Guide complet sur l'approche CI/CD : des principes fondamentaux à la mise en œuvre avancée

L'adoption des pratiques CI/CD a révolutionné la création de valeur dans le développement logiciel. L'époque des déploiements manuels et des défis d'intégration complexes est révolue : aujourd'hui, le développement logiciel moderne met l'accent sur l'automatisation, la fiabilité et la rapidité.

L'approche CI/CD repose sur la mise en place d'un pipeline fluide et automatisé, permettant de transférer le code de l'environnement de développement à l'environnement de production, tout en intégrant les retours et suggestions de modification en temps réel. L'intégration continue (CI) aide les équipes à détecter rapidement les problèmes avant qu'ils ne deviennent coûteux. Les modifications de code sont fréquemment fusionnées dans un dépôt partagé, puis testées automatiquement et validées. La livraison continue vient compléter cette démarche. Elle vise à automatiser le processus de déploiement, rendant les sorties de nouvelles versions prévisibles et harmonieuses.

Grâce à un pipeline CI/CD robuste, les équipes peuvent compiler, tester et déployer leurs logiciels sans dépendre de processus manuels ou de chaînes d’outils complexe. L'intégration de l'IA peut encore optimiser ce processus. L'IA peut en effet générer automatiquement des pipelines CI/CD, garantissant la cohérence des contrôles de qualité, de conformité et de sécurité.

Explorez dans ce guide tous les aspects des pipelines CI/CD modernes, des principes de base aux bonnes pratiques, en passant par les stratégies avancées. Découvrez également comment les grandes entreprises leaders dans leur domaine tirent parti de l'approche CI/CD pour atteindre des résultats impressionnants. À l’issue de cette lecture, vous saurez comment faire évoluer votre environnement DevSecOps afin de développer et livrer des logiciels de manière agile, automatisée et efficace.

Sommaire :

• Qu'est-ce que l'intégration continue ?
• Qu'est-ce que la livraison continue ?
• Lien entre la gestion du code source et l'approche CI/CD
• Avantages de l'approche CI/CD dans le développement logiciel moderne
  • Principales différences entre l'approche CI/CD et le développement traditionnel
• Présentation des fondamentaux de l'approche CI/CD
  • Qu'est-ce qu'un pipeline CI/CD ? - Les bonnes pratiques de mise en œuvre et de gestion des pipelines CI/CD
  • Les bonnes pratiques d'intégration continue
  • Les bonnes pratiques de livraison continue
• Premiers pas avec l'approche CI/CD
• Sécurité, conformité et méthode CI/CD
• Approche CI/CD et cloud
• Pipeline CI/CD avancé
  • Réutilisation et automatisation des pipelines CI/CD
  • Dépannage des pipelines avec l'IA
• Comment migrer son code vers un pipeline GitLab CI/CD
• Témoignages d'entreprises leaders dans leur domaine
• Tutoriels CI/CD

Qu'est-ce que l'intégration continue ?

L'intégration continue (CI) est une pratique qui consiste à intégrer régulièrement les modifications de code dans la branche principale d'un dépôt partagé. Cette intégration s'effectue dès que possible, et fréquemment. Après chaque validation ou merge, les modifications sont automatiquement testées, puis une compilation est déclenchée sans intervention manuelle. Grâce à l'intégration continue, les équipes peuvent identifier et corriger les erreurs, ainsi que les failles de sécurité, plus facilement et beaucoup plus tôt dans le processus de développement.

Qu'est-ce que la livraison continue ?

La livraison continue (CD), parfois appelée déploiement continu, automatise le processus de mise en production des applications. Les développeurs ont ainsi plus de temps à consacrer au suivi des déploiements en cours pour en garantir la réussite. Avec la livraison continue, les équipes DevSecOps définissent à l'avance les critères de mise à disposition du code. Une fois ces critères remplis et validés, le code est automatiquement déployé dans l'environnement de production. Cette automatisation permet aux entreprises de gagner en flexibilité et de mettre plus rapidement de nouvelles fonctionnalités à la disposition des utilisateurs.

Lien entre la gestion du code source et l'approche CI/CD

La gestion du code source (SCM) et l'approche CI/CD constituent la base des pratiques modernes de développement logiciel. Les systèmes SCM, comme Git, offrent une solution centralisée pour suivre les modifications, gérer les versions de code et faciliter la collaboration entre les membres de l'équipe. Lorsqu’un développeur travaille sur une nouvelle fonctionnalité ou une correction de bogue, il crée une branche à partir de la base de code principale. Les modifications apportées dans cette branche sont ensuite fusionnées à l'aide des merge requests. Cette stratégie de gestion de branches permet à plusieurs développeurs de travailler simultanément sans interférer avec le code de leurs collègues, tout en maintenant une branche principale stable qui contient un code prêt à être déployé dans l'environnement de production.

L'approche CI/CD automatise les étapes de compilation, de test et de validation du code géré par le système SCM à chaque push de modifications. Lorsqu'un développeur soumet ses modifications de code, le système CI/CD récupère automatiquement le code le plus récent, le combine avec le code base existant, puis exécute une série de vérifications automatisées. Celles-ci comprennent généralement la compilation du code, l'exécution de tests unitaires, l'analyse statique du code et la vérification de la couverture de code. En cas d’échec d’une de ces étapes, l'équipe en est immédiatement informée, ce qui lui permet de résoudre les problèmes avant qu'ils n'affectent d'autres développeurs ou qu'ils ne soient reflétés dans l'environnement de production. Cette intégration étroite entre le contrôle de version et l'intégration continue crée une boucle de rétroaction constante. Elle garantit la qualité du code et prévient l'accumulation de problèmes d'intégration.

Avantages de l'approche CI/CD dans le développement logiciel moderne

L'approche CI/CD apporte de nombreux avantages qui transforment le développement logiciel moderne en réduisant considérablement les délais et les risques associés à la livraison de nouvelles fonctionnalités et corrections de bogues. Grâce à une boucle de rétroaction continue, les équipes DevSecOps peuvent garantir que leurs modifications sont automatiquement validées par rapport à l'ensemble du code base. Résultat : des logiciels de meilleure qualité, des cycles de livraison plus courts et des sorties de nouvelles versions plus fréquentes pour répondre rapidement aux besoins des utilisateurs et aux demandes du marché.

Au-delà des aspects techniques, l'approche CI/CD favorise une culture de collaboration et de transparence au sein des équipes de développement logiciel. Grâce à une visibilité en temps réel du statut des compilations, des tests et des déploiements, il est plus facile d'identifier et de résoudre les goulots d'étranglement dans le processus de livraison. L'automatisation offerte par l'approche CI/CD réduit également la charge cognitive des développeurs. Ils peuvent ainsi se concentrer sur l'écriture de code plutôt que sur la gestion de processus de déploiement manuels. La satisfaction et la productivité des développeurs s'en trouvent améliorées. Les risques généralement associés aux étapes critiques du processus de publication de logiciel s'en trouvent diminués. Les équipes peuvent expérimenter de nouvelles idées sans craindre de compromettre le projet, sachant que des mécanismes de contrôle robustes, comme les revues de code rapides, sont intégrés au processus. Elles peuvent rapidement annuler les modifications si nécessaire. L'approche CI/CD encourage donc une culture d'innovation et d'amélioration continue.

Principales différences entre l'approche CI/CD et le développement traditionnel

L'approche CI/CD diffère du développement logiciel traditionnel à bien des égards, notamment en ce qui concerne les points suivants :

Validations fréquentes du code

Dans le développement traditionnel, les développeurs travaillent souvent de manière isolée et intègrent rarement leurs modifications dans le code base principal. Cela entraîne des conflits de merge et d'autres problèmes chronophages. Avec l'approche CI/CD, les développeurs effectuent régulièrement le push des validations, parfois plusieurs fois par jour. Les conflits de merge sont détectés rapidement et le code base est maintenu à jour.

Réduction des risques

Les méthodes de développement logiciel traditionnelles reposent sur des cycles de test à rallonge et une planification rigoureuse avant la sortie de chaque nouvelle version. Bien que ce type de développement ait pour objectif de réduire au maximum les risques, il entrave souvent la capacité à trouver et à résoudre les problèmes. À l’inverse, l'approche CI/CD permet de gérer les risques en appliquant de petites modifications incrémentielles. Ces changements, surveillés de près, peuvent être facilement annulés en cas de problème.

Tests automatisés et continus

Dans le cadre du développement logiciel traditionnel, les tests sont généralement exécutés à la fin du processus de développement, ce qui peut entraîner des retards de livraison et des corrections de bogues coûteuses. L'approche CI/CD, en revanche, intègre des tests automatisés, exécutés en continu tout au long du processus de développement logiciel, déclenchés à chaque validation de code. Cette approche permet aux développeurs de recevoir des retours immédiats et d’implémenter rapidement les correctifs nécessaires.

Déploiements automatisés, répétables et fréquents

L’automatisation des déploiements dans l’approche CI/CD réduit le stress et les efforts habituellement associés aux déploiements massifs de logiciels. Ce processus automatisé est reproductible dans tous les environnements, garantissant ainsi un gain de temps, une réduction des risques d’erreurs et une cohérence accrue dans chaque déploiement.

Présentation des fondamentaux de l'approche CI/CD

L'approche CI/CD constitue un framework essentiel pour la mise en place de processus de livraison logiciels évolutifs et régulièrement mis à jour. Pour les équipes DevSecOps, une maîtrise parfaite de ses concepts fondamentaux est indispensable. Une solide compréhension des principes CI/CD permet d'adapter les stratégies et les pratiques aux évolutions technologiques, en s’affranchissant des limitations des méthodes traditionnelles. Voici un aperçu des principes fondamentaux à retenir.

Qu'est-ce qu'un pipeline CI/CD ?

Un pipeline CI/CD est une série structurée d'étapes (compilation, test et déploiement) qui automatise et rationalise le processus de livraison de logiciels. Chaque étape agit comme un mur qualité et permet de s'assurer que seul le code validé passe à l'étape suivante. Les premières étapes gèrent les vérifications de base, telles que la compilation et les tests unitaires. Les étapes ultérieures peuvent inclure des tests d'intégration, de performance et de conformité, ainsi que des déploiements de préproduction dans divers environnements.

Le pipeline peut être configuré de manière à nécessiter des approbations manuelles aux points critiques, par exemple avant le déploiement en production, tout en automatisant les tâches de routine. Cela offre aux développeurs un retour rapide sur l'état de leurs modifications. Cette approche structurée assure la cohérence, réduit les erreurs humaines et fournit une piste d'audit claire du transfert des modifications de code de l'environnement de développement à l'environnement de production. Les pipelines modernes sont souvent implémentés sous forme de code. Ils peuvent ainsi être contrôlés, testés et tenus à jour, de la même manière que le code d'application.

Voici d'autres termes associés à l'approche CI/CD qu'il est important de connaître :

• Validation : une modification apportée au code
• Job : une série d'instructions qu'un runner doit exécuter
• Runner : un agent ou serveur qui exécute chaque job individuellement et qui peut se mettre à l'échelle selon les besoins
• Étapes : un mot-clé qui définit certaines phases spécifiques d'un job, comme « compilation » et « déploiement ». Les jobs d'une même étape s’exécutent en parallèle. Les pipelines sont configurés à l'aide d'un fichier YAML nommé .gitlab-ci.yml, soumis au contrôle de version et situé à la racine du projet.

Les bonnes pratiques de mise en œuvre et de gestion des pipelines CI/CD

Votre maîtrise de l'approche CI/CD dépend grandement des bonnes pratiques que vous mettez en œuvre.

Les bonnes pratiques d'intégration continue

• Validez tôt, validez souvent.
• Optimisez les étapes du pipeline.
• Simplifiez et accélérez les compilations.
• Utilisez les échecs pour améliorer les processus.
• Assurez-vous que l'environnement de test reflète l'environnement de production.

Les bonnes pratiques de livraison continue

• Lancez-vous avec les outils et infrastructures disponibles, puis itérez pour améliorer vos processus.
• Utilisez le moins d'outils possibles pour optimiser la livraison continue.
• Évitez l’accumulation de tickets ou de merge requests en surveillant les progrès en continu.
• Simplifiez les tests d'acceptation par l'utilisateur et le déploiement vers l'environnement de préproduction grâce à l'automatisation.
• Automatisez la gestion du pipeline de sortie des nouvelles versions.
• Mettez en œuvre la surveillance du pipeline pour gagner en visibilité et en productivité.

Ajoutez cette vidéo à vos favoris !

Regardez notre webinaire de présentation de l'approche CI/CD (Intro to CI/CD) !

Premiers pas avec l'approche CI/CD

Pour commencer à utiliser les méthodes CI/CD, identifiez un projet simple mais représentatif qui servira de projet pilote. Sélectionnez une application simple avec des exigences de test de base. Vous pourrez ainsi vous concentrer sur l'apprentissage de la mécanique des pipelines plutôt que sur des scénarios de déploiement complexes. Assurez-vous que votre code est soumis au contrôle de version et qu'il comporte des tests automatisés de base. Même quelques tests unitaires suffisent pour débuter. L'objectif est de créer un pipeline basique que vous pourrez améliorer progressivement à mesure que vos compétences progressent.

Dans le cas de GitLab, le processus commence par la création d'un fichier .gitlab-ci.yml dans le répertoire racine de votre projet. Ce fichier YAML définit les étapes (de base comme la compilation, les tests et le déploiement) et les jobs de votre pipeline. Voici un exemple de pipeline simple : l'étape « Compilation » compile votre code et génère des artefacts, l'étape « Test » exécute les tests unitaires et l'étape « Déploiement » effectue le push de votre application vers un environnement de préproduction. GitLab détecte automatiquement ce fichier et commence à exécuter votre pipeline chaque fois que des modifications seront transmises via un push à votre dépôt. La plateforme fournit des runners intégrés pour exécuter les jobs de votre pipeline, mais vous pouvez également configurer vos propres runners si vous souhaitez davantage de contrôle.

À mesure que vous maîtrisez les éléments de base, enrichissez votre pipeline progressivement avec des fonctionnalités plus avancées. Par exemple, ajoutez des contrôles de qualité du code, le scanning de sécurité ou le déploiement automatisé du nouveau code en production. La plateforme DevSecOps de GitLab inclut des fonctionnalités telles que la gestion de la conformité, les variables de déploiement et les portes d'approbation manuelle que vous pouvez intégrer à mesure que votre pipeline évolue. Soyez attentif à la durée d'exécution du pipeline et exécutez dans la mesure du possible des jobs en parallèle. Pensez à ajouter des notifications et un traitement approprié des erreurs afin que les membres de l'équipe soient rapidement informés en cas de pipeline défectueux. Commencez à documenter les problèmes que vous rencontrez le plus souvent et les solutions adoptées. Ces données deviendront inestimables quand votre équipe s'agrandira.

Vous souhaitez en savoir plus sur la prise en main de l'approche CI/CD ? Inscrivez-vous à un cours GitLab University gratuit sur l'approche CI/CD.

Sécurité, conformité et méthode CI/CD

L'un des plus grands avantages de l'approche CI/CD est la possibilité d'intégrer des contrôles de sécurité et de conformité réguliers, et ce dès les premières étapes du cycle de développement logiciel. Dans GitLab, les équipes peuvent utiliser la configuration .gitlab-ci.yml pour déclencher automatiquement des scans de sécurité à plusieurs étapes, de la validation initiale du code à son déploiement en production. Les fonctionnalités d'analyse des conteneurs, d'analyse des dépendances et de scanning de sécurité (Test dynamique de sécurité des applications et Analyseur Advanced SAST de GitLab) de la plateforme peuvent être configurées pour s'exécuter automatiquement à chaque modification de code, en recherchant les vulnérabilités, les violations des exigences de conformité et les erreurs de configuration de sécurité. L'API de la plateforme permet l'intégration avec des outils de sécurité externes, tandis que les fonctionnalités de couverture des tests garantissent que les tests de sécurité répondent aux seuils requis.

Les rapports de test de sécurité de GitLab fournissent des informations détaillées sur les découvertes de vulnérabilités, ce qui permet de remédier rapidement aux problèmes de sécurité avant qu'ils n'atteignent l'environnement de production. Le tableau de bord relatif à la sécurité fournit une vue centralisée des vulnérabilités détectées dans les différents projets, tandis que des stratégies de sécurité peuvent être appliquées via les approbations de merge request et les portes dans les pipelines. En outre, GitLab offre plusieurs niveaux de gestion des secrets pour protéger les données sensibles tout au long du processus CI/CD, y compris des journaux d'audit permettant de suivre l'accès à ces secrets. D'autre part, un contrôle d'accès basé sur les rôles (RBAC) garantit que seuls les utilisateurs autorisés peuvent consulter ou modifier les données de configuration sensibles.

GitLab prend également en charge la génération de nomenclatures logicielles (SBOM), qui fournissent un inventaire complet de l'ensemble des composants logiciels, dépendances et licences dans une application et permettent aux équipes d'identifier et de corriger rapidement les vulnérabilités, ainsi que de se conformer aux exigences réglementaires.

Approche CI/CD et cloud

La plateforme CI/CD de GitLab offre une intégration robuste avec les principaux fournisseurs de services cloud, notamment Amazon Web Services, Google Cloud Platform et Microsoft Azure. Les équipes de développement logiciel peuvent ainsi automatiser leurs déploiements cloud directement à partir de leurs pipelines. Grâce aux intégrations cloud de GitLab, elles peuvent également gérer les ressources cloud, déployer des applications et surveiller les services cloud directement dans l'interface GitLab. Les modèles de déploiement cloud intégrés et les fonctionnalités Auto DevOps de la plateforme réduisent considérablement la complexité des déploiements cloud. Les membres de l'équipe peuvent ainsi se concentrer sur le développement d'applications plutôt que sur la gestion de l'infrastructure. Pour les entreprises qui souhaitent automatiser leur infrastructure informatique à l'aide de GitOps, GitLab propose l'intégration Flux CD.

Les fonctionnalités cloud de GitLab vont au-delà de la simple automatisation de base du déploiement. L'intégration Kubernetes à la plateforme GitLab permet aux équipes de gérer l'orchestration des conteneurs entre plusieurs fournisseurs de services cloud. De plus, les options d'installation GitLab cloud-native permettent à la plateforme elle-même de fonctionner dans des environnements cloud. Grâce à ces fonctionnalités cloud-native, les équipes peuvent mettre en œuvre des runners à mise à l'échelle automatique qui provisionnent dynamiquement les ressources cloud pour l'exécution de pipelines, en optimisant les coûts et les performances. Enfin, l'intégration de la plateforme avec les services de sécurité des fournisseurs de services cloud garantit le respect des exigences de sécurité et de conformité tout au long du processus de déploiement.

Pour les environnements multicloud, GitLab fournit des workflows et des outils cohérents, quel que soit le fournisseur de services cloud sous-jacent. Les équipes de développement peuvent utiliser les fonctionnalités de gestion de l'environnement de GitLab pour gérer différentes configurations cloud dans les environnements de développement, de préproduction et de production. La prise en charge de l'infrastructure en tant que code (IaC) de la plateforme GitLab, en particulier son intégration native avec Terraform, permet aux développeurs de contrôler les versions et d'automatiser le provisionnement de leur infrastructure cloud. Les fonctionnalités de surveillance et d'observabilité de GitLab s'intègrent aux indicateurs des fournisseurs de services cloud, offrant une visibilité complète de l'intégrité des applications et de l'infrastructure dans les différents environnements cloud.

Pipeline CI/CD avancé

L'approche CI/CD a connu une évolution significative qui va bien au-delà de la simple construction et du déploiement de pipelines. Dans les mises en œuvre avancées, elle implique une orchestration sophistiquée des tests automatisés, du scanning de sécurité, du provisionnement de l'infrastructure, de l'IA et bien d'autres aspects. Voici quelques stratégies CI/CD avancées pour aider les équipes d'ingénierie à améliorer leurs pipelines et résoudre les problèmes qui surviennent, même lorsque la complexité de l'architecture augmente.

Réutilisation et automatisation des pipelines CI/CD

GitLab révolutionne les pratiques des équipes de développement logiciel et de gestion des pipelines CI/CD en introduisant deux innovations majeures : le catalogue CI/CD et CI/CD Steps. Ce dernier est un nouveau langage de programmation expérimental dédié à l'automatisation DevSecOps. Le catalogue CI/CD est une plateforme centralisée où les développeurs peuvent découvrir, réutiliser et optimiser les différents composants CI/CD. Ces derniers fonctionnent comme des blocs de construction réutilisables et à usage unique qui simplifient la configuration des pipelines au sein des workflows CI/CD. Parallèlement, CI/CD Steps offre la possibilité de gérer des workflows complexes en permettant aux développeurs de configurer les entrées et sorties pour chaque job CI/CD. Avec le catalogue CI/CD et CI/CD Steps, les équipes DevSecOps peuvent facilement standardiser la méthode CI/CD et ses composants, et ainsi simplifier le processus de développement et de maintenance des pipelines CI/CD.

Pour en savoir plus, consultez notre FAQ sur le catalogue CI/CD et notre documentation sur CI/CD Steps.

Dépannage des pipelines avec l'IA

Bien qu'une défaillance des pipelines CI/CD soit possible, le dépannage rapide du problème peut considérablement réduire son impact. L'analyse des causes profondes de GitLab Duo, l'une des fonctionnalités alimentées par l'IA, élimine les hypothèses en déterminant la cause profonde de l'échec d'un pipeline CI/CD. Lorsqu'un pipeline échoue, GitLab fournit des job logs détaillés, des messages d'erreur et des traces d'exécution qui indiquent exactement où et pourquoi l'échec s'est produit. L'analyse des causes profondes utilise ensuite l'IA pour suggérer une solution. Regardez la fonctionnalité d'analyse des causes profondes de GitLab Duo en action :

Comment migrer son code vers un pipeline GitLab CI/CD

La migration vers la plateforme DevSecOps et son pipeline CI/CD intégré implique l'analyse systématique de vos configurations de pipeline, dépendances et processus de déploiement existants pour les mapper aux fonctionnalités et à la syntaxe équivalentes de GitLab. Consultez ces guides pour faciliter votre décision de migration vers GitLab CI/CD.

• Migration de Bamboo vers GitLab CI/CD
• De Jenkins à GitLab : le guide complet pour moderniser votre environnement CI/CD
• Migration facile de GitHub vers GitLab

Témoignages d'entreprises leaders dans leur domaine

Ces entreprises de premier plan ont migré vers GitLab et profitent des innombrables avantages de l'approche CI/CD. Lisez leurs témoignages.

• Lockheed Martin
• Indeed
• CARFAX
• HackerOne
• Betstudios
• Thales et Carrefour

Tutoriels CI/CD

Devenez un expert des pipelines CI/CD avec ces tutoriels faciles à suivre.

• Principes fondamentaux de l'intégration continue (CI) : Comment exécuter des jobs de manière séquentielle, en parallèle ou dans le désordre
• Configuration de votre premier composant GitLab CI/CD
• Construction simplifiée d'un pipeline GitLab CI/CD pour un dépôt monolithique (monorepo)
• Utilisation de pipelines enfants pour un déploiement continu dans cinq environnements
• Automatisation CI/CD : maximiser l'impact de la fonctionnalité de gel du déploiement sur les groupes GitLab
• Réusinage d'un modèle CI/CD en composant CI/CD
• Annotation des images de conteneur avec la provenance de la compilation à l'aide de Cosign dans GitLab CI/CD

Essayez GitLab CI/CD. Inscrivez-vous à un essai de GitLab Ultimate et essayez gratuitement pendant 60 jours la plateforme DevSecOps alimentée par l'IA.