Qu'est-ce qu'un pipeline CI/CD ?

Depuis des décennies, les équipes de développement logiciel cherchent un moyen d'automatiser les tâches complexes et répétitives liées au codage, afin de se concentrer sur l'innovation et d'éviter l'épuisement professionnel. L’intégration et la livraison continues (CI/CD), les deux phases d'un pipeline de livraison de logiciels automatisé, se sont présentées comme la solution parfaite, éliminant les problèmes récurrents associés à l'intégration de nouveau code et aux tests manuels.

L'intégration continue (CI), la livraison continue (CD) et le déploiement continu simplifient la consolidation du travail des différentes équipes impliquées dans le projet en un produit cohérent. La création d'un pipeline CI/CD permet de stocker le travail des développeurs dans un dépôt unique et automatise de manière cohérente l'intégration et les tests continus. Mais qu'est-ce qu'un pipeline CI/CD et comment fonctionne-t-il ? Découvrez les réponses à ces questions dans cet article ainsi que les avantages des pipelines CI/CD pour les équipes de développement et pour les entreprises.

Un pipeline CI/CD est une suite d'étapes qui rationalise le processus de livraison de logiciels. En adoptant une approche DevOps ou d'ingénierie de la fiabilité des sites (SRE), le pipeline CI/CD optimise le développement d'applications par le biais de la surveillance et de l'automatisation. Il est particulièrement utile pour l'intégration continue et les tests automatisés, souvent complexes et chronophages, et qui nécessitent la création de versions fictives et temporaires du logiciel, ainsi que des pilotes.

Les pipelines automatisés permettent de réduire les erreurs résultant de processus manuels, d’accélérer les itérations des produits et de fournir des retours cohérents à chaque étape du cycle de développement logiciel. Chaque étape d'un pipeline CI/CD est composé d'un sous-ensemble de tâches regroupées en différentes étapes. Vous découvrirez en détail chacune de ces étapes dans cet article.

L'intégration continue et le développement continu sont des pratiques courantes du développement logiciel moderne et des meilleures pratiques DevOps. Alors que CI signifie « intégration continue » (pour « continuous integration » en anglais), CD désigne deux concepts distincts : la « livraison continue » (pour « continuous delivery » en anglais) et « déploiement continu » (pour « continous deployment » en anglais).

Intégration continue

Le paysage technologique évolue rapidement. Les équipes de développement doivent pouvoir travailler simultanément sur différentes fonctionnalités d'une application. Si les modifications apportées au code ne sont intégrées à la branche principale qu'au moment de la validation de la merge request, le travail qui en résulte est long, fastidieux et, à vrai dire, sujet à conflits. Étant donné que chaque développeur effectue des modifications de manière isolée, des conflits avec les modifications d'autres membres de l'équipe peuvent se produire.

Dans le cadre de l'intégration continue (CI), les modifications sont fusionnées en continu et aussi fréquemment que possible dans un dépôt centralisé. Chaque mise à jour déclenche automatiquement une compilation du code ainsi que l’exécution de tests unitaires et d'intégration, garantissant ainsi la stabilité de l'application. Si les tests unitaires révèlent un conflit entre le code modifié et le code existant, l'intégration continue permet une détection et une correction plus rapides et plus fréquentes des bogues.

Exigences

• Des tests automatisés pour valider les améliorations, les nouvelles fonctionnalités et les corrections de bogues
• La fusion fréquente des modifications, idéalement une fois par jour
• Un serveur d'intégration continue pour surveiller le dépôt et exécuter des tests sur chaque nouvelle validation

Avantages

• Les tests automatisés détectent les régressions dès le début du processus, réduisant ainsi le nombre de bogues qui atteignent l'environnement de production
• Les problèmes d'intégration sont rapidement résolus, la compilation de la version est donc plus facile
• Les développeurs limitent les changements de contexte, car ils sont alertés immédiatement en cas de bogues
• Les serveurs d'intégration continue exécutent des centaines de tests en quelques secondes, ce qui réduit les coûts liés aux tests manuels

Livraison continue

La livraison continue (CD) s'appuie sur les principes de l'intégration continue en automatisant le provisionnement de l'infrastructure et le déploiement des applications dans les environnements de test et de production.

Dans un pipeline de livraison continue, les modifications de code sont automatiquement compilées, testées et empaquetées pour pouvoir être déployées dans n’importe quel environnement, à tout moment. Ce processus de déploiement peut être déclenché manuellement ou être étendu à un déploiement continu, où les déploiements pour les clients et les utilisateurs finaux sont entièrement automatisés.

Exigences

• Contrôle de version pour l'ensemble du code et des fichiers de configuration
• Environnement de préproduction pour tester une nouvelle version du logiciel avant sa mise en production
• Processus de déploiement automatisé et fiable

Avantages

• Livraison plus rapide des nouvelles fonctionnalités et des mises à jour aux clients
• Amélioration de la fiabilité et de la qualité des versions du logiciel
• Retour en arrière simplifié en cas de conflits suite aux modifications du code
• Réduction du risque d'erreur humaine dans le processus de déploiement
• Collaboration accrue entre les équipes de développement et d'opérations

Déploiement continu

Le déploiement continu est la dernière étape d'un pipeline CI/CD. Lors de cette étape, les modifications de code sont automatiquement mises en production dès qu'elles passent les tests prédéfinis avec succès, puis mises à la disposition des utilisateurs finaux. Il n’y a pas de validation manuelle en place avant la mise en production, il est donc essentiel de garantir une automatisation rigoureuse et stable des tests effectués.

Pour les développeurs, le déploiement continu est synonyme de vélocité : les modifications apportées aux applications cloud peuvent être déployées en quelques instants, facilitant ainsi les retours des utilisateurs finaux et leur prise en compte pour la prochaine itération. L’approche CI/CD réduit bon nombre des risques associés au déploiement. Il est en effet plus facile de déployer des modifications par petits lots, plutôt que de tenter de toutes les mettre en œuvre en une seule fois.

Exigences

• Une suite de tests de haute qualité
• Une documentation alignée sur le rythme de la production
• Des feature flags (indispensables pour coordonner efficacement les équipes)

Avantages

• Pas besoin d'interrompre le développement pour les nouvelles releases, ce qui simplifie l'ensemble du processus
• Les releases sont plus faciles à corriger et moins exposées aux risques
• Des améliorations en continu avec des gains de qualité clairs pour les utilisateurs finaux et les clients

Un pipeline CI/CD peut sembler ajouter une charge de travail supplémentaire, mais c’est tout le contraire. Il s'agit simplement d'un processus structuré permettant de livrer rapidement de nouveaux produits et avec moins de problèmes. Sans un pipeline automatisé, vous devriez effectuer les mêmes étapes manuellement, ce qui ralentirait le cycle de développement et serait moins efficace. Découvrez ci-dessous les différentes étapes d’un pipeline CI/CD d'une approche DevOps. En cas d’échec du pipeline, quelle que soit l'étape en cours, une notification est immédiatement déclenchée pour alerter l’ingénieur responsable. Si un produit passe tous les tests sans problème, tous les membres de l’équipe reçoivent une notification après chaque déploiement réussi en production.

Création du pipeline

Un pipeline CI/CD est généralement déclenché par la création d'un dépôt contenant le code source. Toute modification du code active une notification dans l’outil CI/CD, qui crée alors le pipeline correspondant. Un pipeline peut également être déclenché soit par un workflow manuel initié par un utilisateur, soit par une planification automatique, ou encore par les résultats d'un autre pipeline.

Compilation

Pendant la phase de compilation, les développeurs partagent leur code au sein d'un dépôt pour créer une itération exécutable du produit. En règle générale, cette étape consiste à compiler les conteneurs Docker nécessaires pour déployer l'application dans un environnement cloud-native. Si le pipeline échoue à cette étape, une correction immédiate est indispensable, car cela indique un problème fondamental dans la configuration.

Test

Pendant le test, vous validez le code et pouvez observer le comportement du produit. Ce filet de sécurité est essentiel pour empêcher que les bogues n'affectent les utilisateurs finaux. En tant que développeur, vous devez écrire les tests automatisés. Plus la suite de tests est complète, plus le produit est rapidement mis sur le marché et moins il est probable qu'il doive être redéployé.

En cas d’échec du pipeline à ce stade, les tests révèlent facilement les problèmes imprévus lors de l’écriture du code. L’objectif de cette étape est de fournir aux développeurs des retours rapides, alors qu'ils ont encore en tête le contexte leur permettant de trouver rapidement la cause du problème, afin d’éviter de perturber l'avancement du workflow.

Déploiement

Une fois qu’une instance exécutable de code a été validée et testée, elle est prête pour le déploiement. Vous pouvez configurer votre pipeline CI/CD pour déployer le code selon un calendrier prédéfini ou choisir de déployer les produits auprès d'un groupe restreint d'utilisateurs, ou bien pour l’ensemble des clients. Votre pipeline CI/CD peut même automatiser un processus de retour à la version précédente en cas de problème.

C'est à vous de décider du mode de déploiement qui convient le mieux à votre projet et de l’intégrer dans votre pipeline CI/CD pour l'automatiser.

Il existe un grand nombre d’outils CI/CD pour créer des pipelines CI/CD dans le cadre de votre approche DevOps. Voici une liste des outils de pipeline CI/CD les plus populaires :

• GitLab CI/CD
• AutoDevOps
• ChatOps
• Docker
• Kubernetes
• OpenID Connect
• Bitbucket Cloud
• GitLab Runner
• Les clés SSH
• Les Feature Flags
• Les tests d'acceptation par l'utilisateur (UAT)

Les pipelines de CI et de CD ne sont pas tous égaux. Leur objectif est de créer rapidement des produits précis et fiables, avec des retours d’information complets tout au long du cycle de vie du développement logiciel. La précision, la fiabilité et la rapidité sont donc au cœur d’un pipeline CI/CD efficace. Voyons pourquoi :

• Rapidité : l'intégration continue doit être rapide et fournir des retours instantanés. Un pipeline lent perturbe le workflow et réduit la productivité.
• Précision : l'automatisation du processus de déploiement exige une précision extrême afin de limiter le besoin d'une intervention humaine.
• Fiabilité : le pipeline doit être fiable, avec des tests rigoureux garantissant un code robuste et un déploiement sécurisé.

Voici un exemple de pipeline CI/CD simplifié :

• Gestion du code source : hébergez le code sur GitLab pour l'intégrer avec d'autres logiciels et services.
• Processus CI/CD : utilisez GitLab CI/CD pour valider l'ensemble du code, le compiler, puis exécuter les tests nécessaires.
• Déploiement en mode UAT : configurez GitLab CI/CD pour déployer le code sur le serveur UAT.
• Mise en production : répétez le processus CI/CD pour déployer le code sur le serveur UAT.

Les pipelines CI/CD présentent de nombreux avantages, dont voici les principaux :

• Ils simplifient la compilation et les tests
• Ils améliorent la qualité et la cohérence du code
• Ils renforcent la communication entre les équipes
• Ils automatisent une grande partie du processus de livraison de logiciels
• Ils accélèrent les retours pour une meilleure itération
• Ils optimisent la visibilité sur le produit
• Ils permettent de corriger rapidement les erreurs manuelles
• Ils réduisent les coûts de main-d’œuvre
• Ils accélèrent le cycle de développement logiciel
• Ils facilitent une boucle de rétroaction rapide entre les ingénieurs DevOps et les clients
• Les tests automatisés permettent de réaliser des économies de coûts et de minimiser les problèmes pour les utilisateurs finaux

Gitlab est l'une des plateformes DevOps les plus populaires et son adoption ne cesse de croître. Avec environ 30 millions d’utilisateurs, elle s'impose comme une référence. Voici quelques-unes des raisons pour lesquelles les équipes de développement logiciel aiment travailler sur la plateforme GitLab :

1. Contrairement aux autres dépôts, GitLab offre une plateforme avec un outil CI/CD intégré, qui ne nécessite pratiquement aucune configuration.
2. La version de base de GitLab offre 400 minutes de calcul gratuites.
3. GitLab intègre un outil d'analyse gratuit qui identifie les goulots d'étranglement et contribue à accélérer le déploiement.
4. GitLab est une plateforme open source, qui peut être installée sur un serveur privé.
5. GitLab offre une gestion avancée des tickets avec un suivi complet et détaillé favorisant une communication efficace.
6. GitLab est un outil performant pour exporter et importer du code, avec une documentation complète pour vous accompagner à chaque étape de votre développement logiciel et pour pérenniser vos projets.

Un pipeline CI/CD améliore la qualité du code en s’assurant que toutes les modifications du code suivent le même processus automatisé. Chaque modification est comparée aux autres modifications apportées au dépôt de code partagé, puis validée. L’automatisation des tests et de la compilation réduit le risque d’erreur humaine, ce qui permet d’accélérer les itérations et de livrer un code plus sécurisé et plus fiable.

La création d’un pipeline CI/CD complet, intégrant notamment le déploiement continu, améliore considérablement l’efficacité et la fiabilité des projets de développement logiciel. En automatisant l’exécution des tâches depuis chaque validation jusqu’au déploiement, le pipeline CI/CD garantit que chaque modification apportée au code est minutieusement testée avant sa mise en production. Cette automatisation, rendue possible grâce aux puissantes fonctionnalités d'outils CI/CD, optimise l'ensemble du processus de développement à partir d'un dépôt partagé.

Non seulement la mise en place d’un pipeline CI/CD accélère le cycle de développement, mais elle permet également de maintenir des normes élevées de qualité du code, en veillant à ce que chaque validation contribue à générer de la valeur pour le projet.