DevOps

Como automatizar processos com tecnologias DevOps?

Virgílio Borges

• 8 min read
Como automatizar processos com tecnologias DevOps?

DevOps é uma prática de desenvolvimento de software que visa melhorar a colaboração entre as equipes de desenvolvimento e operações, por meio da automação dos processos de deployment, configuração, monitoramento e gestão de aplicações. DevOps permite entregar software de forma mais rápida, confiável e contínua, atendendo às demandas dos usuários e dos negócios.

DevOps é a evolução das metodologias ágeis, que buscam integrar as diferentes fases do ciclo de vida do software, desde o planejamento até a entrega. DevOps envolve uma mudança cultural, novos princípios de gestão e ferramentas tecnológicas que ajudam a implementar as melhores práticas.

Para implementar uma cultura DevOps na sua organização, é preciso contar com ferramentas que possibilitem a automação dos processos de DevOps. Neste artigo, vamos apresentar quatro ferramentas DevOps que podem ajudar a automatizar os processos de desenvolvimento, deployment, configuração e monitoramento de aplicações: Docker, Kubernetes, Ansible e Puppet.


Docker

Docker é uma ferramenta que permite criar, executar e gerenciar contêineres. Contêineres são unidades isoladas que empacotam o código, as dependências e as configurações de uma aplicação em um ambiente virtualizado. Os contêineres são mais leves, portáteis e eficientes do que as máquinas virtuais tradicionais, pois compartilham o mesmo kernel do sistema operacional hospedeiro.

Com o Docker, você pode automatizar o processo de criação e deployment de contêineres, usando arquivos chamados Dockerfiles. Os Dockerfiles definem as instruções para construir uma imagem de contêiner, que pode ser usada para executar múltiplas instâncias da mesma aplicação. Você também pode usar o Docker Hub, um repositório online que armazena e distribui imagens de contêineres públicas ou privadas.

O Docker facilita a padronização e a portabilidade das aplicações, pois permite que elas sejam executadas em qualquer ambiente que suporte contêineres. O Docker também melhora a segurança e a confiabilidade das aplicações, pois isola os contêineres uns dos outros e do sistema operacional hospedeiro.

Além disso, o Docker oferece diversos benefícios para a automação dos processos de DevOps, tais como:

  • Caching: O Docker armazena em cache as camadas das imagens de contêineres, o que acelera o processo de construção e deployment das mesmas.
  • Compartilhamento de recursos: O Docker permite compartilhar recursos entre os contêineres, como rede, armazenamento e memória.
  • Escalabilidade: O Docker permite escalar horizontalmente as aplicações, ou seja, aumentar ou diminuir o número de instâncias, conforme a demanda. O Docker também permite gerenciar os recursos do cluster de forma eficiente, distribuindo os contêineres entre os nós disponíveis.
  • Deployment rápido: O Docker permite implantar as aplicações de forma rápida e fácil, usando comandos simples ou ferramentas de orquestração como Docker Swarm ou Kubernetes.
  • Criação de novas instâncias: O Docker permite criar novas instâncias das aplicações de forma simples e consistente, usando as mesmas imagens de contêineres.
  • Migrações mais rápidas: O Docker permite migrar as aplicações entre diferentes ambientes sem perder funcionalidade ou compatibilidade.

Docker é uma ferramenta essencial para quem quer automatizar processos com tecnologias DevOps. Com o Docker, você pode criar, executar e gerenciar aplicações de forma eficiente, segura e escalável.

Exemplo de Dockerfile

# syntax=docker/dockerfile:1
# Define a imagem base
FROM ubuntu:18.04
# Copie os arquivos da aplicação para o contêiner
COPY . /app
# Instale as dependências da aplicação
RUN apt-get update && apt-get install -y python3 python3-pip
RUN pip3 install -r /app/requirements.txt
# Defina o comando para executar a aplicação
CMD python3 /app/app.py


Kubernetes

Kubernetes é uma ferramenta que permite orquestrar e gerenciar clusters de contêineres. Um cluster é um conjunto de máquinas físicas ou virtuais que executam contêineres em um ambiente distribuído. O Kubernetes facilita o deployment, o escalonamento e a atualização dos contêineres em um cluster, além de prover recursos como balanceamento de carga, descoberta de serviços e recuperação de falhas.

Com o Kubernetes, você pode automatizar o processo de orquestração e gestão dos contêineres, usando arquivos chamados manifestos. Os manifestos definem os objetos que compõem o cluster, como pods, serviços, deployments e volumes. Um pod é a menor unidade gerenciável pelo Kubernetes, que pode conter um ou mais contêineres. Um serviço é uma abstração que define um conjunto lógico de pods e uma política para acessá-los. Um deployment é uma abstração que define o estado desejado dos pods e como atualizá-los. Um volume é uma abstração que define o armazenamento persistente para os pods.

O Kubernetes permite escalar horizontalmente as aplicações, ou seja, aumentar ou diminuir o número de instâncias conforme a demanda. O Kubernetes também permite gerenciar os recursos do cluster de forma eficiente, distribuindo os contêineres entre os nós disponíveis. O Kubernetes ainda oferece mecanismos para garantir a disponibilidade e a resiliência das aplicações, como auto-restart, auto-healing e auto-replication.

Além disso, o Kubernetes oferece diversos benefícios para a automação dos processos de DevOps, tais como:

  • Implantação de aplicações em larga escala: Com o Kubernetes, você pode implantar aplicações complexas e distribuídas em vários contêineres, usando ferramentas de orquestração como Docker Swarm ou Kubernetes. O Kubernetes garante que os contêineres estejam sempre no estado desejado, corrigindo qualquer desvio que possa ocorrer.
  • Gestão de arquitetura baseada em microserviços: Com o Kubernetes, você pode gerenciar aplicações que utilizam uma arquitetura baseada em microserviços, ou seja, aplicações compostas por serviços independentes que se comunicam entre si. O Kubernetes facilita a comunicação entre os microserviços, provendo recursos como balanceamento de carga, descoberta de serviços e autenticação.
  • Integração com outras ferramentas DevOps: Com o Kubernetes, você pode integrar outras ferramentas DevOps que facilitam o desenvolvimento, o teste e a entrega das aplicações. Por exemplo, você pode usar Jenkins para automatizar o pipeline de entrega contínua, GitLab para gerenciar o código-fonte e Terraform para provisionar recursos na nuvem.

Kubernetes é uma ferramenta essencial para quem quer automatizar processos com tecnologias DevOps. Com o Kubernetes, você pode criar, executar e gerenciar aplicações de forma distribuída, escalável e resiliente.

Exemplo de manifesto

# Defina um deployment para a aplicação
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: app-deployment
spec:
  replicas: 3 # Número de réplicas do pod
  selector:
    matchLabels:
      app: app # Selecione os pods com o label app=app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: app # Defina o label app=app para os pods
    spec:
      containers:
      - name: app # Nome do contêiner
        image: app-image # Imagem do contêiner
        ports:
        - containerPort: 5000 # Porta exposta pelo contêiner

# Defina um serviço para a aplicação
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: app-service
spec:
  selector:
    app: app # Selecione os pods com o label app=app
  ports:
  - protocol: TCP # Protocolo do serviço
    port: 80 # Porta exposta pelo serviço
    targetPort: 5000 # Porta alvo dos pods
  type: LoadBalancer # Tipo do serviço (balanceador de carga)



Ansible

Ansible é uma ferramenta que permite automatizar a configuração e a administração de sistemas e aplicações. O Ansible usa um modelo agentless, ou seja, não requer a instalação de agentes nos sistemas gerenciados. O Ansible se comunica com os sistemas gerenciados por meio do protocolo SSH ou WinRM.

Com o Ansible, você pode automatizar o processo de configuração e administração dos sistemas e aplicações, usando arquivos chamados playbooks. Os playbooks definem as tarefas que devem ser executadas nos sistemas gerenciados, usando uma linguagem simples e declarativa chamada YAML. Você também pode usar os módulos do Ansible, que são unidades de código que implementam funções específicas para interagir com os sistemas gerenciados.

O Ansible simplifica a gestão dos sistemas e aplicações, pois permite definir o estado desejado dos mesmos em um formato legível por humanos. O Ansible também acelera a execução das tarefas, pois usa um mecanismo paralelo e assíncrono para interagir com os sistemas gerenciados.

Exemplo de playbook

# Defina os hosts onde as tarefas serão executadas
- hosts: all
  # Defina as variáveis usadas nas tarefas
  vars:
    user_name: ansible
    user_password: ansible
    user_groups: sudo
    ssh_key_file: ~/.ssh/id_rsa.pub
  # Defina as tarefas a serem executadas
  tasks:
    # Crie um usuário nos hosts
    - name: Create user
      user:
        name: "{{ user_name }}"
        password: "{{ user_password | password_hash('sha512') }}"
        groups: "{{ user_groups }}"
        append: yes
      become: yes
    # Copie a chave pública SSH para os hosts
    - name: Copy SSH key
      authorized_key:
        user: "{{ user_name }}"
        key: "{{ lookup('file', ssh_key_file) }}"
      become: yes 


Puppet

Puppet é uma ferramenta que permite automatizar a configuração e a administração de sistemas e aplicações. O Puppet usa um modelo agent-based, ou seja, requer a instalação de agentes nos sistemas gerenciados. O Puppet se comunica com os agentes por meio do protocolo HTTPS.

Com o Puppet, você pode automatizar o processo de configuração e administração dos sistemas e aplicações, usando arquivos chamados manifests. Os manifests definem os recursos que devem estar presentes nos sistemas gerenciados, usando uma linguagem específica do domínio chamada Puppet DSL. Você também pode usar os módulos do Puppet, que são coleções de manifests e arquivos relacionados que implementam funções específicas para interagir com os sistemas gerenciados.

O Puppet permite definir o estado desejado dos sistemas e aplicações em um formato legível por humanos e por máquinas. O Puppet também garante que esse estado seja mantido ao longo do tempo, corrigindo qualquer desvio que possa ocorrer. O Puppet ainda oferece recursos para testar, validar e documentar o código dos manifests.

Exemplo de manifest

# Defina um recurso do tipo package para instalar o Apache nos hosts
package { 'apache2':
  ensure => installed,
}

# Defina um recurso do tipo file para copiar o arquivo index.html para os hosts
file { '/var/www/html/index.html':
  ensure => file,
  source => 'puppet:///modules/app/index.html',
}

# Defina um recurso do tipo service para iniciar o Apache nos hosts
service { 'apache2':
  ensure => running,
  enable => true,
}


Conclusão

Neste artigo, vimos como as ferramentas Docker, Kubernetes, Ansible e Puppet podem ajudar a automatizar os processos de DevOps. Essas ferramentas permitem criar um pipeline de entrega contínua que facilita o desenvolvimento, o deployment, a configuração e o monitoramento das aplicações. Com isso, você pode aumentar a qualidade, a velocidade e a eficiência do seu software.

Além dessas ferramentas, existem outras que podem complementar ou substituir as que apresentamos neste artigo. Algumas delas são: Jenkins, GitLab, Terraform, Chef, SaltStack e Nagios. O importante é escolher as ferramentas que melhor se adaptam às suas necessidades e objetivos.

DevOps é uma prática que envolve não apenas ferramentas, mas também cultura e processos. Para implementar uma cultura DevOps na sua organização, é preciso promover a colaboração, a comunicação, a transparência e a aprendizagem contínua entre as equipes de desenvolvimento e operações. DevOps é uma jornada que requer planejamento, execução e melhoria contínua.

Referências bibliográficas

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