平台工程详解:提升开发者体验与软件交付效率的关键技术

本文深入探讨了平台工程的定义、历史演变及其核心价值。平台工程旨在通过提供标准化工具、自助服务接口和自动化流程,抽象基础设施复杂性,从而提升开发者体验、加快软件交付速度并增强安全与合规性。

什么是平台工程?

平台工程的历史与演变

平台工程是一门专注于构建和维护软件开发平台的学科,其目的是为开发团队提供自助服务,例如提供应用程序所需的配置基础设施。整个开发、测试、文档编写、部署、回滚等流程都可以通过开发者自助服务完成。它源于克服传统软件开发局限性的需求,传统开发模式通常以周期缓慢、团队孤立、信息孤岛和基础设施复杂为特征。平台工程的主要目标是改善开发者体验并优化软件交付。

本质上,平台工程致力于:

  • 提供标准化工具和服务:创建一套开发人员可以轻松使用的工具、服务和流程,用于构建、部署和管理其应用程序。这些工具可以包括IDE、CLI、项目模板、代码版本控制、CI/CD流水线、容器编排工具、配置管理工具和可观测性系统。
  • 降低复杂性:抽象底层基础设施和操作的复杂性,让开发人员能够专注于代码和业务逻辑。基础设施日益增长的复杂性、云计算时代(包含不同的供应商和服务商)、多云采用以及“一切皆代码”时代中工具和制品的激增,都导致了开发者认知负荷的增加。设计模式的缺失也成为一个问题。
  • 提高生产力:加速开发和部署周期,消除瓶颈和重复性任务。这通过自动化任务来实现,例如基础设施配置、应用程序部署和配置管理。
  • 改善治理和安全性:从一开始就将安全和合规实践融入平台中。平台工程旨在通过集成安全控制和治理策略,实现更安全、更合规的设置。
  • 促进协作:促进开发、运维、安全和产品团队之间的协作。平台充当不同团队更紧密协作、了解解决方案、并找到工作所需内容的接口。

要理解平台团队如何运作,关键是将平台视为一种产品。

平台即产品

平台工程团队充当“内部供应商”,提供一层抽象层,使开发人员能够更独立、更高效地操作。这种方法由“平台即产品”的理念驱动,即将平台视为一种产品,而内部开发人员是其客户。这意味着平台团队专注于理解其用户(主要是应用程序开发人员)的需求并为他们提供价值。

平台工程集中了这项职责,而不是让每个开发团队各自构建和维护自己的基础设施和工具,从而确保了整个组织的一致性、可扩展性和优化。

与传统模型的对比(工单运维 vs. 自助服务)

传统上,开发人员依赖运维团队来配置基础设施并执行运维任务。这种通常被称为“工单运维”的模式,导致了显著的延迟、瓶颈和不佳的开发者体验,因为他们在等待工单解决时被“阻塞”;即使在服务器上创建一个普通用户也可能需要很长时间,从而延误开发。这种方法不仅导致延迟,还会造成更分散的知识,这可能成为一个瓶颈,尤其是在解决方案缺乏文档的情况下。

与某些人想法相反,平台工程是DevOps的自然演进,并通过专注于创建自助服务解决方案来改变这种局面。它允许开发人员自行执行常见任务,例如配置资源、部署应用程序和管理配置,而无需依赖运维团队。这是通过以下方式实现的:

  • 自助服务接口:API、自动化工具和Web门户,简化对基础设施的访问和交互。内部开发者门户是一个集中式环境,开发人员可以在其中创建、发现、消费、探索、测试API并获得支持。
  • 黄金路径和平坦道路:定义并自动化软件开发和部署的首选及经批准的方法。这降低了认知负荷,因为开发人员无需学习每个工具的每个细节,同时也确保了合规性和安全性。例如,在现有的IDP中实施“检查/计分卡”系统,通过提供“具体可行的改进措施”,显著提高了开发人员的参与度。
  • 平台编排器:作为中心环节的工具,管理平台的生命周期,并编排基础设施和应用程序配置,甚至可能取代Terraform和Ansible等类别的工具。

平台工程的优势

采用平台工程旨在解决软件开发中的若干常见挑战,从而为组织带来一系列切实的好处:

它旨在解决的问题

  • 开发人员的高认知负荷:开发人员需要理解和管理基础设施、Kubernetes、CI/CD流水线及安全的复杂性。平台工程通过抽象基础设施和自动化任务来减少这种认知负荷。
  • 缺乏标准化和一致性:不同团队使用不一致的工具和流程,导致错误和效率低下。平台工程推动环境和流程的标准化与一致性。
  • 缓慢的开发周期和运维瓶颈:手动流程、对运维团队的依赖以及持续集成和交付的困难。“工单运维”模式就是这种缓慢性的例证。
  • 分散的安全性和合规性:难以确保所有应用程序和基础设施都遵循安全策略和法规。
  • 高昂的开发和维护成本:工作的冗余和花费在重复性任务上的时间。

优势

  • 提高开发人员生产力和效率:通过自动化重复性任务和提供即用型组件,平台工程加速了开发和部署,使开发人员能够专注于创新和编写代码。这通过提供一个友好、自助服务环境来改善开发者体验。
  • 缩短上市时间:加快产品和功能的发布周期,使公司能够快速响应市场需求。
  • 增强安全性和合规性:从平台设计阶段就集成安全控制和治理策略。这降低了风险和漏洞,并使实施统一的安全策略变得更容易。
  • 成本优化:流程的自动化和标准化减少了运营支出并提高了IT资源的使用效率。
  • 更高的敏捷性和可扩展性:使组织能够更快地适应变化并高效地扩展其运营。平台工程提供了必要的工具来应对需求增长,同时不影响性能或安全。
  • 吸引和留住人才:一个现代化、高效、摩擦更少、自主权更多的工作环境对顶尖工程专业人员更具吸引力。
  • 差异化竞争优势:能够开发独特和创新的解决方案,使公司在市场上脱颖而出。
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