软件开发的基本流程

软件开发流程：

软件开发流程是指软件开发设计的一般流程，包括软件的总体结构、模块的组成、功能的设计、程序的编译、调试、联调、测试等过程。

主要步骤：

项目分析、确定开发、需求分析、设计、编程、软件测试、软件交付、验收、维护。

详细释义：

软件开发流程即软件设计思路和方法的一般过程，包括对软件先进行需求分析，设计软件的功能和实现的算法和方法、软件的总体结构设计和模块设计、编码和调试、程序联调和测试以及编写、提交程序等一系列 *** 作以满足客户的需求并且解决客户的问题，如果有更高需求，还需要对软件进行维护、升级处理，报废处理。

运维工程师干些什么

总结两句话

1、保障业务长期稳定运行（如网站服务器、游戏服务器等等）。

2、保障数据安全可靠（如用户名密码、游戏数据、博客文章、交易数据等等）。

由这两句话推演运维工程师要学些什么

一、保障业务长期稳定运行

出一点点差错，用户就要投诉了。

1、业务跑在什么上面？

网站服务器一般是apache,nginx,tomcat等。但是真正跑通流程还需要Mysql数据库来存储用户密码及其它。很多程序都要php的解析，所以LNMP、LAMP(即nginx、apache、mysql、php)环境部署是必须掌握的技能。

2、业务出了问题怎么及时知道？

这就需要监控软件来邮件或短信来通知你，常用的有zabbix,nagios等。报警发邮件，也得一个邮件程序呀，sendmail或postfix。

3、在家里收到报警，但服务器是内网IP，怎么也得解决问题吧？

在公司搭建open***或pptp或openswan，在家里通过***拨入内网，24小时解决问题唉，半夜爬起来解决问题也没工资。

二、保障数据安全可靠

出一点点差错，领导要找你喝茶了。

1、有时需要手动改数据库内容？

所以要会基本的Mysql数据库增删查改命令。

2、万一数据库服务器硬件坏了怎么办？

需要有个备库以备不时之需，所以需要Mysql主从复制。

3、数据库要还原怎么办？

所以需要在crond中定期全备Mysql数据，以便还原使用。如果要还原到指定时间点，还要学会Mysql增量备份与恢复。

4、如果是用户上传的或文件服务器坏了怎么办？

定时备份可能还不够，需要使用rsync加inotify来实时备份。以便任一时刻主服务器坏掉，也能保障所有有备份可以用来恢复。

5、小心黑客，要增加服务器安全性？

ssh轻易不能让外人访问，那么就设置只允许公司的IP或跳板机IP访问，这些都通过iptables来控制。

三、大性能

小公司总有一天会牛逼起来的，实在牛不起来咱也可以跳到大公司。

1、越来越多的用户来访问我们的网站，一台web服务器抗不住了怎么办？

那就需要多台web服务器来负担，但多台服务器之间怎么进行负载均衡呢，这就需要用到nginx反向代理或LVS+keepalived或haproxy+heartbeat了。

2、用户注册发表的文章与评论太多，一台数据库抗不住了怎么办？

数据库压力分为读和写，如果写抗不住，需要进行分表分库到多个服务器上。如果是读压力不够了，可以使用mysql-proxy读写分离，来分担读的压力。更简单方便的方法，把数据库里的内容放到内存上，这就用上memcache或redis了。

3、N多用户上传下载文件，磁盘抗不住了怎么办？

把多块磁盘做成raid，或者使用分布式存储文件系统如MFS，GlusterFS来提高磁盘的读写能力。

4、网站上好多，总有用户反应网站加载太慢，怎么办？

这时可以把网站上的通过squid或varnish缓存到网站前端，尽可能的增加访问速度，当然，最好是购买商业的CDN加速。

5、运营商是个大难题，他们之间的带宽好像很小，联通IP访问我电信网站怎么就这么慢呢？

这时可以使用bind自建一个DNS服务器，把网站的DNS记录指向自建DNS服务器上，配置好解析规则，以后联通IP解析到联通网站上，电信IP解析到电信网站上，体验就会好很多啦。

四、自动化

终极目标：跑死机器，闲死人。

1、公司新买100台服务器，公司竟然就1个移动光驱，这装系统得到什么时候？

使用kickstart或cobbler来网络远程自动安装系统吧。

2、每次装完机要优化很多内容，什么文件描述符、端口、软件安装啊，手动 *** 作不累死去？

赶紧学会shell，将解放非常多的工作量。

3、系统装完后登陆要输入密码，这么多台啊？

使用expect吧，自动读取提示来输入密码，并执行命令。

4、要批量把新代码发布到线上服务器，怎么办？

使用saltstack或puppet或ansible吧，绝对爽歪歪。

五、其他

1、搭整套测试环境需要5台服务器，但公司穷的只有一台空闲服务器？

学会xen或kvm或docker吧，虚拟出多台服务器，就能解决资源问题了。特别是docker，强烈推荐，以后某个研发人员让你部署一套新环境，分分钟帮他解决。

2、研发人员的代码控制，权限控制，总要运维人员管呀？

svn或git，这个是肯定要有的。

结尾：

现在我们在回过头来思考，运维工程师平时干些啥呢？

1、随时解决报警故障。

2、业务程序更新。

3、编写一些脚本，监控或完成其他可自动完成功能。

4、运维架构完善，部署一些用起来更方便更可靠或性能更好的开源工具以及制定运维流程规范。

5、打杂，如调交换机，装系统，部署新环境等。

在这里，我们抛开商务层的项目识别、项目论证、投标、签合同等环节，仅从软件项目的生命周期开始谈。

一个完整的网站项目生命周期一般分为可行性分析（计划）、需求分析、软件设计（概要设计、详细设计）、编码（含单元测试）、测试、运行维护等几个阶段。下面就这几个阶段做简要介绍。

一、可行性分析

这部分主要是分析公司技术可行性、人力资源储备、财务储备等方面的分析。由于对我们开发人员关系不大，这里暂略。

二、需求分析

这部分开始就是网站建设的重点工作，通常被认为是一件最困难的工作。需求分析概括来讲就是这个网站应该“做什么”，因该具有什么样的功能，解决什么样的问题。通常是开发组人员和用户多次交流以便了解用户的需求。比如用户需要网站首页展示什么东西、用户可以注册账号、可以充值会员、可以放视频等需求，反复确认记录后按某种模板整理成册。期间伴随着一些文档的产生如《需求调研计划》、《需求规格说明书》等。但软件项目有一个特点就是“渐进明细”，意思就是用户不可能在一开始就确定项目的需求，需要在项目完成的过程中逐步明确。于是才有了与用户各种扯皮的现象，“需求又改变了”这也是大多数程序员工作抱怨和调侃的来源。

三、软件设计

需求完成后，就开始网站设计了。这一部分主要做网站概要设计、网站详细设计以及数据库设计等工作。内容主要就是确定网站的运行环境、技术架构以及根据需求理出系统功能结构，并初步描述出每个功能的设计规则及流程，初步设计数据库表等。

四、编码

这一环节就是程序员接触得最多的内容了，就不多讲了。大致就是根据项目经理划分的模块为每个人分配开发任务，并定期评审，定期给用户演示交流以确保项目实际进度与用户需求不会偏差太多。

五、测试

由于软件项目越来越大，IT岗位中单独衍生出测试人员这一细分岗位。测试环节最好由第三方测试，因为如果项目团队成员自己来测试会下意识的往正确的业务逻辑走，从而不能很好的测出系统的缺陷。测试环节按不同的手段又分为黑盒测试、白盒测试、静态测试、动态测试、压力测试等。测出的缺陷提交给开发团队修正。

六、运维

系统上线后就进入运行维护的阶段。没有哪个系统上线后就是完美的，这也是运维存在的必要性。能多数情况下在企业和客户签订合同的时候会包含一定时间的免费运维期，比如两年，两年后运维需另收费。运维由专人负责。运维的主要目的是解决实际使用中产生的bug、修改小的变更需求、维护服务器稳定等。

对于一个开发人员来讲，可能运维并不是自己的职责所在。但是作为一名开发人员，却不能不了解自动化运维的整个流程。因为对于一个信息系统而言，开发和运维本质是一体的，尤其对于一些小公司来讲，可能运维人员本身就是开发人员抽空兼任的。

而自动化运维，本质上是介于开发和运维之间的，是运维和开发的交集，甚至很多时候都要写不少代码。因此，任何一个开发人员，都需要有自动化运维的相关知识。

一个了解好的开发人员，即使自己不做运维相关的工作，也能够知道自己在将项目交付给运维人员的时候，哪些东西是重要的，那些是必须配置的等等。然而在实际工作中，往往开发人员会给运维人员留下一些坑，一些只有他自己知道，而运维人员不知道的东西。导致运维人员自己试了很多次发现不行的时候，找到开发人员，开发人员研究了一下才会告诉他，在某某环境中必须用哪个端口之类的。这样不仅白白浪费了运维人员的时间，也增加了很多沟通的工作量。

反过来也是如此，一些现场的问题如果运维人员不能现场给出问题的定位。对于开发人员来讲是非常难以复现的。比如之前有某家企业，运维人员在客户现场发现问题。费了很大力气从客气的内网里面把日志导出来，发给开发人员，结果开发人员仔细研究了日志之后，发现是网不通的问题。开发人员显然是不可能知道为啥网不通的，搞不好是压根没连网线。

所以今天我们来聊一聊，对于一个程序员来讲，需要了解的自动化运维的那些事。

一、自动化运维的概念

随着信息时代的持续发展，初期的几台服务器已经发展成为了庞大的数据中心，单靠人工已经无法满足在技术、业务、管理等方面的要求。一个运维人员手工配置几台服务器还可能。配置几百上千台服务器那就累死了，还容易出错。那么就需要对运维工作进行标准化、自动化、架构优化、过程优化等。从面降低运维服务成本。其中，自动化最开始作为代替人工 *** 作为出发点的诉求被广泛研究和应用。

所谓自 动化运维，即在最少的人工干预下，结合运用脚本与第三方工具，保证业务系统724小时高效稳定运行 。这是所有业务系统运维的终极目标。

按照运维的发展成熟度来看， 运维大致可分为三个阶段 ：

（1）依靠纯手工，重复地进行软件的部署与运维；

（2）通过编写脚本，方便地进行软件的部署与运维；

（3）借助第三方工具，高效地进行软件的部署与运维；

二、自动化运维需要解决的问题

自动化运维通常来讲，需要解决以下几个问题： 自动部署配置、风险事前预警、故障事中解决、和故障事后管理 。

三、自动化运维的常用工具

自动化运维常用的工具包括以下几种：

1、Ansible

ansible是基于Python开发的自动化运维工具，集合了众多运维工具（puppet、cfengine、chef、func、fabric）的优点，实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。

ansible具有如下一些特性：

(1)模块化：调用特定的模块，完成特殊的任务。

(2)Paramiko(python对ssh的实现)，PyYaml，jinja2(模块语言)三个关键模块。

(3)支持自定义模块，可使用任何编程语言写模块。

(4)基于python语言实现。

(5)部署简单，基于python和SSH(默认已安装)，agentless，无需代理不依赖KPI(无需SSL)。

(6)安全，基于OpenSSH

(7)幂等性：一个任务执行一次和执行n遍效果一样，不因重复执行带来意外情况。

(8)支持playbook编排任务，YAML格式，编排任务，支持丰富的数据结构。

(9)较强大的多层解决方案role。

2、Chef

Chef是一个功能强大的自动化工具，可以部署，修复和更新以及管理服务器和应用程序到任何环境。

Chef 主要分为三个部分 Chef Server、Workstation 以及 Chef Client。用户在 Workstation 上编写 Cookbook。然后，通过 knife 命令上传到 Chef Server。最后，在 Chef Client 上面实施安装和部署工作。所以，对于 Cookbook 地编写在整个自动化部署中起到了重要的作用。

Chef Server 包含所有配置数据，并存储描述Chef-Client中每个Nodes的Recipe，Cookbook和元数据。配置详细信息通过Chef-Client提供给Nodes。所做的任何更改都必须通过Chef Server进行部署。在推送更改之前，它通过使用授权密钥来验证Nodes和Workstations是否与服务器配对，然后允许Workstations和Nodes之间进行通信。

Workstations 用于与Chef-server进行交互，还用于与Chef-nodes进行交互。它还用于创建Cookbook。Workstations是所有交互发生的地方，在这里创建，测试和部署Cookbook，并在Workstations中测试代码。

Chef命令行工具 是创建，测试和部署Cookbook的地方，并通过此策略将其上载到Chef Server。

Knife 用于与ChefNodes进行交互。

Test Kitchen 用于验证Chef代码

Chef-Repo 是一个通过Chef命令行工具在其中创建，测试和维护Cookbook的存储库。

Nodes 由Chef管理，每个Nodes通过在其上安装Chef-Client进行配置。 ChefNodes 是一台机器，例如物理云，云主机等。

Chef-Client 负责注册和认证Nodes，构建Nodes对象以及配置Nodes。Chef-Client在每个Nodes上本地运行以配置该Nodes。

Cookbook 是Chef 框架的重要基础功能之一。在 Chef Server 对目标机器做安装部署的时候，是通过 Runlist。而 Runlist 里面又包含了一个一个具体的 Cookbook，所以，最终对一个目标机器的部署任务就落到了 Cookbook 上。而对于 Cookbook 来说，其中包含了多个组件，我们可以将 Cookbook 简单地理解成一个容器或者可以理解为一个包，里面包含了 recipes、files、templates、libraries、metadata 等信息。这些信息用于配置我们的目标机器。

3、Puppet

puppet是一种Linux、Unix平台的集中配置管理系统，所谓配置管理系统，就是管理其里面诸如文件、用户、进程、软件包等资源。它可以运行在一台服务器端，每个客户端通过SSL证书连接到服务端，得到本机器的配置列表，然后根据列表来完成配置工作，所以如果硬件性能比较高，维护管理上千上万台机器是非常轻松的，前提是客户端的配置、服务器路径、软件需要保持一致。

客户端Puppet会调用本地facter，facter探测出该主机的常用变量，例如主机名、内存大小、IP地址等。然后Puppetd把这些信息发送到Puppet服务端；

Puppet服务端检测到客户端的主机名，然后会检测manifest中对应的node配置，并对这段内容进行解析，facter发送过来的信息可以作为变量进行处理；

Puppet服务器匹配Puppet客户端相关联的代码才能进行解析，其他的代码不解析，解析分为几个过程，首先是语法检查，然后会生成一个中间的伪代码，之后再把伪代码发给Puppet客户端；

Puppet客户端接收到伪代码之后就会执行，执行完后会将执行的结果发送给Puppet服务器；

Puppet服务端再把客户端的执行结果写入日志。

4、Saltstack

SaltStack是基于python开发的一套C/S自动化运维工具。部署轻松，扩展性好，很容易管理上万台服务器，速度够快。与服务器之间的交流,以毫秒为单位。SaltStack提供了一个动态基础设施通信总线用于编排,远程执行、配置管理等等。它的底层使用ZeroMQ消息队列pub/sub方式通信，使用SSL证书签发的方式进行认证管理，传输采用AES加密。

在saltstack架构中服务器端叫Master，客户端叫Minion。

在Master和Minion端都是以守护进程的模式运行，一直监听配置文件里面定义的ret_port(接受minion请求)和publish_port(发布消息)的端口。当Minion运行时会自动连接到配置文件里面定义的Master地址ret_port端口进行连接认证。

saltstack除了传统的C/S架构外，其实还有一种叫做masterless的架构，其不需要单独安装一台 master 服务器，只需要在每台机器上安装 Minion端，然后采用本机只负责对本机的配置管理机制服务的模式。

saltstack提供如下一些功能：

（1）远程执行：（批量执行命令）在master上执行命令时，会在所有的minion上执行。

（2）配置管理/状态管理 ：（描述想到达到的状态，saltstack就会去执行）

（3）云管理(cloud)：用于管理云主机

（4）事件驱动：被动执行，当达到某个值会自动触发

这四种自动化运维工具的比较如下，现在主流的基本上ansible和saltstack用的多一些：

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