CN113778500A - 一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，具体涉及软件开发领域，包括：云原生模块，用于提供基于kubernetes集群的资源管理；项目管理模块，用于实现软件开发过程中的项目管理和需求管理；代码管理模块，实现代码分支的自动创建，其中，代码分支与需求分支关联；流水线管理模块，用于通过声明式的流水线，结合代码管理模块实现应用的自动构建、部署以及代码提交的自动监听侦测，以创建完整的持续集成/持续交付的流水线；所述持续部署模块，用于提供多集群管理、部署流程、应用部署、应用状态监控、应用销毁的全生命周期管理。本发明提供一种软件开发生命周期管理的平台，完善DevOps生命周期的覆盖面和自动化程度，提高开发过程中的满意度。

Description

一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台

技术领域

本发明涉及软件开发领域，特别是涉及一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台。

背景技术

随着计算机的普及，推动互联网的应用如雨后春笋般地出现在我们的日常生活中，涵盖了我们的衣食住行各个方面，甚至已经上升到了国防安全。然而每一个我们日常使用的应用后面都有着庞大的体系支撑着，包括庞大的用户体系、庞大的访问量、庞大的运行服务器、数量众多的运维人员、各种大前端、后端、大数据团队的支持才能支持起一个优秀的应用，没有高效的开发、运维、监控、运营手段，无法保证应用的正常运行。

一个传统的软件开发组织由移动开发团队、前端开发团队、后端开发团队、SRE监控团队、大数据团队、运维团队，甚至中台团队组成，交付的软件产品五花八门，一个应用从需求挖掘到用户手机上使用往往要经历层层筛选，有各个阶层的精英进行反复讨论后才能立项开发，开发根据需求进行迭代任务拆分，提交、测试、打回、再提交、再测试、交付运维、选定部署环境、上线运营，随着需求和bug的到来，以上流程反复执行无数次。一旦有一个环节出现问题，排查问题就会是一个巨大的人力成本，让迭代周期越来越长。如何打通产品经理、开发、测试、运维之前的壁垒，让工作自动化程度加强是目前软件开发过程中急需解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，用于解决现有技术中工作效率不高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，所述平台包括项目管理模块、代码管理模块、流水线管理模块、持续部署模块、原生云模块；

所述云原生模块，用于提供基于kubernetes集群的资源管理；

所述项目管理模块，用于实现软件开发过程中的项目管理和需求管理；

所述代码管理模块，基于Git实现源代码管理；实现代码分支的自动创建，其中，所述代码分支与项目管理模块创建的需求关联；

所述流水线管理模块，用于通过声明式的流水线，结合代码管理模块实现应用的自动构建、部署以及代码提交的自动监听侦测，以创建完整的持续集成/持续交付的流水线；

所述持续部署模块，用于提供多集群管理、部署流程、应用部署、应用状态监控、应用销毁、应用修改、应用查看的全生命周期管理。

可选地，该平台还包括自动化测试模块，所述自动化测试模块用于对代码进行自动化测试，对需求和项目产品的功能进行对比和分析。

可选地，所述项目管理模块还用于提供自动化测试的用例管理和缺陷管理。

可选地，所述项目管理模块基于开源工具jira实现，通过jira api接口的对接在DevOps软件开发平台进行项目的创建、需求的创建、开发迭代的创建以及需求关联开发人员和源代码仓库。

可选地，所述代码管理模块还用于实现代码事件监听触发流水线执行。

可选地，所述流水线执行包括手动执行和自动执行。

可选地，所述持续部署模块由开源容器编排工具Kubernetes和开源的持续部署工具ArgoCD组成，结合GitOps和API封装形成持续部署全生命周期管理。

可选地，所述流水线管理模块还用于对流水线声明式文件进行增加、删除、修改、检查和图形化解析，以及将源代码构建成镜像。

可选地，所述流水线管理模块基于kubernetes环境运行，实现任意语言环境的提供并快速编译执行。

可选地，所述云原生模块基于开源的docker和kubernetes实现多集群多实例的动态调度和平台运行资源。

如上所述，本发明的一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，包括：项目管理模块、代码管理模块、流水线管理模块、持续部署模块、原生云模块；所述云原生模块，用于提供基于kubernetes集群的资源管理；所述项目管理模块，用于实现软件开发过程中的项目管理和需求管理；所述代码管理模块，基于Git实现源代码管理；实现代码分支的自动创建，其中，所述代码分支与项目管理模块创建的需求；所述流水线管理模块，用于通过声明式的流水线，结合代码管理模块实现应用的自动构建、部署以及代码提交的自动监听侦测，以创建完整的持续集成/持续交付的流水线；所述持续部署模块，用于提供多集群管理、部署流程、应用部署、应用状态监控、应用销毁的全生命周期管理。本发明提供一种软件开发生命周期管理的平台，完善DevOps生命周期的覆盖面和自动化程度，实现软件开发工程师专注于开发本身，而无需过多地关注DevOps本身的技术和学习成本，在降本增效的同时简化操作，让应用灵活上线，提高开发过程中的满意度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明于一实施例中的一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台的硬件结构示意图。

元件标号说明

11项目管理模块，12代码管理模块，13流水线管理模块，14持续部署模块，15原生云模块，16自动化测试模块。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本文使用术语“Git”，是一个开源的分布式版本控制系统，可以有效、高速地处理从很小到非常大的项目版本管理。[1]也是Linus Torvalds为了帮助管理Linux内核开发而开发的一个开放源码的版本控制软件。

本文使用术语“Webhook”，Webhook是一个API概念，即在代码管理服务中填写流水线管理服务的运行地址，代码管理服务发现有代码合并进入主分支时，运行上述地址，完成流水线管理服务的自动触发操作。

本文使用术语“S2I”，即Source To Image，从代码到镜像。容器平台关注的是镜像和容器,应用开发关注的是业务代码，而最终代码需要以镜像的方式进行部署。

本文使用术语“Kubernetes”，是用于自动部署、扩展和管理容器化应用程序的开源系统，旨在提供跨主机集群的自动部署、扩展以及运行应用程序容器的平台，Kubernetes在设计结构上定义了一系列的构建模块，其目的是为了提供一个可以共同提供部署、维护和扩展应用程序的机制，组成Kubernetes的组件设计概念为松耦合和可扩展的，这样可以使之满足多种不同的工作负载。

本文使用术语“argo CD”,Argo CD被实现为kubernetes控制器，该控制器连续监视正在运行的应用程序，并将当前的活动状态与所需的目标状态(在Git存储库中指定)进行比较。处于活动状态偏离目标状态的已部署应用程序被视为OutOfSync。Argo CD报告并可视化差异，同时提供了自动或手动将实时状态同步回所需目标状态的功能。在Git存储库中对所需目标状态所做的任何修改都可以自动应用并反映在指定的目标环境中。

本文使用术语“GitOps”,GitOps是一种集成在DevOps周期中的技术，是一种用于存储，管理和检索K8s，Swarm等容器协调器的部署描述符的方法。

本文使用的术语“持续集成/持续交付”，即CI/CD(Continuous Integration/Continuous Delivery)，持续集成是一种软件开发实践，是指开发阶段对项目进行持续性自动化编译、测试，以达到控制代码质量的手段；持续交付是一种软件工程手法，让软件产品的产出过程在一个短周期内完成，以保证软件可以稳定、持续地保持在随时可以释出的状况，它的目标在于让软件的开发、测试与释出变得更快以及更频繁，这种方式可以减少软件开发的成本与时间，同时减少软件开发需承担的风险。

本文使用术语“Docker”，Docker是一个开放源代码软件、一个开放平台，用于开发应用、交付应用、运行应用，Docker允许用户将基础设施中的应用单独分割出来，形成更小的颗粒(容器)，从而提高交付软件的速度。Docker容器与虚拟机类似，但原理上，容器是将操作系统层虚拟化，虚拟机则是虚拟化硬件，因此容器更具有便携性、高效地利用服务器，容器更多的用于表示软件的一个标准化单元，由于容器的标准化，因此它可以无视基础设施的差异，部署到任何一个地方，另外，Docker也为容器提供更强的业界的隔离兼容。

本文使用术语“jira”，被广泛应用于缺陷跟踪、客户服务、需求收集、流程审批、任务跟踪、项目跟踪和敏捷管理等工作领域。jira配置灵活、功能全面、部署简单、扩展丰富。

本文使用术语“yaml”,语法和其他高级语言类似，并且可以简单表达清单、散列表，标量等数据形态。它使用空白符号缩进和大量依赖外观的特色，特别适合用来表达或编辑数据结构、各种配置文件、倾印调试内容、文件大纲(例如：许多电子邮件标题格式和yaml非常接近)。

本文使用术语“API”，即Application Programming Interface应用程序接口，是在因特网上的端系统提供了的应用程序接口，又称为应用程序编程接口，是软件系统不同组成部分衔接的约定，API规定了运行在一个端系统上的软件请求因特网基础设施向运行在另一个端系统上的特定目的地软件交付数据的方式。

本文使用术语“Helm chart”,是Kubernetes集群部署管理工具，它解析chart包中的容器组资源部署文件，对容器组的服务镜像执行部署。chart包是一系列资源部署文件集合，它定义、描述了Kubernetes集群中容器组资源模板。

本文使用术语“IaaS”,是广泛认可的三个云服务模型之一(另外两个分别是平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS))，它可以让用户享受到本地计算资源的所有优势，而又不会有额外的开销。在IaaS模型中，用户负责处理应用、数据、操作系统、中间件和运行时。IaaS供应商则提供虚拟化、存储、网络和服务器。如此一来，用户就无需拥有内部数据中心，也不必担心要自行更新或维护这些组件。在大多数情况下，IaaS用户可通过应用编程接口(API)或控制面板来完全控制基础架构。作为最灵活的即服务型云模型，IaaS使您可以更轻松地扩展、升级和添加资源(例如云存储)，而不必预测未来的需求并预先支付费用。

请参阅图1，本发明实施例提供一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，所述平台包括项目管理模块11、代码管理模块12、流水线管理模块13、持续部署模块14、原生云模块15；

所述云原生模块，用于提供基于kubernetes集群的资源管理；利用云原生的基础设施的能力，在其能力之上进行流程的扭转。

所述项目管理模块，用于实现软件开发过程中的项目管理和需求管理；

所述代码管理模块，基于Git实现源代码管理；实现代码分支的自动创建，其中，所述代码分支与项目管理模块创建的需求关联；通过代码分支与需求关联，形成数据链路，方便后期进行devops度量分析；

所述流水线管理模块，用于通过声明式的流水线，结合代码管理模块实现应用的自动构建、部署以及代码提交的自动监听侦测，以创建完整的持续集成/持续交付的流水线；通过代码管理模块实现代码提交记录，可以实现生产环境的可配置、可追溯、可回退等功能。

所述持续部署模块，用于提供多集群管理、部署流程、应用部署、应用状态监控、应用销毁、应用修改、应用查看的全生命周期管理。

本发明提供一种软件开发生命周期管理的平台，完善DevOps生命周期的覆盖面和自动化程度，实现软件开发工程师专注于开发本身，而无需过多地关注DevOps本身的技术和学习成本，在降本增效的同时简化操作，让应用灵活上线，提高开发过程中的满意度。

请参阅图1，基于DevOps的软件开发生命周期管理平台还包括：自动化测试模块16，所述自动化测试模块用于对代码进行自动化测试，对需求和项目产品的功能进行对比和分析。

其中，自动化测试模块通过对接开源工具，其中开源工具包括JMeter、RobotFramework、TestLink等，形成了一套压力测试、用例测试、测试用例记录和管理的平台，通过自研服务进行各自工具的组合，并提供流水线接口调用接口实现流水线编排的全流程覆盖，可以提供抽象化层次更高的自动调度和编排的能力。

在一实施例中，项目管理模块，提供软件开发过程中的项目管理和需求管理的能力，记录产品需求、Bug问题、故障点形成开发迭代任务，并且可以扩展提供自动化测试的用例管理和缺陷管理等能力。其中需求管理可以与代码管理结合，实现需求关联代码分支和需求关联人员信息，实现需求与代码的管理能力，用于将需求转换成代码分支并指派人员形成产品到研发的闭环。

所述项目管理模块，基于开源工具jira进行二次开发，通过jira api接口的对接在DevOps软件开发平台进行项目的创建、需求的创建、开发迭代的创建以及需求关联开发人员和源代码仓库。让后期源代码开发可追溯需求和项目，为DevOps度量指标留下标记，QA管理部门能够有效评估项目整个生命周期的质量。

在本实施例中，项目管理模块主要解决需求与开发脱节的问题，现有的源代码和代码分支不能直接与项目中具体需求相关联。现有技术中大多都缺少项目管理这一环，往往一个项目做完无法评估项目的整体情况和区分各个产品的整体质量，也让QA在工作中疲于应付工作，无法整体收集信息把控产品各个环境的质量。在结合需求后，因为有了需求信息、评估开发时间、实际开发时间、开发时间、迭代时间、流水线执行时间、测试时间等度量值，为项目的整体评估提供了丰富的指标。

所述代码管理模块用于三个方面，其一是对接项目需求管理的关联关系，其二是自动解析、识别和执行流水线yaml文件，实现代码事件监听触发流水线执行，以及智能对接持续部署模块、自动化测试模块和云原生模块，其三是基于GitOps记录生产应用的部署详情和具体配置情况，将生产的版本和配置控制记录于代码仓库。

代码管理模块由基于Git的代码服务器组成。其主要功能是提供基于Git的源代码管理的能力，以git技术为基础，实现代码的自研与管理，实现代码事件监听、Webhook能力、同步项目管理模块关联代码分支的能力。实现代码分支的自动创建，其中，所述代码分支与需求关联，所述需求通过所述项目管理模块创建。开发人员通过不断的提交代码，触发流水线进行代码扫描、代码编译、镜像制作、应用部署、线上版本管理的能力。

在一实施例中，所述持续部署模块，用于提供多集群管理、部署流程、应用部署、应用状态监控、应用销毁、应用修改、应用查看的全生命周期管理。并且依托代码管理模块，提供云原生应用的线上版本管理。所述持续部署模块由开源容器编排工具Kubernetes和开源的持续部署工具ArgoCD组成，结合GitOps和API封装形成持续部署全生命周期管理。通过ArgoCD实现线上环境多集群的纳管，并利用ArgoCD多生态的支持提供Helm Chart的应用部署，每一个应用部署的Helm Chart版本都记录与代码管理模块中随git进行提交。

流水线管理模块，提供流水线编排框架，实现流水线编排的能力，结合代码管理模块实现流水线声明式管理，并且提供流水线声明式文件的增删改查和图形化解析的能力。

流水线完全基于kubernetes环境运行，可以实现自动和手动执行。流水线依托kubernetes底层docker的能力封装，可以实现任意语言环境的提供并快速编译执行。并提供强大的S2I(source to images)能力实现多种语言的自动打包编译和自动应用部署的能力。流水线管理模块依托于Docker安全的隔离特性，不会在编译环境保存遗留的源码文件，提供了安全的保障。流水线还对接了常用的静态代码扫描工具SonarQube，能够自动扫描源码的各自问题。

流水线管理模块用于衔接代码与CICD的流程编排，通过框架实现通过yaml配置文件对接自动化测试平台、持续部署模块和云原生模块的集群资源调度，供CICD整个环境跑在云原生环境。

云原生模块是基于开源的docker和kubernetes技术并结合开源工具，实现多集群多实例的动态调度和平台运行资源，支持整个DevOps软件开发平台。云原生模块提供基于kubernetes集群的资源管理，对业务IAAS透明，提供项目管理模块11、代码管理模块12、流水线管理模块13、持续部署模块14、自动化测试模块16的全资源支撑和调度的能力。

在本实施例中，由代码管理模块进行对外的统一展示和能力扩展，实现与项目管理模块进行任务对接，和流水线管理模块的联动，实现自动监听和流水线识别以及持续集成和持续交付的执行、静态代码扫描分析、多语种的构建支撑，而持续部署模块的版本管理，形成一个承上启下的核心枢纽的功能。而所有平台的资源和调度能力全部依托与云原生模块之上，配置持续部署模块的详细部署配置的管理和支撑应用运营的能力。自动化测试模块则在软件开发过程中扮演代码检查，需求与研发产品的功能对比和分析，减少大量的人力投入和风险评估。

在本实施例中，通过项目管理模块的项目管理和需求管理功能，衔接代码管理，实现从需求到代码的管理。

在本实施例中，通过持续部署模块，加强多集群管理和服务部署的全生命周期管理，实现软件开发全面周期的管理，并提供相较于现有技术中比较薄弱的持续部署的生命周期管理。持续部署模块还实现线上环境云原生应用的版本管理，历史配置和操作审计可追溯，让运维的神秘能力摆上明面。

在本实施例中，通过流水线管理模块，实现从代码到Docker镜像，以及自动编排流水线实现自动集成CICD的能力，加强软件开发自动化程度。

本发明中解决了软件开发中应用部署后应用生命周期管理，这个在现有技术中往往也是比较薄弱的一环，大多数公开的方案中只涉及到应用部署，后面就没有具体的管理措施，而需要专业的运维团队进行整体的设计和规划，大量重复造轮子，应用管理质量也是参差不齐。结合开源工具加上管理平台的功能集成，实现应用全生命周期的管理，让应用的部署和监控实现快速上线，自动化管理和版本管理的能力。

由于在源代码管理能力和流水线编排能力方便都有各自优秀的开源软件，但是两者都结合的产品做得优秀的很少，即使有的扩展性也不足，无法实现DevOps的高度定制化。因此，本发明结合代码管理模块和流水线管理模块，实现了在源代码中识别流水线，在源代码中管理云原生应用版本，在源代码中关联需求管理，在源代码中管理流水线执行。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、设备和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

需要说明的是，通过以上的实施方式的掐述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请的部分或全部可借助软件并结合必需的通用硬件平台来实现。

本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可包括其上存储有机器可执行指令的一个或多个机器可读介质，这些指令在由诸如计算机、计算机网络或其他电子设备等一个或多个机器执行时可使得该一个或多个机器根据本申请的实施例来执行操作。例如电力资源管理方法中的各步骤等。机器可读介质可包括，但不限于，软盘、光盘、CD-ROM(紧致盘一只读存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器),RAM(随机存取存储器),EPROM(可擦除可编程只读存储器),EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。其中，所述存储介质可位于本地服务器也可位于第三方服务器中，如位于第三方云服务平台中。在此对具体云服务平台不做限制，如阿里云、腾讯云等。本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：被配置为分布式系统中一个节点的个人计算机、专用服务器计算机、大型计算机等。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述平台包括项目管理模块、代码管理模块、流水线管理模块、持续部署模块、原生云模块；

所述云原生模块，用于提供基于kubernetes集群的资源管理；

所述项目管理模块，用于实现软件开发过程中的项目管理和需求管理；

所述代码管理模块，基于Git实现源代码管理；实现代码分支的自动创建，其中，所述代码分支与项目管理模块创建的需求关联；

所述流水线管理模块，用于通过声明式的流水线，结合代码管理模块实现应用的自动构建、部署以及代码提交的自动监听侦测，以创建完整的持续集成/持续交付的流水线；

所述持续部署模块，用于提供多集群管理、部署流程、应用部署、应用状态监控、应用销毁、应用修改、应用查看的全生命周期管理。

2.根据权利要求1所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，该平台还包括自动化测试模块，所述自动化测试模块用于对代码进行自动化测试，对需求和项目产品的功能进行对比和分析。

3.根据权利要求2所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述项目管理模块还用于提供自动化测试的用例管理和缺陷管理。

4.根据权利要求3所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述项目管理模块基于开源工具jira实现，通过jira api接口的对接在DevOps软件开发平台进行项目的创建、需求的创建、开发迭代的创建以及需求关联开发人员和源代码仓库。

5.根据权利要求1所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述代码管理模块还用于实现代码事件监听触发流水线执行。

6.根据权利要求5所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述流水线执行包括手动执行和自动执行。

7.根据权利要求1所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述持续部署模块由开源容器编排工具Kubernetes和开源的持续部署工具ArgoCD组成，结合GitOps和API封装形成持续部署全生命周期管理。

8.根据权利要求1所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述流水线管理模块还用于对流水线声明式文件进行增加、删除、修改、检查和图形化解析，以及将源代码构建成镜像。

9.根据权利要求1所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述流水线管理模块基于kubernetes环境运行，实现任意语言环境的提供并快速编译执行。

10.根据权利要求1所述的基于DevOps的软件开发生命周期管理平台，其特征在于，所述云原生模块基于开源的docker和kubernetes实现多集群多实例的动态调度和平台运行资源。

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