Formation Architecture DevOps complète et moderne par la pratique

L’évolution des architectures logicielles et des outils a été marquée par des changements nets dans la façon de développer, déployer et maintenir des applications durant tout leur cycle de vie (installation, mise à jour, évolution, etc.). Le développement logiciel est entré dans une phase d’industrialisation et les outils « DevOps » permettent aujourd’hui aux développeurs de travailler au sein d’une véritable usine logicielle.

Ce cursus Architecture DevOps complète et moderne par la pratique présente sous un angle pratique la complémentarité de ces outils et des différents services standards – utilisés en mode Cloud ou non – qui sont offerts aujourd’hui aux développeurs, qu’ils construisent une architecture simple ou plus complexe (file de messages, micro-services, etc.) en respectant des contraintes de sécurité et de scalabilité réalistes comme on en rencontre dans les projets professionnels.

L’approche pédagogique est progressive en présentant clairement en quoi chaque outil ou service proposé apporte un confort supplémentaire au développeur et vient s’intégrer dans un écosystème devenu très riche, notamment avec l’offre Cloud.

Ce cursus est composé de plusieurs modules de formation. Seules les dates du premier module apparaissent sur le site.

Objectif opérationnel :

Savoir déployer et maintenir une application en production avec les outils DevOps modernes.

Objectifs pédagogiques :

À l’issue de cette formation Architecture DevOps Complète, vous aurez acquis les connaissances et compétences nécessaires pour :

• Comprendre la problématique d’industrialisation des déploiements et du provisionnement d’infrastructures ainsi que le vocabulaire associé (devops, build, intégration/livraison et déploiement continu, monitoring, scalabilité, …)
• Connaître les distinctions entre les solutions de Cloud, la virtualisation et la containerisation
• Gérer les sources d’un projet avec Git
• Construire un logiciel (build, dépôt, nexus, …)
• Mettre en œuvre un pipeline CI/CD avec GitLab pour simplifier la mise à jour de son application
• Intégrer les tests dans le déploiement (Unitaire/intégration, Fonctionnels, Sécurité, Qualité)
• Créer et gérer des conteneurs Docker
• Virtualiser et gérer la configuration (vagrant, terraform, chef, puppet, …)
• Orchestrer ses conteneurs avec Kubernetes
• Intégrer GitLab et Kubernetes
• Adapter les ressources de ses applications (scalabilité)
• Savoir utiliser ElasticStack pour surveiller ses applications
• Comprendre les architectures modernes (micro services, API Rest, file de messages avec Kafka, etc.) et comment elles sont mises en œuvre concrètement
• Utiliser des solutions Cloud pour disposer d’une infrastructure sécurisée (IaaS, firewall, certificats TLS/SSL, …)
• Déployer son application dans des conteneurs sur le Cloud au sein d’un cluster Kubernetes pour une mise à l’échelle automatique en fonction des sollicitations
• Déployer son application en Serverless
• Aller plus loin avec Kubernetes (installation, stockage, déploiement, cloud, monitoring, helm)

Public :

Ce cursus s’adresse à des développeurs, chefs de projet et architectes.

Prérequis :

Cette formation Architecture DevOps Complète requiert une précédente activité dans un service informatique que ce soit au travers d’une expérience de développement, d’intégration, d’exploitation ou d’encadrement. Dans le cadre du passage de la certification, les participants devront notamment justifier d’une expérience professionnelle d’un an minimum en tant que technicien systèmes et réseaux ou développeur.

Principes du mouvement DevOps

L’argumentaire et les principes DevOps
Impacts sur les services informatiques, sur les profils recherchés
Limites de l’approche et risques lors d’une transition brutale, Équilibre entre rigueur et agilité
Intégration/Livraison et Déploiement continu
Contraintes sur l’infrastructure DevOps : Zero-downtime, Monitoring, Scaling
Chaîne de production logicielle
Infrastructure as Code – Infrastructure immutable (Principes et Bénéfices)
Introduction à GitOps

Gestion des sources avec Git

Mission d’un SCM. Commit, Branches et Tags
Typologie des branches d’un projet. Workflows de collaboration (GitFlow)
L’exemple de Git. Revue des Principales commandes
Pull et Merge Requests

Outils de build

Caractéristiques et apports d’un outil de build
Artefacts et formats utilisés
Build is Test.

Plateforme de CI/CD

Rôles de la plateforme
Architecture Maître/Esclaves. Provisionnement des esclaves
Notion de pipeline. Historique des builds
Pipeline As code. L’exemple de Jenkins

Virtualisation et gestion de configuration

Présentation des différents types de virtualisation, Cloud public, Cloud privé
Automatisation du provisionning
Présentation et comparaison de Vagrant, Terraform, Chef, Puppet
Automatisation des déploiements applicatifs avec Ansible
Automatiser la création des « templates » avec Packer
Mise à jour des schémas de bases de données avec Liquibase

Containerisation

Les avantages de la containerisation, l’outil Docker
Le fichier Dockerfile
Les principales commandes Docker
Architecture micro-services et Docker Compose
Containerd, CRI-O et norme CRI/OCI

Intégration continue

Apports de Docker dans l’intégration continue
Plugins Jenkins pour Docker
Provisionnement des machines de build
Plateformes d’intégration
Déploiement des images Docker dans les dépôts d’entreprise

Mise à l’échelle, Surveillance continue et Mise à jour

Principes de Kubernetes et liens avec Docker
Concepts de nœuds, de cluster.

La solution GitLab

Fonctionnalités et versions disponibles
Architecture, modèle de données
Découverte de l’interface et des éléments de base
Configuration client, configuration des accès et des notifications
Découverte de la configuration de la plate-forme école

Fonctionnalités de base de GitLab

Notion de projet et groupe dans GitLab
Gestion des droits d’accès : visibilité, rôles
Le fichier README.md  et les bonnes pratiques
Gestion des branches et des tags
Visualisation de l’historique et de l’activité
Création de projets et templates de projets
L’utilisation des badges

Workflows de collaboration

GitFlow et GitLab Flow
Gestion des issues
Configuration des notifications
Branches et tags protégés
Releases, Milestones
Le processus de merge request

Les éléments clés de l’architecture CI/CD de Gitlab

Pipelines et workflows
Les éléments clés du pipeline
Runners et typologie, apports des technologies de conteneurisation
Tags de runner

Pipelines GitLab CI/CD (GitLab Continuous Integration & Delivery)

Rôle et fonctionnement du fichier .gitlab-ci.yml
Cache et artefacts
Contrôle du flow : only/except et rules
Include et gabarits
Environnement et déploiements
Pipelines multi-projets
Utiliser les spécificités de Docker dans un pipeline

Utilisation avancée du pipeline

Artefacts, tests unitaires et exploitation des formats JUnit
Utilisation des built-in templates de Gitlab : accessibilité, performance, qualité…

Dépôt de packages

Industrialiser la production de packages avec Gitlab : l’exemple de Python et PHP
Industrialiser la production d’images Docker avec Gitlab : problématiques et mise en place

Intégration de Gitlab et Kubernetes

Apport de l’orchestrateur de conteneurs
Les apports de Podman
Architecture de la CI/CD avec Kubernetes

Concevoir une application moderne (dite Cloud-Native)

Découplage du stockage (Base de données, clé/valeur Redis, objet S3, systeme de files de messages type RabbitMQ ou Kafka) et du runtime (processus)
Concevoir une application sans état (stateless), conforme aux 12 facteurs
Découpage en micro-service et communication en API REST

Mettre en place une pipeline d’intégration continue (CI)

Créer un repo Git (sur GitHub) et “pousser” le code
Créer un test unitaire
Brancher des outils d’analyse de la sécurité du code
Configurer un workflow CI GitHub Actions pour compiler le code à chaque modification majeure (npm install, run build, test..)

Déployer manuellement sur des serveurs au sein d’un Cloud IaaS

Utiliser un Cloud Public pour créer deux VMs (App et BdD) sur un réseau dédié (VPC)
Déployer l’application manuellement sur la VM App
Configurer le FW Cloud (Network security group)
Configurer les record DNS pour publier l’application
Mettre en place un Load-Balancer avec certificat TLS/SSL (ex Let’s encrypt)

Déployer en “Infra as Code” sur des serveurs au sein d’un cloud Cloud IaaS

Utiliser Cloud-init pour automatiser la préparation des VMs
Utiliser TerraForm pour la création/mise l’échelle de l’application
Mettre à l’échelle en faisant varier le nombre de VM App
Déploiement sur une autre Région du Cloud
Utilisation d’un CDN (ex CloudFlare) pour la présentation du certificat

Construire une image Docker et déployer l’application en container

Concevoir, écrire et tester un Dockerfile pour créer une image de l’application
L’inclure dans le repo Git précédent
Configurer le build de l’image et sa publication dans un Registry
Déployer l’application sur les serveurs App sous forme de container

Déployer l’application sur Kubernetes (ou un CaaS) et mettre à l’échelle

Déployer l’image sur un CaaS (type Google Cloud Run,Azure ACI, Scaleway, Civo..)
Créer un cluster Kubernetes et y déployer l’image au sein de Pods via kubectl
Utiliser un LoadBalancer et un Ingress Controller pour la publication Web

Déployer l’application en Serverless

Déployer l’application sur un service Serverless (ex Netlify ou Cloudflare Workers) depuis son repo Git

Rappels sur Kubernetes

Présentation Kubernetes, origine du projet
Comprendre comment Kubernetes va bouleverser vos pratiques IT
La CNCF : la source pour Kubernetes
Les différents containers supportés, plateformes utilisant Kubernetes
Découverte des outils autour de Kubernetes

Architecture de Kubernetes

Le control plane : l’api Kubernetes, le scheduler, le controler manager, la BD NoSQL etc…
Les Workers Kubernetes : Kubelet, proxy et docker
La notion de ressources et versions d’api

Concepts d’orchestration des conteneurs

Comprendre l’orchestration, la haute disponibilité, la mise à l’échelle des applications
Le manifest yaml
La notion de ressources : pods, services réseau, services de stockage, déploiements et réplications d’applications stateful et stateless
Gérer les sondes, les ressources dans les pods
Exposer son pod sur l’extérieur
Comprendre les applications Stateless et statefull

Le déploiement d’applications

Comprendre la ressource Kubernetes « deployment »
L’importance des labels : sans labels, pas de Kubernetes
Réplication, principes de fonctionnement, mise en œuvre et gestion du cycle de vie des pods
Comprendre et savoir gérer les mises à jour des deployment, rollout, plusieurs versions en exécution…
Déploiement et partage des éléments de configuration, comprendre les configmaps et secret

Le réseau avec Kubernetes

Comprendre la ressource « Service »
Comment communiquent les applications
Comprendre et savoir exposer nos applications aux utilisateurs
Comprendre et savoir faire communiquer nos applications entre elles
Notions de sécurité réseaux, NetworkPolicy, …

Le stockage pour nos applications

Comprendre la gestion des volumes avec Kubernetes
Les ressources PersistenVolume et PersistenVolumeClaim…
Savoir fournir du stockage dynamique à nos déploiements
Connecter le stockage avec les pods

Le déploiement d’applications avec états

Comprendre la ressource Kubernetes « Statefulset »
Comprendre le déploiement d’applications avec états

Introduction à Helm

Les concepts de base (chart, dépôt, release)
Les apports de Helm
Rechercher des charts (helm search)
Cycle de vie d’un package avec Helm (install, upgrade, unisntall)
Obtenir des informations utiles (get values, list, etc.)