DevOps : une approche gagnante pour les développements logiciels

April 26, 2024

Le DevOps transcende le statu quo en insufflant une philosophie novatrice dans la gestion des projets informatiques. Prolongeant une évolution amorcée par les méthodologies agiles, cette approche synergique vise à dissiper les cloisonnements traditionnels entre les équipes de développement et les équipes d'exploitation. Elle promeut une collaboration transversale et itérative, insufflant davantage de réactivité, de fluidité et d'alignement tout au long du cycle de vie applicatif. Au-delà d'un simple mouvement culturel, le DevOps se matérialise par un écosystème outillé permettant l'automatisation, le monitoring constant et le déploiement continu d'applications fiabilisées. 

Qu'est-ce que la méthode DevOps ?

Le DevOps désigne une méthodologie visant à unifier les cycles de développement logiciel et les processus opérationnels au sein d'une organisation. 

Ce mouvement promeut une approche culturelle, collaborative et outillée permettant d'automatiser et d'accélérer la conception, le test, le déploiement et le monitoring des applications. 

L'objectif consiste à réduire les silos traditionnels entre développeurs et professionnels des opérations, pour fluidifier la livraison de solutions fiabilisées de bout en bout.

L'avènement du DevOps a été facilité par l'émergence préalable des méthodologies agiles dans les années 2000 (Scrum, ITIL, etc.). Ces dernières ont initié un changement de paradigme dans la gestion de projets IT, en insistant sur l'importance des itérations rapides, des échanges fréquents et de la collaboration transversale. 

Parallèlement, l'essor des technologies cloud et de la virtualisation a rendu possible l'automatisation de nombreuses tâches d'exploitation.

C'est la conjugaison de ces deux mouvements qui a permis l'émergence du DevOps au début des années 2010. 

La culture DevOps

Au-delà d'un simple cortège de pratiques et d'outils techniques, le DevOps incarne fondamentalement un changement de philosophie dans la manière d'appréhender les projets informatiques. 

En effet, la collaboration permanente et le partage des connaissances entre les différents acteurs - développeurs, opérationnels, experts qualité, etc. - constituent les pierres angulaires de cet état d'esprit. 

Concrètement, cette dynamique implique une responsabilisation collective autour des livrables et un effacement progressif des frontières hiérarchiques au profit d'une plus grande autonomie des équipes pluridisciplinaires. En ce sens, le feedback continu et l'amélioration itérative deviennent la norme. 

Cette transformation en profondeur des mentalités ne va cependant pas sans défis. Pour de nombreuses entreprises, l'implémentation du DevOps suppose de repenser en amont les processus, l'organigramme et même la répartition des prérogatives. 

Ainsi, plus que toute autre méthode agile, le DevOps induit un véritable bouleversement des codes établis. En prônant l'intégration méthodique des cycles Dev et Ops, il instaure une véritable culture de la transversalité orientée « délivrance de valeur », au bénéfice de l'agilité et de la compétitivité des organisations.

Pour illustrer la popularité de ce mouvement et d'après une étude réalisée par le cabinet Markets and Markets, le marché du DevOps devrait connaître une croissance fulgurante dans les années à venir. Leurs projections indiquent que la valeur de ce segment atteindra 25,5 milliards de dollars d'ici 2028, affichant un taux de croissance annuel composé vigoureux de 19,7% sur la période 2024-2028

Les avantages de DevOps

L'adoption de la méthodologie DevOps présente de multiples bénéfices pour les organisations qui franchissent le cap : 

  • Accélération des cycles de production : en instaurant une collaboration transversale soutenue entre les différents intervenants et en favorisant les itérations fréquentes, les entreprises qui adoptent la méthodologie DevOps bénéficient d'une nette accélération dans la conception et la livraison de leurs solutions logicielles.
  • Amélioration de la qualité et de la fiabilité : l'alignement permanent entre équipes de développement et d'exploitation tout au long du cycle de vie applicatif réduit considérablement les risques de défaillance et de non-conformité. 
  • Productivité renforcée : en éliminant les goulots d'étranglement, les redondances et en automatisant de nombreux processus, la quête d'optimisation continue prônée par le DevOps se traduit par des gains de productivité et d'efficience notables au sein des organisations.
  • Montée en compétences transverses : le partage constant des connaissances et la collaboration pluridisciplinaire favorisent le développement d'une expertise polyvalente chez les collaborateurs DevOps. 
  • Compétitivité accrue : en brisant les barrières entre développement et exploitation, le DevOps confère aux entreprises une réactivité et une souplesse optimales face aux évolutions des marchés. Cette philosophie stimule leur capacité d'adaptation, leur agilité et, in fine, leur compétitivité sur un environnement économique mouvant.

Le cycle de vie DevOps

On l’a vu, l'approche DevOps s'articule autour d'un cycle de vie itératif et continu qui jalonne les différentes étapes, de la conception à la livraison des applications. Si ce processus demeure itératif, plusieurs phases clés se distinguent :

Étape 1 : Planification 

Au commencement du cycle DevOps, une étroite synergie s'instaure entre les équipes projets pluridisciplinaires. Développeurs, experts tests, opérationnels, mais aussi product owners et représentants métiers se réunissent lors de cérémonies de lancement intensives. L'objectif ? Aligner l'ensemble des parties prenantes autour d'une vision commune du produit à réaliser.

Au cours de ces ateliers de cadrage approfondis les exigences fonctionnelles et non-fonctionnelles font l'objet d'une définition minutieuse. Les use cases et user stories sont disséqués, priorisés, affinés et traduits en un backlog produit extrêmement formalisé. 

Cette phase initiale capitalise sur les méthodologies agiles et permet de s'assurer que le bien livré correspondra aux attentes et contraintes exprimées par l'ensemble des acteurs impliqués.

Étape 2 : Développement et intégration continue (CI) 

Dès les premières lignes de code écrites par les développeurs, un ensemble de bonnes pratiques DevOps entre en application afin de garantir la qualité du produit tout au long du processus itératif.

Tout d'abord, les principes d'Intégration Continue (CI) sont rigoureusement appliqués. Chaque nouvel incrément de code fait l'objet d'un build automatisé qui package l'application. Ce package est ensuite déployé sur un environnement de validation pour subir une batterie de tests.

Ces derniers s'inscrivent dans une démarche de tests unitaires automatisés et systématisés pilotant en amont le développement lui-même (Test Driven Development). 

Parallèlement, les pratiques de refactoring et de peer review (inspections croisées) sont largement adoptées pour garantir la qualité, la maintenabilité et la conformité du code aux normes et bonnes pratiques en vigueur.

Étape 3 : Tests automatisés et validation

Des tests d'intégration outillés par des frameworks comme JMeter ou Selenium permettent de certifier l'adéquation fonctionnelle de chaque composant par rapport aux exigences définies en amont. En outre, les tests de non-régression vérifient que les évolutions n'impactent pas les comportements existants. 

En parallèle, les équipes opérationnelles réalisent des validations d'ordre non-fonctionnel :  monitoring des ressources, audits de sécurité, vérifications de conformité aux politiques de gouvernance... 

L'ensemble de cette panoplie de tests est entièrement automatisé au sein d'usines logicielles et s'exécute de manière continue à chaque nouveau build généré. 

Étape 4 : Déploiement et livraison continue (CD)

Lorsqu'une version logicielle a satisfait l'ensemble des critères de validation et franchi avec succès les différentes campagnes de tests, celle-ci peut être mise en ligne à destination des différents environnements cibles. Le DevOps met ici en œuvre des processus de génération, packaging et publication entièrement automatisés.

Des outils de Configuration Management (comme Ansible par exemple) permettent d'approvisionner de façon standardisée et répétable les infrastructures requises sur site ou dans le Cloud. 

Une fois configuré, l'environnement peut accueillir le déploiement de la nouvelle version sécurisée

À noter que le cycle DevOps insiste sur l'automatisation complète du pipeline de mise en production afin de réduire les risques de défaillance liés aux interventions manuelles.

Étape 5 : Monitoring et exploitation

Une fois déployée avec succès sur les infrastructures de production, l'application entre dans sa phase d'exploitation effective. A ce stade, les équipes opérationnelles se chargent d'en assurer une supervision permanente et un pilotage optimal via des outils de monitoring dédiés.

Des sondes d'instrumentation légères sont intégrées au cœur même du code applicatif. Couplées à des agents légers sur les systèmes d'exploitation, elles permettent de collecter en temps réel un vaste ensemble de métriques techniques et fonctionnelles : consommation mémoire, occupation CPU, latences de réponse, volumétries d'appels, taux d'erreurs, etc.

Ces données brutes sont acheminées vers des plateformes de monitoring centralisées comme Datadog ou Prometheus. Des tableaux de bord opérationnels pré-configurés affichent une vision consolidée du comportement applicatif en production. Et, en cas de dérive anormale, des alertes préventives sont automatiquement remontées aux exploitants.

Les équipes opérationnelles DevOps analysent et mitigent toute défaillance. Mais au-delà des actions curatives, elles travaillent de concert avec les développeurs pour capitaliser le retour d'expérience et initier rapidement des cycles d'optimisation.

Étape 6 : Rétroactions et optimisations

Par la suite, les experts en pilotage analysent finement l'ensemble des indicateurs et remontent aux équipes pluridisciplinaires un retour d'expérience complet et objectif. Il permet d'identifier formellement les points de friction, goulots d'étranglement, régressions ou tout autre axe d'optimisation envisageable.

Ces constats, enrichis des remontées terrain des utilisateurs finaux, sont examinés de manière collégiale lors de cérémonies « Ops Review ». L'ensemble des parties prenantes s'en saisit alors pour consolider le produit et intégrer les évolutions dans le backlog prévisionnel.

Le cycle entre alors dans une nouvelle itération de déploiement et de mise en production. 

DevOps et sécurité : l'approche DevSecOps

Bien sûr, la sécurité constitue un enjeu primordial dans le cycle de vie des applications, que ce soit d'un point de vue conformité, protection des données ou résilience face aux cybermenaces. Historiquement cantonnée en fin de cycle, la prise en compte des exigences de sécurité s'intègre désormais au cœur même de la méthodologie DevOps à travers le concept de « DevSecOps ».

Le DevSecOps vise à embarquer dès l'amont les bonnes pratiques de sécurité, considérées comme des contraintes de conception au même titre que les exigences fonctionnelles. L'enjeu est d'industrialiser la création de logiciels robustes « by design » tout en préservant les gains d'agilité et de rapidité propres à DevOps.

En pratique, cela se traduit par l'implication d'experts en sécurité au sein même des équipes pluridisciplinaires dès la phase de spécification initiale. Leur rôle est d'émettre des préconisations, de définir des garde-fous et de formaliser les requis de sécurité applicables au projet en termes de chiffrement, d'authentification, de permissions ou de gestion des identités.

Lors des développements, ces mêmes experts accompagnent les équipes pour appliquer des principes de sécurité dès la conception. Le Security By Design et le Secure Coding sont autant de bonnes pratiques désormais incontournables. 

Ensuite, la dimension sécurité se prolonge tout au long du cycle. 

L'approche DevSecOps renforce ainsi la robustesse des systèmes tout en constituant un avantage compétitif. Avec une sécurité non plus perçue comme une contrainte, les organisations se dotent d'une réelle agilité face aux cybermenaces.

DevOps et cloud

Aujourd’hui, le cloud computing est indissociable de l'essor des pratiques DevOps au sein des entreprises. 

Ces deux approches partagent de nombreux principes et objectifs communs (agilité, résilience, automatisation…). Leur combinaison permet de tirer parti des bénéfices mutuels en termes de gains de productivité et de maîtrise des coûts, notamment.

L'adoption du cloud, qu'il soit public, privé ou hybride d’ailleurs, constitue un catalyseur pour les organisations souhaitant opérer leur transformation DevOps. Les ressources hautement virtualisées et programmables des environnements cloud facilitent grandement la mise en œuvre de pipelines de déploiement continu entièrement automatisés.

Par ailleurs, les plateformes cloud natives comme AWS, Azure ou Google Cloud Platform intègrent de nombreux services clés en main conçus dans une optique DevOps : orchestration de conteneurs, gestion des configurations, monitoring, etc. 

Les nouvelles applications sont développées selon les préceptes du cloud computing avec une conception distribuée, découplée et orientée microservices.

Le provisionnement d'infrastructures immuables se fait à la demande, de façon élastique et résiliente grâce à des outils comme Terraform. Ces infrastructures, définies par le code, sont ensuite déployées et gérées comme du simple markdown dans une approche IaC (Infrastructure as Code).

De plus, les équipes DevOps s'appuient sur les fonctionnalités de conteneurisation et de virtualisation des plateformes pour assurer des déploiements d'applications portables, multi-cloud et sans rupture grâce à des solutions comme Kubernetes, Docker Swarm ou AWS ECS.

Le monitoring et la supervision se voient grandement facilités par les agents légers cloud-natifs et les outils spécifiquement conçus pour ces architectures distribuées à la demande.

Enfin, la scalabilité inhérente aux services cloud permet de provisionner et de reconfigurer dynamiquement des ressources de calcul ou de stockage pour absorber des charges variables. Cela renforce la robustesse et la résilience des applications.

De cette façon, DevOps et cloud se renforcent mutuellement pour apporter gain d'agilité et d'efficience aux organisations. Le cloud constitue un formidable levier de mise en œuvre d'une véritable usine logicielle industrialisée.

Les outils DevOps

Pour soutenir l'ensemble des pratiques mises en œuvre tout au long du cycle de vie DevOps, les équipes s'appuient sur une panoplie d'outils spécialisés et complémentaires. Si les environnements sont souvent hétérogènes, certaines catégories d'outils se dégagent comme des incontournables.

Gestion du code source et CI/CD 

Au cœur du cycle DevOps se trouvent des systèmes de gestion de versions distribués comme Git, associés à des gestionnaires de dépôts (GitLab, GitHub, Bitbucket). Ils permettent le versionning collaboratif du code. 

Couplés à des moteurs d'intégration et de déploiement continus (Jenkins, Azure DevOps Server), ils automatisent la compilation, la génération de packages applicatifs et le déploiement.

Virtualisation et conteneurisation

Les approches de type infrastructure as code reposent sur des outils de virtualisation (VMWare, Hyper-V), de conteneurisation (Docker, Kubernetes) et de provisionning (Terraform, Ansible). 

Ces derniers permettent le déploiement d'environnements standardisés, immuables et transférables. 

Gestion des configurations

Des référentiels centralisés de configurations stockent les définitions d'environnements techniques, paramètres et propriétés applicatives afin d'assurer une configuration unifiée et traçable.

Tests et validation 

Ici, de nombreux frameworks de tests permettent l'automatisation : tests unitaires (JUnit), tests fonctionnels (Selenium), tests de charge (JMeter), tests dits « dans la boucle » (Gatling), etc. 

La qualité logicielle est supervisée par des outils d'analyse statique de code (SonarQube).  

Déploiement

Pour automatiser la publication contrôlée sur les différents environnements, on retrouve des outils spécialisés comme XL Deploy et Octopus.

Gestion des incidents et des problèmes

Pour orchestrer le traitement des anomalies, la communication collaborative et la gestion du cycle de vie des correctifs, des outils ITSM comme ServiceNow ou Remedy jouent un rôle clé.

À noter enfin que de multiples acteurs, des généralistes (IBM, BMC) ou des spécialistes thématiques proposent des suites d'outils intégrées et adaptées aux différents niveaux de maturité DevOps des organisations.

Comment adopter DevOps ?

L'adoption de DevOps représente un profond changement culturel qui impacte l'ensemble des processus et de l'organisation IT d'une entreprise. Il ne s'agit pas d'un simple projet avec un début et une fin, mais bien d'une transformation en profondeur et d'une démarche d'amélioration continue. Plusieurs facteurs clés de succès doivent être réunis :

  • Engagement de la direction. C’est vrai pour la plupart des projets mais ça l’est encore plus quand il s’agit du DevOps. Une vision claire, des objectifs partagés et un soutien sans faille sont indispensables pour donner l'impulsion et lever les freins organisationnels.
  • Équipes pluridisciplinaires. La mise en place d'équipes projets pluridisciplinaires fusionnant les rôles traditionnels (développement, exploitation, tests, sécurité, etc.) est un prérequis fondamental. Ces experts transversaux collaborent en mode itératif selon les rituels agiles.
  • Responsabilisation et autonomie. Dans un mode DevOps, les équipes sont responsabilisées de bout en bout sur les cycles de vie applicatifs, de la conception jusqu'à l'exploitation en production. Elles disposent d'une large autonomie d'action et d'expérimentation.
  • Culture de la collaboration et du partage. Transparence, entraide, communication transversale et échanges de connaissances doivent remplacer les silos traditionnels. Un environnement stimulant, propice au partage d'expériences continu, est essentiel.
  • Développer un mindset DevOps. La formation intensive et le coaching des équipes sur les principes, méthodes et techniques DevOps permettent d'inculquer un véritable changement de mentalités centré sur l'amélioration continue du workflow.
  • Automatisation/industrialisation. Les processus manuels doivent être automatisés un à un à l'aide d'outils adaptés jusqu'à constituer une véritable usine logicielle totalement industrialisée en « self-service ».
  • Métriques. Définir des indicateurs objectifs de succès et capitaliser en mode agile sur le retour d'expérience sont capitaux pour faire évoluer le dispositif.
  • Roadmap progressive. Opter pour une stratégie de déploiement progressive en « poupées russes » : partir d'un projet pilote limité puis déployer la démarche de manière concentrique en capitalisant sur les leçons apprises.

En résumé, adopter DevOps requiert engagement, exemplarité, accompagnement au changement et surtout une réelle volonté d'amélioration en continu à tous les niveaux de l'entreprise. C'est un profond changement de culture à inscrire dans la durée.

Quel futur pour le DevOps ?

Après avoir connu un essor fulgurant ces dernières années, il est assez clair que l’approche DevOps continuera d'évoluer et de se réinventer pour s'adapter aux nouveaux défis technologiques et métiers qui attendent les entreprises. Plusieurs tendances de fond se dessinent déjà.

DevOps, IA et machine learning  

L'intelligence artificielle et le machine learning commencent à s'immiscer dans les pratiques DevOps pour les rendre plus intelligentes, autonomes et prédictives. 

Dès aujourd'hui, des outils exploitent l'analyse sémantique pour générer du code à partir de spécifications fonctionnelles. Le ML permet aussi d'optimiser les campagnes de tests en ciblant les cas les plus critiques.

En production, les premiers systèmes de monitorage cognitif basés sur le deep learning détectent de façon précoce les anomalies comportementales et anticipent les défaillances pour proposer des scripts d'auto-remédiation.

Le machine learning trouve également une application grandissante dans le dimensionnement élastique et autonome des infrastructures cloud en analysant les modèles de charge historiques.

De manière générale, l'injection d'IA permet déjà de gagner en productivité, en réactivité et en efficience en automatisant les tâches répétitives. Une tendance qui va, à n’en pas douter, se renforcer.

L'IaC (Infrastructure as Code)

La tendance IaC ou « Infrastructure as Code » qui consiste à provisionner les infrastructures de la même manière que l'on développe du code logiciel est également en plein essor dans les organisations DevOps.  

De plus en plus, la programmation « cloud native » de l'infrastructure et de la plateforme sous-jacente se fait via des langages dédiés de type « Infrastructure/Platform as Code ».  

Ces nouvelles technologies facilitent une industrialisation et une automatisation toujours plus poussées des processus de déploiement des environnements applicatifs complets.

L'IaC renforce déjà l'agilité, la répétabilité et la convergence des plateformes au sein des usines logicielles. Combinée aux stratégies d'infrastructure, elle facilite les rollbacks d'environnements.

Enfin, ces pratiques débouchent progressivement sur des infrastructures et architectures réellement indépendantes du cloud sous-jacent et transférables simplement d'un fournisseur à l'autre.

En exploitant les technologies comme l'IA ou l'IaC, le DevOps poursuit son industrialisation et sa standardisation de façon continue. L'objectif : apporter toujours plus de réactivité, d'efficacité et de qualité dans les cycles de vie applicatifs.

Conclusion

Le DevOps, combinaison de processus méthodiques et d'outils industrialisés, a profondément transformé les modalités de production logicielle pour aboutir à un cycle de vie itératif, efficient et continu. Cette approche permet d'intégrer pleinement les technologies de l'information au cœur des composantes opérationnelles agiles et résilientes des entreprises, au service de leur performance. Tirant parti des avancées en IA et de la dématérialisation des infrastructures, le DevOps préfigure une nouvelle ère où la synergie entre outils et procédés permettra une livraison en continu de solutions logicielles pleinement alignées sur les cycles itératifs et mouvants du monde économique.

Glossary

Common questions