Resumen del Pipeline CI/CD: Por Qué Deberías Conocerlo
La integración continua y la entrega continua (CI/CD) son los campos gravitacionales alrededor de los cuales orbita el flujo de trabajo DevOps moderno. Las organizaciones que buscan crear código rentable, relativamente libre de errores y a alta velocidad deben adoptar los pipelines de CI/CD como una arquitectura vital de su sistema de entrega de software.
Antes de que los pipelines de integración y entrega continuas se popularizaran, los cambios de código se introducían manualmente en los sistemas de producción mediante flujos de trabajo ad hoc, a menudo sin pruebas estandarizadas. Afortunadamente, he vivido para contar los relatos estremecedores de trabajar en entornos de pruebas de software que carecen de estos procesos vitales.
Por el contrario, he visto de primera mano cómo las herramientas CI/CD y sus procesos proporcionan un marco eficaz para entregar software de calidad de manera rápida y confiable.
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A través de mi experiencia laboral, explicaré qué constituye un pipeline CI/CD, cómo funciona y por qué los equipos de ingeniería de software lo han adoptado tanto a nivel práctico como filosófico, junto con otros principios como la metodología de pruebas Ágil.
¿Qué es un Pipeline CI/CD?
Un pipeline CI/CD es un proceso transparente, automatizado y fiable para el desarrollo y la entrega de software. Un pipeline de entrega CI/CD consta de dos componentes distintos: integración continua y entrega continua, que facilitan un flujo de trabajo DevOps ágil.
Ambos componentes dependen en gran medida de la automatización para reducir errores y asegurar una ingeniería de software de alta calidad al eliminar procesos manuales arduos. Así, fundamentalmente, un pipeline CI/CD proporciona una serie de pasos para la entrega automatizada de software.
La parte de CI motiva a desarrolladores, programadores e ingenieros de software a construir software escribiendo código y ejecutando pruebas con frecuencia. Se les anima a registrar periódicamente sus cambios de código y nueva funcionalidad en pequeños lotes de código fuente en un repositorio.
Por otro lado, la parte de CD garantiza que una organización de software siempre cuente con un artefacto de software listo para desplegar, ya asegurado en calidad y validado por controles de seguridad.
Las Cuatro Etapas Principales de un Pipeline CI/CD
Etapa de Origen
Esta es el inicio del pipeline. Se dispara o inicia cuando un desarrollador realiza un cambio en una base de código. Típicamente, esto ocurre cuando un desarrollador ejecuta un comando git push o git merge para enviar código fuente al repositorio de un sistema de control de versiones.
Etapa de Compilación
La etapa de compilación es, en su mayoría, la etapa de compilación propiamente dicha. En sistemas de contenedores basados en microservicios como Docker, esto implica agrupar el código fuente del proyecto y sus dependencias en unidades autocontenidas. Estas se compilan posteriormente para construir una instancia ejecutable de la aplicación de software. Sin embargo, cabe señalar que el paso de compilación es necesario para lenguajes como Java y C++. Pero la compilación se omite para lenguajes interpretados como Python y JavaScript.
Cuando un artefacto de software no supera esta etapa, normalmente indica problemas fundamentales y subyacentes como una mala configuración arquitectónica. Esto inevitablemente significa que los arquitectos y los ingenieros de software deben volver al tablero de diseño para abordar el problema.
Etapa de Pruebas
Como indica su nombre, esta es la fase de pruebas del pipeline. Aquí, la automatización incorporada de un pipeline CI/CD demuestra su valor ahorrando tiempo y esfuerzo al equipo. Se automatizan y ejecutan distintas pruebas como smoke tests, pruebas unitarias y de integración para evaluar la validez y la lógica de la aplicación.
Etapa de Despliegue
En la etapa de despliegue, la instancia probada y ejecutable de la aplicación se libera en el entorno de despliegue correspondiente. Las organizaciones suelen mantener varios entornos de ensayo por diversas razones.
Por ejemplo, los entornos alfa son para pruebas de aceptación de usuario, con el fin de identificar errores en la aplicación antes de liberarla a los usuarios del producto. Beta es un lanzamiento limitado para algunos usuarios seleccionados; y luego está el entorno de producción para el público general. La etapa de despliegue se caracteriza por la necesidad de mantener un nivel aceptable de aseguramiento de la calidad.
¿Qué es la Integración Continua (CI)?
CI significa integración continua, mientras que CD se refiere a entrega continua. Juntos, aseguran que los equipos de DevOps tengan un método sostenible para generar lanzamientos de software confiables. En conjunto, reducen drásticamente el ciclo de tiempo entre la concepción, la ideación y la producción de software útil.
Sin embargo, estos dos pilares de la pipeline de entrega de software moderna no son caras opuestas de la misma moneda, ni el yin y el yang del mismo fenómeno.
Tanto la integración continua como la entrega continua son lo suficientemente matizadas y diferentes como para merecer su propio tratamiento individual y definición en profundidad.
¿Por qué se Necesita CI?
El papel de la integración continua (CI) es proporcionar un proceso optimizado, confiable y automatizado para escribir, compilar y probar aplicaciones de software. Como proceso, la CI está orientada a construir, probar y fusionar el código fuente en la base de código de un proyecto varias veces al día.
El proceso de CI también busca proporcionar un nivel constante de productividad en el software. Logra esto promoviendo prácticas DevOps que fomentan las pruebas automatizadas y la fusión frecuente de nuevo código en un repositorio central.
Los desarrolladores suelen producir mucho código fuente con regularidad, ya sea para crear nuevas funcionalidades o corregir errores en funciones existentes. Sin embargo, los programadores rara vez trabajan solos; forman parte de equipos de desarrollo donde la colaboración con otros desarrolladores es crucial para el éxito del proyecto.
Por ello, dejar su código en sus computadoras locales durante un período prolongado es perjudicial para el resto del equipo. Entre otras razones, integrar un nuevo código demasiado tarde en el ciclo de lanzamiento podría romper accidentalmente otras funcionalidades.
Las herramientas de integración continua maximizan la práctica de alentar a los desarrolladores a fusionar sus cambios de código en el repositorio compartido del equipo. Preferiblemente, varias veces al día.
¿Qué es la entrega continua (CD)?
Como mencioné anteriormente, la entrega continua viene después de la integración continua. Abarca los procesos y la infraestructura que respaldan la preparación de los cambios de código para su liberación en el entorno de producción. El objetivo general de la CD es asegurar que una organización siempre tenga en su canalización un artefacto de software construido, probado, validado y listo para ser implementado.
La infraestructura de la CD para aprovisionamiento y despliegue busca proporcionar una canalización rápida pero sostenible, libre de errores, para preparar y liberar versiones de software en producción. También busca reducir el tiempo necesario para realizar comprobaciones de seguridad e implementar artefactos de software.
¿Por qué CD?
Al igual que la integración continua, las herramientas de CD dependen en gran medida de la automatización y de pruebas automatizadas para validar la integridad de una versión de software antes de su despliegue. El proceso también permite a los equipos de ingeniería de software establecer una base de calidad para su código antes de producción.
Debe tenerse en cuenta que, aunque la entrega continua es un proceso automatizado, la intervención manual sigue siendo necesaria en esta fase de la canalización.
Diferencia entre entrega continua y despliegue continuo
Tanto la entrega continua como el despliegue continuo tienen el mismo propósito, pero con un cambio importante en la ejecución.
- Despliegue continuo: Cada cambio de código fusionado en la base de código se despliega automáticamente en producción. No hay un mecanismo de aprobación ni un proceso manual que actúe como válvula de seguridad. Es un proceso completamente automatizado para el despliegue real.
- Entrega continua es un proceso parcialmente manual, pero hace que la estrategia de liberación sea mucho más segura y sostenible.
¿Por qué es importante una canalización CI/CD en DevOps?
Para comprender la necesidad y evolución de los métodos de entrega de software actuales, se requiere algo de perspectiva histórica. En las primeras etapas del desarrollo de aplicaciones de software, el modelo en cascada era el predominante.
Este sencillo modelo abordaba un proyecto de software dividiéndolo en fases secuenciales y lineales. Seguía una metodología rígida que no permitía la superposición de fases: una fase debía completarse antes de que pudiera comenzar la siguiente. Además, cada etapa dependía de los entregables de la anterior.
Por lo tanto, el modelo general requería cierta especialización de tareas para funcionar. Sin embargo, esta especialización obligaba a que los equipos de ingeniería y pruebas de software estuvieran segregados en sus propios silos, con desarrolladores, probadores e ingenieros de confiabilidad trabajando a menudo de forma aislada.
El modelo en cascada
El modelo en cascada era ideal en una época en la que las empresas de software distribuían productos a los consumidores en CD físicos, con fechas de lanzamiento anunciadas públicamente. Sin embargo, este modelo no se adapta a la era moderna, que valora la producción de código a alta velocidad. Especialmente con la computación en la nube y los ubicuos modelos de software como servicio (SaaS), que han elevado las expectativas de los usuarios finales en cuanto a la mejora continua del software y la implementación constante de nuevas funcionalidades.
Por muchas razones, el modelo en cascada ha demostrado ser insuficiente.
Junto con las mejores prácticas como la metodología ágil, los equipos DevOps modernos incorporan pipelines de CI/CD para entregar software de alta calidad, bien probado y con alta velocidad de manera sostenible.
A través de DevOps, CI/CD ofrece un método práctico para unir los silos entre programadores, equipos de operaciones y otros participantes en el proceso de desarrollo y entrega de software.
Los principios de CI/CD reducen el riesgo y la incertidumbre, especialmente con proyectos complejos que necesitan ser lo suficientemente ágiles para adaptarse a cambios frecuentes en los requisitos.
Beneficios de implementar un pipeline de CI/CD
Algunos de los beneficios de un pipeline de CI/CD son obviamente evidentes, como la automatización integrada para reducir drásticamente los procesos manuales propensos a errores. Aquí tienes algunos otros beneficios de los pipelines CI/CD:
- Ofrecer operaciones de despliegue con la menor fricción posible. Un pipeline de CI/CD proporciona a los operadores de TI un proceso relativamente fácil de usar y sencillo que reduce la complejidad de construir y desplegar aplicaciones. Este proceso simplificado es posible en gran medida gracias a la funcionalidad de automatización integrada en CI/CD.
- Mejorar la velocidad de las operaciones. Una iteración más rápida del producto es posiblemente resultado de la automatización y ciclos de retroalimentación más ágiles. La automatización proporciona a los técnicos DevOps información inmediata sobre la viabilidad de una compilación.
Las integraciones CI más pequeñas y despliegues CD más reducidos mejoran las métricas DevOps como el Tiempo Medio de Resolución (MTTR). MTTR mide el promedio de tiempo necesario para corregir funciones y errores rotos, incluyendo el diagnóstico de los problemas subyacentes. En general, el proceso CI/CD reduce el tiempo requerido para solucionar problemas, probar, compilar y desplegar una aplicación. - Incrementar la productividad: El principio fundamental de la integración continua es animar a los desarrolladores a fusionar con frecuencia su código en la rama principal de la organización. Esto aumenta la probabilidad de que todos los miembros del equipo DevOps posean el código más actualizado y funcional.
Esto es crucial ya que trabajar en la versión más reciente protege a todos de operar con supuestos desactualizados sobre el proyecto, sus funcionalidades y capacidades actuales. Así se aumenta la productividad y la colaboración en proyectos de software; lo que, a su vez, mejora el tiempo de lanzamiento al mercado de los productos de una organización. - Acortar el ciclo de lanzamiento, junto con la capacidad de lanzar software bajo demanda. En nuestra era digital, las empresas necesitan agilidad para seguir siendo viables reaccionando rápidamente ante los cambios del mercado. Los clientes expertos en tecnología demandan cada vez más funciones sofisticadas como personalización y funcionalidades avanzadas de IA.
Para mantener el ritmo, los pipelines de CI/CD no solo ayudan a las organizaciones a aumentar la velocidad de entrega de software para responder al mercado, sino a mantener su arsenal de software en un estado siempre liberable. - Contar con la capacidad de priorizar el despliegue de funcionalidades. Además de facilitar la rapidez operacional, la infraestructura CI/CD permite a los ingenieros de sitio enfatizar qué características deben desplegarse inmediatamente o priorizarse respecto a otras.
- Descubrir errores más rápido y corregir problemas con mayor rapidez. Al integrarse los cambios de código con más frecuencia, la CI facilita detectar y corregir errores, fallos y otras incompatibilidades mucho antes en el proceso de desarrollo de software. Esto es especialmente pertinente en soluciones de alto nivel de prioridad para correcciones, como los bugs de día cero.
- Reducir los fallos y mitigar riesgos. CI/CD proporciona varias capas de salvaguardas y protecciones durante el ciclo de desarrollo y las etapas de despliegue. El efecto acumulativo de estos mecanismos de seguridad reduce la exposición al riesgo de los equipos de desarrollo a la hora de producir código viable.
La automatización y las pruebas automáticas incorporadas en el pipeline CI/CD fomentan las pruebas continuas con procedimientos como pruebas unitarias, pruebas de integración, pruebas de regresión, entre otros. Además, los sistemas CI/CD emiten diversas notificaciones durante la etapa de compilación que alertan a los responsables de TI e ingenieros de sitio cuando algo sale mal. - Mejorar el control de calidad y minimizar las oportunidades de error humano. La automatización elimina la necesidad de intervención humana propensa a errores. La CI desencadena una nueva compilación cada vez que se fusionan cambios en el repositorio central. Esto suele ir acompañado de pruebas unitarias y de integración para garantizar que el nuevo código es compatible en el sistema. Este proceso casi sin fricciones es una buena práctica que introduce control y garantía de calidad en el sistema.
- Fomentar la experimentación e innovación. La mentalidad DevOps de introducir pequeños fragmentos de código impulsa la innovación. Principalmente porque el proceso implica una exposición al riesgo mucho menor, por lo que los equipos tienen mayor margen para experimentar e innovar. Esto fomenta la filosofía startup de “moverse rápido y romper cosas.”
- Crear lanzamientos confiables. Como se mencionó anteriormente, el despliegue frecuente de pequeños lotes de software supone menos riesgos. Además, la huella reducida de los despliegues es más fácil de gestionar, especialmente para identificar si se introdujeron errores en el sistema. En muchos casos, basta con identificar el último despliegue que provocó el error.
Reflexión final
DevOps Gravitacional: La integración continua (CI) y la entrega continua (CD) forman el núcleo del DevOps moderno, esenciales para entregar software rápido, rentable y con pocos errores.
Del Caos al Orden: Pasar de cambios de código ad hoc y manuales a pipelines de CI/CD estandarizados y automatizados ha revolucionado la fiabilidad y la velocidad en el desarrollo de software.
El Camino Automatizado: Los pipelines de CI/CD automatizan la entrega del software, desde cambios de código en pequeños lotes y pruebas automatizadas, hasta asegurar un producto listo para desplegar, reduciendo errores y aumentando la eficiencia.
Etapas del Éxito: El pipeline de CI/CD comprende etapas como fuente (inicio de cambios de código), compilación (compilación y preparación), pruebas (validación de lógica y funcionalidad) y despliegue (lanzamiento en los entornos).
Integración y Despliegue: La integración continua (CI) y el despliegue continuo (CD) juntos proporcionan un marco productivo para los equipos de DevOps, acortando el ciclo desde la concepción hasta la producción del software.
Los pipelines de CI/CD son una característica esencial para el desarrollo de software moderno y ayudan a producir productos de software de alta calidad en una industria de software de ritmo acelerado.
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