Was ist CI/CD? Kontinuierliche Integration und kontinuierliche Lieferung erklärt

CI/CD steht für Continuous Integration and Continuous Delivery – eine Praxis, die Automatisierung und kontinuierliches Monitoring über den gesamten Softwareentwicklungszyklus (SDLC) hinweg einführt. CI übernimmt Codeintegration, Aufbau und Test; CD automatisiert die Bereitstellung in die Produktion. Zusammen bilden sie eine einheitliche Pipeline, die die Softwarelieferung beschleunigt, ohne Qualität zu beeinträchtigen.

Flexibilität, Geschwindigkeit und Qualität sind die Kernsäulen der modernen Softwareentwicklung. Die gestiegene Kundennachfrage und die sich wandelnde technologische Landschaft haben die Softwareentwicklung komplexer denn je gemacht, sodass herkömmliche Softwareentwicklungslebenszyklus- (SDLC)-Methoden mit der sich schnell verändernden Entwicklung nicht mehr bewältigen können.

Praktiken wie Agile und DevOps haben an Popularität gewonnen, indem sie diese sich ändernden Anforderungen erleichtern, indem sie Flexibilität und Geschwindigkeit in den Entwicklungsprozess bringen, ohne die Gesamtqualität des Endprodukts zu opfern. CI/CD ist die Schlüsselpraxis, die eine schnelle und zuverlässige Lieferung innerhalb dieser Frameworks ermöglicht.

Was ist CI/CD?

CI/CD steht für kontinuierliche Integration und kontinuierliche Lieferung. In seiner einfachsten Form führt CI/CD Automatisierung und Überwachung in das gesamte SDLC ein.

• Continuous Integration ist der erste Teil einer Software-Lieferpipeline, in der Anwendungscode integriert, gebaut und getestet wird.
• Continuous Delivery ist die zweite Phase, in der die Anwendung in ihrer Produktionsumgebung bereitgestellt wird, um von Endnutzern genutzt zu werden.

Was ist kontinuierliche Integration?

Continuous Integration (CI) ist die Praxis, Codeänderungen automatisch zu integrieren, zu erstellen und zu testen, während Entwickler diese auf ein gemeinsames Versionskontrollsystem übertragen – und am Ende jedes Zyklus ein validiertes, bereitstellbares Artefakt erzeugt.

Moderne Softwareentwicklung ist eine Teamarbeit, bei der mehrere Entwickler an unterschiedlichen Bereichen, Funktionen oder Fehlerbehebungen eines Produkts arbeiten. All diese Codeänderungen müssen kombiniert werden, um ein einziges Endprodukt zu veröffentlichen. Die manuelle Integration all dieser Änderungen kann nahezu unmöglich sein, und es wird zwangsläufig widersprüchliche Codeänderungen geben, da Entwickler gleichzeitig über mehrere Streams hinweg arbeiten.

Continuous Integration bietet die ideale Lösung, indem sie es Entwicklern ermöglicht, ihren Code kontinuierlich ins Versionskontrollsystem (VCS) zu pushen. Diese Änderungen werden validiert, und neue Builds werden aus dem neuen Code erstellt, die automatisiert getestet werden.

Diese Tests umfassen typischerweise Unit- und Integrationstests, um sicherzustellen, dass Änderungen keine Probleme in der Anwendung verursachen. Continuous Integration stellt außerdem sicher, dass alle Codeänderungen ordnungsgemäß validiert und getestet werden und dass dem Entwickler im Falle eines Problems sofortiges Feedback aus der Pipeline gegeben wird, sodass er Probleme schnell beheben kann.

Dies erhöht nicht nur die Qualität des Codes, sondern bietet auch eine Plattform, um Codefehler schnell mit einem kürzeren automatisierten Rückmeldungszyklus zu identifizieren. Ein weiterer Vorteil der kontinuierlichen Integration ist, dass sie sicherstellt, dass alle Entwickler über den neuesten Codebasis verfügen, da Codeänderungen schnell zusammengeführt und Merge-Konflikte gemildert werden.

Das Endziel des Continuous Integration-Prozesses ist es, ein einsatzfähiges Artefakt zu erstellen.

Was ist Continuous Delivery?

Continuous Delivery (CD) automatisiert die Bereitstellung eines validierten Artefakts von der CI-Phase über Staging-, Pre-Produktions- und Produktionsumgebungen – einschließlich Infrastruktur, Konfiguration und Überwachungsaufgaben.

Sobald ein einsetzbares Artefakt erstellt wurde, übernimmt Continuous Delivery, indem es den gesamten Lieferprozess automatisiert. CD ist verantwortlich für die Anwendungsbereitstellung sowie Infrastruktur- und Konfigurationsänderungen, Überwachung und Wartung der Anwendung. CD kann über die Anwendungslieferung hinaus Infrastruktur- und Datenoperationen umfassen – hier bringt die Control-M-Integration mit Jenkins CI/CD einen Mehrwert, indem sie die Produktionsdaten und Anwendungsabläufe orchestriert, die nach jeder Jenkins-Implementierung ablaufen.

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Continuous Delivery unterstützt außerdem mehrstufige Deployments, bei denen Artefakte durch verschiedene Stufen – Staging, Pre-Production und schließlich Production – mit zusätzlichen Tests und Verifikationen in jeder Phase durchgeführt werden, was die Zuverlässigkeit und Robustheit der Anwendung weiter erhöht.

Warum benötigen Organisationen CI/CD?

CI/CD bildet das Rückgrat der modernen Softwareentwicklung und ermöglicht es Organisationen, Software schnell und effizient zu entwickeln und bereitzustellen, während sie sich an veränderte Anforderungen anpassen, ohne die Lieferung zu verlangsamen.

Eine korrekt konfigurierte CI/CD-Pipeline bietet eine einheitliche Plattform zur Integration aller Aspekte des SDLC – von Quellcodekontroll- und Testtools bis hin zu Infrastrukturmodifikations- und Überwachungstools. Dies ermöglicht es Organisationen, sich mühelos an sich ändernde Verbraucherbedürfnisse und technologische Innovationen anzupassen. In einer traditionellen Entwicklungsstrategie ist die Erfüllung von Kundenänderungswünschen oder die Einführung neuer Technologien ein langwieriger Prozess – und der Bedarf der Verbraucher könnte sich bereits verändert haben, wenn die Organisation reagiert.

DevOps mit CI/CD löst dieses Problem, da CI/CD-Pipelines deutlich flexibler sind. Eine Verbraucheranforderung, die derzeit nicht erfüllt ist, kann in relativ kurzer Zeit schnell identifiziert, analysiert, entwickelt und bereitgestellt werden, ohne den normalen Entwicklungsfluss der Anwendung zu stören.

CI/CD ermöglicht zudem eine schnelle Bereitstellung selbst kleiner Änderungen und bietet Endnutzern direkten Einblick in den Entwicklungsprozess. Endanwender können das Wachstum des Produkts durch häufige Bereitstellungen mit Fehlerbehebungen oder neuen Funktionen erleben – ein starker Gegensatz zum Wasserfallmodell, bei dem Nutzer das Endprodukt erst nach Abschluss des gesamten Entwicklungszyklus sehen.

Wie hat sich CI/CD entwickelt?

CI/CD hat sich weit über die Anwendungsbereitstellung hinaus entwickelt und umfasst Datenbankänderungen, Infrastruktur als Code und integrierte Sicherheitstests über die gesamte Softwarepipeline hinweg.

CI/CD begann nur als Plattform zur Unterstützung der Anwendungslieferung. Seitdem wurde es erweitert und unterstützt:

• Datenbank-DevOps, bei dem Datenbankänderungen kontinuierlich parallel zu Anwendungsänderungen geliefert werden.
• GitOps, bei dem die Infrastruktur deklarativ, versionskontrolliert definiert und über CI/CD-Pipelines verwaltet wird.

Nutzer können nun fast alle Aspekte der Softwarebereitstellung in Continuous Integration und Continuous Delivery integrieren. CI/CD kann auch auf DevSecOps ausgeweitet werden, wo Sicherheitstests – wie Schwachstellenscans, Durchsetzung von Konfigurationsrichtlinien und Netzwerküberwachung – direkt in CI/CD-Pipelines integriert werden, anstatt als separates, nachentwickeltes Anliegen behandelt zu werden.

Wie funktioniert eine CI/CD-Pipeline?

Eine CI/CD-Pipeline ist ein Softwarelieferprozess, der den Weg vom Code-Commit bis zur Produktionsbereitstellung automatisiert. Die Komplexität und Phasen einer CI/CD-Pipeline variieren je nach Entwicklungsanforderungen – eine Pipeline liefert Software als Container an einen Multi-Cloud-Kubernetes-Cluster, während eine andere einfach eine Anwendung als serverlose Funktion baut, testet und bereitstellt.

Continuous Integration und Continuous Delivery sind zu einem integralen Bestandteil der meisten Softwareentwicklungslebenszyklen geworden. Durch kontinuierliche Entwicklung, Tests und Bereitstellung hat CI/CD eine schnellere und flexiblere Entwicklung ermöglicht, ohne die Arbeitsbelastung für Entwicklungs-, Qualitätssicherungs- oder Betriebsteams zu erhöhen.

Eine typische CI/CD-Pipeline gliedert sich in vier Stufen:

• Entwicklung: Der Code wird in ein Versionskontroll-Repository zusammengeführt und validiert.
• Build: Die Anwendung wird mit dem validierten Code erstellt und erzeugt das Artefakt, das für die Tests verwendet wird.
• Test: Das gebaute Artefakt wird in einer Testumgebung bereitgestellt, in der umfangreiche Tests durchgeführt werden, um die Funktionalität der Anwendung sicherzustellen.
• Deployen: Die getestete Anwendung wird in der Produktionsumgebung bereitgestellt.

Alle Phasen werden kontinuierlich auf Fehler überwacht, und die zuständigen Parteien werden schnell benachrichtigt, wenn Probleme auftreten.

Was sind die Vorteile von CI/CD?

CI/CD erhöht die Geschwindigkeit und Effizienz des Softwareentwicklungsprozesses und bietet gleichzeitig einen Top-down-Blick auf alle Lieferaufgaben. Wichtige Vorteile umfassen:

• Verbesserte Produktivität von Entwicklern und QAs durch automatisierte Validierungen, Builds und Tests
• Zeit- und Ressourcenersparnis durch Automatisierung langweiliger und wiederholbarer Aufgaben
• Verbesserte Gesamtqualität des Codes
• Schnellere Rückkopplungszyklen, wobei jede Stufe und der Prozess in der Pipeline kontinuierlich überwacht werden
• Reduzierte Fehler und Defekte in Produktionssystemen
• Eine breitere Bereitstellungsunterstützung, einschließlich Datenbank- und Infrastrukturänderungen direkt über die Pipeline
• Architekturflexibilität, die alles von traditioneller serverbasierter Bereitstellung über Container bis hin zu serverlosen Architekturen unterstützt
• Anwendungszuverlässigkeit durch kontinuierliche Überwachung in der Produktionsumgebung

Was sind die beliebtesten CI/CD-Tools und Plattformen?

CI/CD-Tools reichen von allgemeinen Plattformen bis hin zu architekturspezifischen Werkzeugen, wobei Optionen nativ über große Quellcode-Kontrollsysteme verfügbar sind.

Kontinuierliche Integrationswerkzeuge

• Jenkins
• TeamCity
• Travis CI
• Bambus
• CircleCI

Kontinuierliche Bereitstellungswerkzeuge

• ArgoCD
• JenkinsX
• FluxCD
• GoCD
• Spinnaker
• Oktopus-Einsatz

Cloudbasierte CI/CD-Plattformen

• Azure DevOps
• Google Cloud Build
• AWS CodeBuild / CodeCommit / CodeDeploy
• GitHub-Aktionen
• GitLab-Pipelines
• Bitbucket-Pipelines

Zusammenfassung von CI/CD

Heute hat sich CI/CD weiterentwickelt, um alle Aspekte der Bereitstellungspipelines zu unterstützen und neue Paradigmen wie GitOps, Database DevOps und DevSecOps zu ermöglichen – und wir können erwarten, dass noch mehr kommen werden.

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FAQ: CI/CD erklärt

Was ist der Unterschied zwischen Continuous Integration und Continuous Delivery?

Continuous Integration automatisiert den Prozess des Zusammenführens, Zusammenführens und Testen von Codeänderungen, um ein einsetzbares Artefakt zu erzeugen. Continuous Delivery nimmt dieses Artefakt und automatisiert seine Bereitstellung durch Staging Environments bis in die Produktion. CI ist die "Build and Test"-Phase; CD ist die "Deploy and Release"-Phase.

Was ist der Unterschied zwischen Continuous Delivery und Continuous Deployment?

Continuous Delivery automatisiert die Bereitstellung bis zur Produktion, erfordert jedoch typischerweise einen manuellen Genehmigungsschritt, bevor sie an Endnutzer freigegeben wird. Continuous Deployment geht noch einen Schritt weiter – jede Änderung, die automatisierte Tests besteht, wird automatisch in die Produktion ausgeliefert, ohne dass ein manuelles Gate erforderlich ist.

Was beinhaltet eine CI/CD-Pipeline?

Eine CI/CD-Pipeline umfasst typischerweise vier Phasen: Entwicklung (Code-Commit und Validierung), Aufbau (Artefakterstellung), Testen (automatisierte Einheit, Integration und andere Tests) und Deployment (Release in die Produktion). Alle Phasen werden kontinuierlich auf Fehler überwacht.

Kann CI/CD Sicherheits- und Compliance-Tests unterstützen?

Ja. CI/CD-Pipelines können erweitert werden, um DevSecOps zu unterstützen, indem Sicherheitstests – wie Schwachstellen-Scans, Durchsetzung von Konfigurationsrichtlinien und Netzwerküberwachung – direkt in die Pipeline integriert werden, anstatt Sicherheit als separate Nachentwicklungsphase zu behandeln.

Wie ist die Beziehung zwischen CI/CD und DevOps?

CI/CD ist eine technische Kernpraxis innerhalb von DevOps. DevOps beschreibt den kulturellen und organisatorischen Ansatz zur Einheitlichung von Entwicklung und Abläufen; CI/CD stellt die Automatisierungswerkzeuge und Pipeline-Infrastruktur bereit, die eine schnelle und zuverlässige Lieferung in der Praxis ermöglichen.

Verwandte Literatur

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Die in diesem Beitrag geäußerten Ansichten und Meinungen sind die der Autoren und spiegeln nicht notwendigerweise die offizielle Position von BMC wider.

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