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CI/CD（継続的インテグレーション／継続的デリバリー、デプロイメント）は、ソフトウェア開発の自動化と効率化を目的とした重要なプロセスです。
本記事では、作業を短縮、改善する方法としてCI/CDの開発環境とパイプラインについて詳しく解説し、効果的なCI/CD環境を構築するためのポイントを紹介します。
フリーランスライター。近年進むデジタル化や自動化に合わせ、作業の効率や生産性の向上を図る方へ向けて執筆活動中。誰にでも分かりやすい説明・解説を心がけています。
CI/CDの開発環境とパイプライン
CI/CDにおける開発環境とパイプラインは密接に関連しています。CI/CDの目的は、ソフトウェア開発のプロセスを自動化し、効率化することです。
開発環境では、開発者がコードの変更を行い、バージョン管理システムにコミットします。その後、CI/CDパイプラインが自動的に開始されます。パイプラインはコードのビルド、テスト、デプロイなどの一連のプロセスを自動化したものです。
パイプラインにはコードのコンパイル、ユニットテスト、セキュリティチェック、バイナリ作成などのツールが含まれます。これらのツールは、開発環境で作成されたコードの品質を保証し、本番環境へのデプロイを自動化します。
CI/CDパイプラインを適切に構築することで、開発者は変更を迅速かつ安全に本番環境に反映できます。これにより、開発サイクルの短縮、品質の向上、リリース頻度の増加が実現します。
CI/CDの開発環境
CI/CDの開発環境は以下の要素で構成されています。
- ソースコード管理システム：GitやSubversionなどのバージョン管理ツールを使用し、ソースコードの変更履歴を管理します。
- ビルドサーバー：Jenkins、Travis CI、CircleCIなどのツールを使用し、ソースコードのビルド、テスト、デプロイを自動化します。
- テスト環境：自動化されたユニットテスト、統合テスト、受け入れテストを実行し、ソフトウェアの品質を確保します。
- デプロイ環境：ステージング環境や本番環境へのデプロイを自動化し、人的ミスを防止します。
- モニタリングとアラート：アプリケーションのパフォーマンスを監視し、問題が発生した場合に通知します。
これらの要素を組み合わせることで、CI/CDのシームレスな開発環境が実現します。開発者はコードの変更をバージョン管理システムにコミットし、ビルドサーバーが自動的にビルド、テスト、デプロイを行うのです。これにより開発サイクルが短縮され、ソフトウェアの品質と信頼性が向上します。
CI/CDのパイプライン
CI/CDパイプラインは、ソフトウェア開発の自動化プロセスで、以下の段階で構成されています。
- ソースコード管理：開発者がコードをバージョン管理システムにコミットします。
- ビルドとユニットテスト：コードがコンパイルされ、ユニットテストが実行されます。これによりコードの品質が保証されます。
- 統合テスト：複数のコンポーネントが統合され、それらが正しく連携することを確認するためのテストが行われます。
- デプロイ：テストに合格したコードが、ステージング環境や本番環境に自動的にデプロイされます。
- 監視とフィードバック：デプロイ後のアプリケーションのパフォーマンスが監視され、問題があれば開発チームにフィードバックされます。
このパイプラインを使用することで、開発チームは迅速かつ頻繁にコードを配信し、ソフトウェアの品質と信頼性を向上させることが可能です。
CI/CDの開発環境について
次に、CI/CDの開発環境について解説します。前段の解説のように、継続的なインテグレーション・デリバリーを実現するためには、様々な要件を抑えて環境を構築しなくてはなりません。
スムーズなシステム開発を行う上で、開発環境は特に重要です。
効果的なCI/CD環境の構築
CI/CD環境を構築するにあたり、主に以下の要件を考えます。
- ビルドやテストツールの導入および実行の設定
- ビルドやテスト実施を自動化するパイプラインの作成
- CD(継続的デリバリー)として、ビルドした成果物をリポジトリへ登録・デプロイするための設定
また、要望に合わせてクラウドやコンテナ、構成管理などの技術を組み合わせた構築を行うことも可能です。
ポイントとしては、開発するサービスがWebサービスか、ソフトウェアパッケージか、アプリケーションかなど、どのような形態や規模であるかに合わせて環境構築を考えることです。
小規模な環境では、世の中にサービス提供されているCI/CD環境構築パッケージを使用して最小構成で構築されているものがあります。
大規模な環境では、クラウド上に成果物を配置し、オンプレのバッチサーバ上に構築したCI/CD環境からクラウドを参照して、各WebサーバやAPサーバへデプロイする環境構築をしていることもあります。
CIサーバーとその役割
CIサーバーとは、主に資産のバージョン管理や統合、それらに変更を加える際のプロセス全体の実施や管理をする役割を担います。
基本的にCIサーバー上では「ビルド」と「テスト」を行っており、これらを自動化することで開発効率を良くすることができます。
システム開発を進めている中で、頻繁に発生する成果物のマージ競合やビルドエラー、先祖返りなどをCIサーバー上で統合することで、問題を最小限に抑えて開発メンバー全員の変更がどのように相互作用しているか、リリース前のバグを未然に発見・解消できることが検知しやすくなります。
結果的に開発工程のロスを減らすことばかりでなく、高品質なシステムを作り上げることにも繋がっていき重要な役割を果たしています。
CI/CDパイプラインとは？構築方法
次に、CI/CDパイプラインについて解説します。開発からデプロイまでを自動化するためのワークフローであるパイプラインですが、これがなければ開発者はワークフローを各自手動で実行する手間が発生します。
人の手による人的ミスの排除や作業時間のスピード化を実現するためには、パイプラインは必須といえます。
パイプラインの概念と重要性
CI/CDパイプラインとは、一連の開発作業プロセスの流れをまとめたものになります。変更したソースの統合、ビルド、テスト、デプロイの各プロセスを一連の流れとし、継続的に自動化と監視を実現します。
具体的に説明すると、以下のようなプロセスを実施しています。
- 開発者からのソースコードのコミットをメインのソースコードへ定期的に統合
- メインのソースコードへ取り込まれると、それを基に共有リポジトリへ自動的にビルド成果物を生成
- 自動ビルド後、変更内容をテストして検証。問題検出した場合は開発者へ通知
- 問題が解消され、正常終了した成果物を開発環境などへ反映する
パイプラインで自動化することによって、ソフトウェアのデリバリープロセスを標準化することができ、作業効率化が期待できるだけでなく、開発チーム内での共有や改善検討もしやすくなります。
パイプライン構築のステップ
CI/CDパイプラインの手法や導入方法に標準はなく、各サービスや開発チームによって様々ですが、一般的に以下のようなステージがあります。
ソースステージ
Gitなどのリポジトリに保存されたソースコードをチェックアウトし、ローカルの開発環境で開発作業を行います。新規機能実装用や、バグ修正用の新しいブランチを作成し、ローカル環境のテスト後にリポジトリへコミットします。
ビルドステージ
ソースリポジトリに新規コミットすると、ビルドステージが開始されます。このステージでは、ブランチのコードを集めてコンパイルおよびビルドを実施し、実行可能な成果物を構築します。
テストステージ
ビルドされた成果物に対し、設定された内容に応じて機能単位などでテストを実施します。負荷テスト、セキュリティテスト、その他の継続的なテストをこのステージで行うこともあります。
デプロイステージ
事前設定された適用環境にむけて、リリース準備ができたアプリケーションのデプロイを実施します。
デプロイ方法には様々な方法があり、アプリケーションのタイプ、変更の規模、ターゲット環境などの要因によって実施方法を検討してください。
まとめ
CI/CDの開発環境とパイプラインは、ソフトウェア開発の効率化と品質向上を実現するための重要な要素です。
CI/CDのどう入によって、ソースコード管理、ビルド、テスト、デプロイの各プロセスを自動化し、システム開発を迅速かつ安全に行うことができます。
また、適切な環境とパイプラインを構築することで、開発チームは頻繁なリリースと高品質なソフトウェア提供を実現可能です。
