法论的基础。它们彻底改变了开发人员构建、发布和运行应用程序的方式,无以伦比地弥合了代码和部署之间的鸿沟。

容器允许开发人员将应用程序及其所需的所有部分(如库和其他依赖项)打包为一个包,并将其作为一个整体进行传输。这种一致性极大地减少了“在我的电脑上运行良好”的症状,简化了开发生命周期,提高了生产力。

与此同时,Docker容器可以在几秒钟内启动和停止,这使得管理高峰负载变得更加容易。这种灵活性对于当今的敏捷开发流程和持续交付周期至关重要,允许团队更快、更可靠地将更新推送到生产环境。

容器还提供了应用程序之间的隔离,确保每个应用程序及其运行时环境可以分别进行安全保护。这有助于减少运行应用程序之间的冲突,并通过限制潜在攻击的表面积来增强安全性。

尽管在Docker出现之前容器已经存在,但它使它们变得流行,并将它们确立为IT行业中的关键标准。如今,Docker仍然是处理容器的首选工具,使其成为所有DevOps专业人员必备的技能。

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  • 8 个你不能不知道的 Docker 最佳实践  https://www.linuxmi.com/docker-best-practices.html
  • 适合初学者的 8 个 Docker 关键命令 https://www.linuxmi.com/docker-8-commands.html
  • 如何使用 lazydocker 管理您的 Docker 容器 https://www.linuxmi.com/lazydocke-docker.html

2、Kubernetes

我们已经讨论了容器,现在让我们来讨论管理它们的主要工具,即DevOps生态系统中的“编排器”。

虽然在容器世界中还有其他广泛使用的替代品,比如Podman、LXC等,但当我们谈论容器编排时,一个名字是终极解决方案——Kubernetes。

作为一个功能强大的开源平台,用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理,Kubernetes已经从根本上改变了开发和运维团队如何合作,通过自动化应用程序在一组机器上的分发,快速高效地交付应用程序。

它还可以根据需求的波动无缝地扩展应用程序,确保资源利用率和性能的最佳化。通过抽象管理基础架构的复杂性,Kubernetes允许开发人员专注于编写代码,运维团队则专注于治理和自动化。

此外,Kubernetes与CI/CD流水线集成良好,从代码检入到部署的过程进行自动化,使团队能够快速可靠地发布新功能和修复。

简单来说,了解如何使用Kubernetes对于每个DevOps领域的专业人员都是至关重要的。如果你在这个行业,学习Kubernetes是必须的。

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3、Python

在DevOps的核心是自动化的需求。Python的简洁语法和庞大的库生态系统使得DevOps工程师可以编写脚本,自动化部署,管理配置,并简化软件开发生命周期。

它的广泛应用和支持导致了许多专门设计用于促进DevOps流程的模块和工具的开发。

无论是用于配置管理的Ansible,容器化的Docker,还是持续集成的Jenkins,Python都扮演着将这些工具整合到一个统一工作流中的角色,实现在不同平台和环境中的无缝操作。

此外,在基础设施即代码(IaC)范式中,Python至关重要,允许团队通过代码定义和提供基础设施。像Terraform和CloudFormation这样的库通常与Python脚本一起使用,自动设置和管理服务器、网络和其他云资源。

Python的数据分析和可视化功能对于监视性能、分析日志和识别瓶颈至关重要。与Python集成在一起的Prometheus和Grafana等工具,使DevOps团队能够保持高可用性和性能。

尽管在DevOps领域中,还有许多其他流行的编程语言,比如Golang、Java、Ruby等,但Python仍然是行业中的首选。这一事实得到了GitHub这一全球最大的代码存储库的支持,根据GitHub的数据显示,Python是过去一年中使用最多的编程语言。

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4、Git

Git,作为一个分布式版本控制系统,已经成为DevOps专业人员必不可少的工具。首先,它通过允许多个开发人员同时在同一项目上工作而实现了团队协作,而不会互相干扰。

它提供了项目更改的全面历史记录,使得跟踪进度、回退错误和了解代码库的演变更加容易。这种能力对于保持DevOps旨在实现的开发速度和质量至关重要。

此外,Git与持续集成/持续部署(CI/CD)流水线无缝集成,这是DevOps实践的核心组成部分。了解Git还使DevOps专业人员能够有效地实施和管理代码分支策略,例如流行的Git flow。

许多DevOps团队所做的工作都始于一个简单的Git命令。它启动了CI/CD过程中的一系列步骤,最终产生了一个完成的软件产品、一个运行良好的服务或一个稳定的IT基础架构。

总之,对于行业专业人员来说,“pull”,“push”,“commit”等命令是DevOps的基本工具。因此,要在这个领域取得更好的发展并成功,就需要熟练掌握Git。

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5、Ansible

Ansible是许多DevOps实践的核心,它是一个开源自动化工具,在基础设施即代码、配置管理和应用程序部署中发挥着至关重要的作用。掌握Ansible技能对于DevOps领域的专业人士变得越来越重要,以下是原因。

Ansible允许团队自动化软件供应、配置管理和应用程序部署流程。这种自动化减少了人为错误的可能性,显著提高了效率,使团队能够专注于更具战略性的任务,而不是重复的手工工作。

Ansible的最大优势之一是其简单性。它使用YAML编写剧本,使得即使对脚本编写或编程没有很强的背景的人也能轻松上手,弥合了开发和运维团队之间的差距。

此外,使Ansible与众不同的是它是无代理的。这意味着在它管理的节点或服务器上无需安装额外的软件,从而降低了开销和复杂性。相反,Ansible使用SSH进行通信,进一步简化了任务的设置和执行。

它还拥有庞大的模块和插件生态系统,使其与广泛的操作系统、云平台和软件应用兼容。这种多功能性确保了DevOps专业人员能够高效地管理复杂的异构环境。

虽然对于DevOps工程师来说,像容器、Kubernetes和Git一样,Ansible并不是强制性的,但你几乎不可能找到一个DevOps角色的工作清单上不要求具备某种程度的Ansible或其他替代自动化工具(如Chief、Puppet等)技能。因此,掌握它是非常必要的。

相关:适用于 Linux 的 6 种最佳自动化和编排工具 https://www.linuxmi.com/linux-automation-and-orchestration-tools.html

6、Jenkins

Jenkins是一个开源的自动化服务器,促进了持续集成和持续交付(CI/CD)实践,使团队能够更快速、更可靠地构建、测试和部署应用程序。

它通过监视版本控制系统的变化,自动运行新代码上的测试,并促进通过的构建部署到生产环境中。

由于这些特性,就像Kubernetes是容器编排的首选选择一样,Jenkins已经成为CI/CD流程的首选工具,自动化软件开发生命周期中涉及的重复任务,如构建代码、运行测试和部署到生产环境。

通过与多种开发、测试和部署工具集成,Jenkins作为简化的CI/CD流水线的支柱。它使开发人员能够将项目更改集成到项目中,并使团队更容易地及早发现问题。

Jenkins的熟练掌握在DevOps领域中非常受欢迎。随着组织越来越多地采用DevOps实践,对于精通Jenkins和类似技术的专业人士的需求不断增加。

对Jenkins的掌握可以为您打开许多机会,从专注于CI/CD流水线的构建和维护到DevOps工程师职位。

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7、Terraform / OpenTofu

近年来,Terraform已经成为了DevOps专业人员的基石。但究竟什么是Terraform呢?简单来说,它是由HashiCorp创建的一个工具,允许您通过代码定义和创建基础架构。

Terraform允许开发人员和IT专业人员使用高级配置语言定义他们的基础架构,使他们能够脚本化服务器、数据库、网络和其他IT资源的设置和创建。通过这样做,Terraform引入了自动化、可重复性和一致性,进入了通常复杂的基础架构管理过程。

这种被称为基础架构即代码(IaC)的方法允许基础架构管理自动化并集成到开发过程中,使其更加可靠、可扩展和透明。

借助Terraform,DevOps专业人员可以轻松地管理多个云服务和提供商,使用单个命令部署整个基础架构。这种能力在当今的多云环境中至关重要,因为它确保了灵活性,避免了供应商锁定,并节省了时间和资源。

此外,它与分布式版本控制系统(如Git)非常好地集成在一起,允许团队跟踪和审查基础架构的更改,就像管理应用程序代码一样。

然而,HashiCorp最近更新了Terraform的许可证,这意味着它不再是开源的。好消息是,Linux基金会推出了OpenTofu,这是一个完全兼容并且可以用于生产的Terraform分支。我们强烈建议将您的时间和精力投入到OpenTofu中。

8、Argo CD

Argo CD成为现代DevOps实践的一个指示灯。它的核心是一个声明性的GitOps持续交付工具,用于Kubernetes,其中Git仓库作为定义应用程序及其环境的真实来源。

当开发人员将更改推送到存储库时,Argo CD会自动检测这些更新,并将更改同步到指定的环境,确保群集中的实际状态与Git中存储的期望状态相匹配,从而显著减少了人为错误的可能性。

精通Argo CD赋予专业人员以在规模上高效管理复杂部署的能力。这种熟练程度带来了几个关键的好处,其中主要的好处是增强了自动化。

通过将部署与Git中的版本控制配置绑定在一起,Argo CD确保了在各个环境中的一致性。此外,它自动化了部署过程,减少了手动错误,并为DevOps团队腾出宝贵的时间,让他们专注于更具战略性的任务。

此外,随着应用程序和基础设施的增长,Argo CD的功能使团队可以轻松地跨多个Kubernetes集群管理部署,支持可扩展的运营而不影响控制或安全性。

对于DevOps领域的专业人员来说,精通Argo CD意味着处于行业向更自动化、可靠和高效的部署流程迈进的前沿。最后但同样重要的是,投入精力精通Argo CD可以显著提升您的职业发展轨迹。

9、Prometheus

首先,让我们简要介绍一下Prometheus是什么,以及为什么它对于DevOps专业人员至关重要。

Prometheus是一个开源的监控和警报工具包,因其强大而动态的服务监控能力而得到广泛采用。在其核心,它实时收集和存储指标数据作为时间序列数据,允许用户使用其PromQL语言查询这些数据。

这种能力使得DevOps团队能够跟踪从CPU使用率和内存到用户定义的自定义指标的一切,为他们的系统的健康和性能提供洞察。

它是如何工作的呢?Prometheus通过在指定间隔内从配置的目标中抓取指标,评估规则表达式,显示结果,并在满足某些条件时触发警报来工作。这种设计使其非常适合具有复杂监控和警报要求的环境。

总的来说,Prometheus对于任何处于DevOps领域的人来说都是至关重要的技能。它提供了对系统性能和健康的详细、实时洞察,使其成为现代、动态基础架构管理中不可或缺的工具。

随着系统变得复杂,对于能够有效利用Prometheus的熟练专业人员的需求只会增加,这使其成为任何DevOps职业道路上的关键能力。

10、Grafana

Grafana允许团队从各种来源(如Prometheus、Elasticsearch、Loki等)可视化和分析指标,以全面、易于理解的仪表板形式展示出来。

通过将这些数字数据转化为视觉上引人入胜的图表和图形,Grafana使团队能够监控其IT基础架构和服务,提供有关应用程序性能、系统健康等方面的实时洞察。

但为什么Grafana的技能对于DevOps领域如此重要呢?首先,它赋予了DevOps专业人员保持对系统的警觉,及时识别和解决问题的能力,确保更顺畅的运营和更可靠的服务。

此外,通过Grafana,来自各种来源的数据可以聚合和可视化在一个仪表板中,使其成为所有系统的中心监控位置。

除此之外,Grafana的广泛定制选项允许DevOps专业人员根据其特定需求定制仪表板。这种灵活性在一个要求可能在一个项目和另一个项目之间差异很大的领域中至关重要。

总之,精通Grafana使DevOps专业人员能够有效地监控、分析和优化其系统。因此,能够利用Grafana的能力将继续成为任何DevOps专业人员工具箱中的宝贵资产。

总结

我们为您精心策划的这个列表反映了行业的最佳实践,并突出了在当今动态技术领域中取得职业成功所需的关键工具。

无论您是新手还是经验丰富的专业人士,掌握这些工具都可以显著提升您的DevOps职业生涯轨迹。

我们知道您可能有一些更好的想法和建议!欢迎您在下面的评论区分享,我们期待听到您的声音。也非常感谢您抽出宝贵的时间与我们交流!

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