Привет, Хабр!

Сегодня я расскажу как с помощью DevOps-практик не только не помочь, но и навредить проекту.

DevOps родился для того, чтобы команды разработки и поддержки работали эффективно и слаженно. Но иногда использование его практик может привести к реальным провалам.

Зачем и кому нужен DevOps

Для начала немного истории. Самый первый компьютер в мире появился в 1936 году, его создал Алан Тьюринг. Тогда был ровно один компьютер и ровно один программист. Вычислительные машины существовали и до этого, но Алан Тьюринг сконструировал первый электронный компьютер, который похож на компьютер в нашем понимании, и написал первую строчку кода, который мы распознаём как код.

В течение следующих 30 лет количество компьютеров и программистов увеличится от единиц до десятков и сотен тысяч. После войны программистами стали люди, которые разрабатывали, собирали и чинили компьютеры. В 1950-х к ним присоединились учёные, математики, инженеры. В этот самый момент, примерно в 1953 году, появился первый в мире язык программирования — Fortran. И тогда же появилось то, против чего пытается бороться DevOps. В 1960-х компьютеры стали дешёвыми и компактными, а программистами стали не учёные и математики, а опытные сотрудники без специального образования, которым руководство могло доверить управление огромными дорогими машинами. 

В 1970-х годах программистов было уже более миллиона, а необходимость в них всё росла и росла. К тому моменту университеты начали выпускать первых специалистов — молодых неопытных ребят. И вот ровно в этот момент что-то пошло не так.

До 70-х годов программисты были дисциплинированными профессионалами. Им не нужен был менеджмент — они знали, как распределить своё время, как работать друг с другом, как общаться с разными отделами. Они понимали, что такое бизнес, сроки, обещания, расписания. Они знали, что взять в работу сейчас, а что оставить на потом. Это были высококлассные опытные специалисты. Они творили чудеса: придумали IBM 360 Virtual Memory OS, отправили аппарат на Луну, изобрели структурное, функциональное и объектно-ориентированное программирование. Они придумали Fortran, Cobol, Algol, Lisp, Unix. Оказывается, они даже работали в чём-то, что напоминает современный Agile. 

После 70-х программистами стали молодые люди, которые совсем недавно вышли из университетов. Чаще всего — гики, которые интересовались компьютерами. Эти неопытные ребята, которые не понимали необходимости расписания, ответственности и дисциплины, нуждались в менеджменте сверху, чтобы компании получили от них то, чего хотят. Тогда родился Waterfall и руководил программистами ещё десятки лет. Всё потому, что вокруг не было достаточного количества учителей, которые могли объяснить, как нужно работать, и это положение сохраняется до сих пор. Проработав 20 лет и став опытными профессионалами, бывшие молодые ребята поняли, что в индустрии что-то не так, что программистов превращают в простых работников ручного труда, которые не понимают бизнес и не владеют критическим мышлением. Они просто закрывают свои задачи и делают то, что велит менеджмент. Инженеров, которые привыкли быть в роли интеллектуальных творцов, такой подход перестал устраивать. 

Agile и что с ним случилось

Несколько таких ребят в 1995 году собрались и написали Agile Manifesto, в котором изначально было всего четыре пункта. Главной целью было исправить разрыв между бизнесом и программистами. Они хотели донести: мы профессионалы, мы должны быть ближе к бизнесу, нам не нужны Waterfall-ритуалы. 

Вот эти пункты: 

И вот Agile, родившийся в инженерной среде, чтобы помочь таким же инженерам, превратился в нечто другое. Сейчас это на 90% менеджерская история. Если посмотреть темы докладов любых Agile-конференций, вы не найдёте в них технических тем — только менеджерские истории о том, как руководить командой, и тому подобное. Почему мы как индустрия не смогли освоить и провалили Agile? Почему вместо нас им занимаются наши менеджеры? Наверное, мы были недостаточно зрелыми для того, чтобы впитать в себя набор практик и дисциплин, которые нам предлагали. Техническая экспертиза ушла в тень, и верх взяла сфера экспертизы менеджеров: ритуалы, практики, процессы, за которыми можно следить. Как инженерное движение Agile провалился. 

DevOps и что с ним случилось

Проходит ещё несколько лет, и в 2008–2009 году возникает культура DevOps — она стала идеей, движением инженеров, целью которого было вылечить разрыв между операторами систем и программистами при создании и обновлении программных продуктов. Это методология, которая эффективно решает проблемы во взаимодействии команд разработки и эксплуатации за счёт автоматизации и интеграции усилий обеих сторон. На практике участников больше: вовлечены специалисты по безопасности, специалисты по платформам и инфраструктуре, нормативным требованиям и другие. Это движение создали те, кто настрадался, вырос в профессионалов и прошёл большой путь. 

Что же происходит с DevOps сейчас? К сожалению, то же самое, что случилось в своё время с Agile: практики и инструменты берут верх. Появились DevOps-инженеры, DevOps-практики стали продавать и покупать, пробовать внедрять везде. И похоже, что мы с вами проваливаем движение, в очередной раз натыкаясь на прежние грабли. Мы опять не можем освоить дисциплину, которую нам предлагают. Мы опять скатываемся в практики, которые понятны в первую очередь менеджерам. DevOps стал галочкой в контрактах, в презентациях проектов заказчикам. Посмотрите на сегодняшних DevOps-инженеров: они берут то, что сделали программисты, и критикуют это вместо того, чтобы работать, сообща создавая качественные продукты. К чему это может привести, я сейчас и расскажу. Надеюсь, что на примерах провалов мы сможем в чём-то разобраться.

Провалы

А теперь время занимательных историй.

Infrastructure as Code

Первая история — про инфраструктуру как код. 

Дано: У нас новый проект, мы двигаемся в облако. Делаем Infrastructure as Code и в 80% случаев используем для этого Terraform. 

Действия: Взяли в руки Terraform, посмотрели документацию и пару видео, начали делать. Всё начиналось хорошо. Проекту нужно было одно окружение для программиста Васи — оно состояло из трёх виртуальных машин и сетей между ними. Это всё легко уместилось в один файлик Terraform. Потом пришёл программист Витя, которому понадобилось окружение, а также общее окружение, в котором будет постоянно деплоиться мастер-ветка нашего приложения. 

Что сделали Terraform-гуру? Взяли изначальный файл и скопировали его, поменяли внутри имена: всё работает, все довольны. Проект растёт — появляется ещё программист Вова и команда QA, которым нужно отдельное окружение. Окружение становится сложнее: в нём появляются хранилища, балансировщики нагрузки и другие нетривиальные штуки. Управлять всем этим становится неудобно. К счастью, команда вовремя прочитала про Terraform-модули, отрефакторила всё в модули и создала все окружения, используя общие модули и убрав 80% копипасты. Всё здорово, всё замечательно. Пока. 

Возникает момент, когда нужно срочно клонировать виртуалку с QA-окружения на окружение Пети, чтобы срочно починить дефект. Потому что мы там на что-то закоммитились. Ребята, которые делают Terraform, разводят руками, говорят, что не знают, как клонировать виртуалку через Terraform, и берут пару дней, чтобы подумать. Но у нас этой пары дней нет.

Старший программист с боем забирает админский пароль от облака, за 30 секунд накликивает себе клон виртуальной машины, и всё едет. И в этот момент в команде возникает некий инсайт: они понимают, что Terraform не особо-то и нужен. В сложных случаях, когда команда Terraform не на связи, можно что-то сделать самим. 

Последствия: Возникает дырявая история, когда кто-то чего-то не так наделал руками. В один момент у нас появляется продакшн-окружение, которое становится таким же дырявым. У нас есть модуль, его попытались привести к готовому виду, задеплоили, там что-то не заработало. Какой-нибудь ответственный человек, который заводил этот продакшн, зашёл в облако, поменял настройки, добавил что-то и, не дай бог, соединил каким-нибудь форвардингом с QA-окружением. И у нас был такой продакшн. Он работал достаточно долго, проект приносил деньги, и все были довольны. 

До тех пор, пока не пришёл новый клиент. Он говорит: «У вас такой классный продукт. Я уже купил подписку, но меня не устраивает время отклика. Вы можете сделать нам инфраструктуру в Европе? Мне очень надо». 

Что мы сделали? Взяли Terraform, поменяли одну переменную, накатили на соседний регион, установили окружение через наш суперавтоматизированный пайплайн, а оно не работает. Стали разбираться, почему не работает, сравнивать — и всё начало проясняться. Никто не знал, что у одного младшего тестировщика есть пароль от облака и он что-то менял в нём.

В итоге: Конечно же, окружение в Европе сделали, но через долгое время и без Terraform. Взяли CloudFormation, сгрузили в него инфраструктуру, чуть-чуть поправили файлы вручную и задеплоили в соседний регион. Ещё раз: мы взяли Terraform и вместо того, чтобы сделать что-то хорошее для проекта, сделали что-то плохое. Этот Terraform всем мешал, потому что не давал сделать то, что нужно. Плюс мы потратили много времени в никуда.

Возможное решение: Можно ли было что-то сделать иначе? Конечно.

Прежде чем брать какой-то инструмент, надо понять, какие проблемы он решает. Terraform — это код, и вести его нужно было как взрослый код. Там должны были быть пул-реквесты, CI, контроль, каждую ночь нужно было проверять соответствие облака коду Terraform. 

Нужно было ввести правила работы с Terraform и либо рассказать о них и привить их, либо навязать дисциплину команде. Самое главное, что Terraform — это не единственный инструмент Infrastructure as Code, который вы должны применять. Почему у ребят не было политик? Почему они допустили ситуации, когда кто-то может прийти в облако, а они об этом не узнают? Infrastructure as Сode должен включать в себя не только ресурсы, но и политики, которые вы устанавливаете. Да, вы не сможете своими политиками выстроить защиту, как в Форт-Ноксе. Но вы можете поставить высокий деревянный забор, через который сложно будет перепрыгнуть. А если кто-то попробует, вы об этом узнаете.

Kubernetes

Следующая история — про Kubernetes.

Дано: Нужно вывести легаси-приложение в облако. Команда изучила легаси, поговорила с его архитекторами, программистами, которые его поддерживают: приложение работает на устаревшем железе, его нужно перенести на x86 и на Linux. Оказалось, что это клиент-серверное веб-приложение, которое разбито на сервисы, и они такие маленькие, что можно назвать их микросервисами. Плюс там используется компонент, который масштабирует эти сервисы в зависимости от нагрузки. 

Любой здравомыслящий DevOps-инженер скажет, что это нужно деплоить на Kubernetes. 

Действия: По ходу проекта мы столкнулись с очень серьёзными проблемами. Сервисы были очень маленькими, занимали меньше 5 мегабайт. Но для того, чтобы работать, каждому нужно было 6Gb рантайм-зависимостей. Эти 6 гигов собирались очень долго: около четырёх–пяти часов на чистую сборку (в зависимости от фазы Луны). В итоге получались огромные гигантские образы (images), которые надо было где-то хранить. Время сборки стало очень длинным, появились огромные проблемы с масштабируемостью. Представьте себе: у вас 10 образов по 6 Гб, и Kubernetes в облаке вам добавляет ещё один сервер в кластер, чтобы туда выкатить дополнительную реплику сервиса. И вот все образы начинают туда выкачиваться ещё минут пять, а пользователи сидят и ждут.

Последствия: Нужно было следить за тем, чтобы все образы сохранялись на всех нодах, понять, как иметь какое-то количество горячих нод без рабочей нагрузки. И вообще полностью зафиксировать количество реплик сервисов для того, чтобы приложение поддерживало максимальную нагрузку на продакшн, и всё. Нужно было отказаться от масштабирования по pay-as-you-go модели облака и хранить где-то огромные образы. Мы добавили себе огромное количество головняка.

Позже выяснилось, что приложение у нас TСP/IP-based и мы потеряли половину плюшек, которые нам Kubernetes предоставляет просто из коробки. Мы не можем сделать url-based-роутинг, не можем положить рядом две версии приложения на разных ссылках. Мы не можем сделать header-based-роутинг, не можем пустить тестировщиков в соседнюю версию сервиса. Мы не можем себе позволить быстро и легко сделать blue/green-деплоймент или rollout-деплоймент в Kubernetes, потому что большая часть готовых фишек для этого заточена на http-трафик. 

В итоге: Мы получили кластер из 10 дорогих нод, кучу обвязки вокруг, много необоснованных расходов. Никто не доволен, да ещё и мы не можем апдейтить приложение быстро.

Возможное решение: Можно ли было избежать этой ситуации? Да, можно. Надо было выбросить Kubernetes, забыть про контейнеры в том виде, в котором он их использует, прибегнуть к другой технологии изоляции процессов — какому-нибудь application-server — и задеплоить приложение просто в Linux. И вместо десяти нод с кучей обвязки мы бы получили три сервера и один балансировщик нагрузки. Вот такое тупое, но рабочее и дешёвое решение проблемы. Повторюсь, нужно понимать, что такое Kubernetes и для каких приложений он вам подходит. Надо разобраться в деталях: что за приложение? как оно будет работать? кто его будет писать? Это цена опыта. Ребята, которые работают и работали в этом проекте, в следующий раз не полезут сразу в Kubernetes. Я рекомендую вам почитать о нём побольше. Если кто-то ещё не работает и просто прошёл курсы, или планирует применить это ПО в новом проекте, пожалуйста, поймите точно, для каких приложений он подходит и какие задачи он решает. Может быть, у вас вообще нет таких проблем.

CI/CD/CT

Последняя история — про CI/CD/CT.

Дано: Есть существующий Big Data проект, который написали молодые ребята без поддержки учителей. Они не использовали никакую систему контроля версий —  приложение лежит просто в файлах, в бакетах в облаке. 

Когда им нужно проверить какую-то гипотезу, они делают полную копию приложения, меняют там код, из этой копии запускают процессинг. Если всё сработало, гипотеза успешная, то они мёржат это обратно в основную копию, и этот мёрж у них занимает два дня, ведь мёрджиться хотят многие. Вдобавок они выбрали ту технологию, которая у всех на слуху, Spark, вместо той, которая могла бы поддержать требования. И в итоге это всё работает шесть часов вместо требуемых бизнесом 20 минут. 

Действия: наступает момент, когда нужно проект показывать клиенту — достаточно серьёзной технологической компании, которая этот бардак распознает и останется недовольна. Тогда к проекту подключаются ещё люди — так называемая «команда А». У них есть два месяца на то, чтобы всё взять и привести к виду, который привыкли видеть клиенты: внедрить контроль версий, починить процессы, сделать CI/CD/CT и починить код, чтобы время работы было оптимальным. Код быстро починили, программисты знают свою работу. 

Последствия: А вот с CI произошла очень интересная история. Внедрили гит, потом стали делать Continuous Integration. Обычно Continuous Integration не делают trunk-based, — обычно делают на пул-реквестах: пул-реквесту делают премёрдж-чеки, а после прохождения всех стадий проверки код вливают в основную ветку. Когда приступили к этому этапу, выяснилось, что в проекте ровно один тест, который идёт те самые шесть часов, и других тестов нет, и сделать их невозможно. Приложение быстро оптимизировали, время прохождения сократилось до четырёх часов, что, конечно, тоже очень много для пул-реквеста. Самое главное, что тесты почти сразу начали падать не по причинам изменения кода, а по независимым причинам. Пробовали привлекать QA, фиксировать входящий набор данных и много чего ещё — всё равно стабилизировать тест не удалось. В общем, невозможно было автоматически сделать критерии успешности прохождения теста. И вот у нас пул-реквесты висят по четыре часа, а нужного результата нет. Тогда решили выбросить тестирование пул-реквестов вообще и подключить туда хотя бы линтер. Его включили — он показывал, куда обратить внимание, и эти баги чинили. 

Но в какой-то момент линтер просто сломался. Как это случилось: внесли изменение, в результате которого у линтера внутри возникала бесконечная рекурсия, и он просто выпадал с километровым стектрейсом. Пробовали это починить, отвлекали разработчиков. Починить не получилось. В итоге линтер как был красный, так и остался. Что произошло? Никто не стал смотреть в CI, потому что он постоянно был красным. Помимо этого стектрейса, который обвалил наши проверки, зачастую возникали и реальные дефекты, которые потом превращались в продакшн-дефекты, но никто этого не замечал, хотя линтер их находил. Отключать тогда не стали, думали, что починим — так и не починили. В итоге список замёрженных пул-реквестов выглядел ужастно - все билды провалены. 

Дальше дело встало за выкаткой кода на окружение. Деплой приложения был предельно тривиален — просто перекладывание файлов из гита в облако, даже никакой конфигурации не нужно было делать. Конфигурация содержалась в данных. Такой Continuous Deployment автоматизировать очень просто, что и было сделано. Continuous Testing сначала шёл в пул-реквестах, а потом стал ночным. С ним было то же самое, что и с тестированием внутри пул-реквестов. Нельзя было просто взять и запустить тесты, а потом понять, успешно они прошли или нет. Во-первых, они шли долго, во-вторых, результаты нужно было анализировать вручную. 

В итоге: Мы сделали очень много работы, но не достигли никаких положительных результатов. Наоборот: мы мешали другим людям работать. 

Возможное решение: Узнать, что такое CI и для чего он нужен, прежде чем делать Continuous Integration под копирку. Вспомните, как обычно мы делаем CI? У нас есть заготовленные пайплайны, появляется новый проект — мы берём эти пайплайны и адаптируем, говорим: я DevOps-инженер, свою работу сделал, пользуйтесь. В этой ситуации этого не стоило делать, потому что не было проблемы, которую решает такой CI. Были другие проблемы. 

Что требовалось в этом проекте? Найти места, где команде действительно нужна помощь, даже если вам прямо говорят: иди и делай CI. В данном проекте не хватало системы запуска DEV-прогонов в изолированном окружении. Разработчикам был нужен скрипт, который всё подготовит, скопирует данные, запустит приложение так, чтобы запуск не пересекался с запуском другого разработчика. Желательно, чтобы эта функция запускалась с лэптопа и не надо было куда-то коммитить код, чтобы он там запустился (а потом упал). В итоге мы это сделали, надёргали кусков из нашего недо-CI, и работа пошла. Но то, что мы в итоге сделали, и то, что нас просили сделать изначально, — разные вещи.

Как не провалиться

Как не допустить подобных провалов? Кто-то может сказать: это не провалы, а реальная рабочая атмосфера. Решайте сами, но я такую атмосферу не люблю. Как показала практика, самым простым и верным шагом будет как следует изучить предлагаемые решения на берегу. Необходимо понимать функциональность инструментов со всех сторон, разобраться в их использовании на конкретном проекте. Возможно, то, что нам говорит опыт или подсказывает статистика применения, неверно. Постройте внутри команды дисциплину, обсудите правила игры. 

Посмотрите вокруг себя, поговорите с другими людьми, попробуйте работать сообща внутри проекта с разработчиками и сделайте так, чтобы всем было хорошо. Всем добра!