itservice Management

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1 Heft Nr März ISSN Zeitschrift des itsmf Deutschland e.v. itservice Management Wege zur automatisierten Servicebereitstellung From DevOops to DevOps

2 Wege zur automatisierten Servicebereitstellung: From DevOops to DevOps Frank Scheffler Wie kommt die Anwendung schnell zum Kunden? Für jeden Dienstleister im IT Service Management ist das eine Schlüsselfrage. Modellbasierte Automatisierung von IT-Service-Bereitstellungen beschleunigt die Durchsatzgeschwindigkeit und verringert Ressourcenvergeudung, indem Entwicklung und Betrieb durch eine gemeinsame Schnittstelle verbunden werden und von Anfang an an einem Strang ziehen. Ergebnis: Mehr Qualität und Geschwindigkeit die Idee ist schneller und sicherer beim Kunden, und der Dienstleister kommt früher zum Cash-Back. IT ist kein Selbstzweck. Wer mit Informationstechnologie arbeitet, verfolgt damit konkrete Ziele: Der Anwender, der sie einsetzt, erwartet eine optimale Unterstützung seiner Geschäftsprozesse, die Nutzen und Mehrwert für sein Unternehmen generiert; der Dienstleister für das IT Service Management, der sie bereitstellt und betreibt, will diese Aufgabe so schnell, effektiv und zur Zufriedenheit seiner Kunden erfüllen, dass er damit gutes Geld verdient. Ein Schlüsselfaktor auf diesem Weg von concept to cash, also von der als Ausgangspunkt genommenen Vision oder Idee, eine bestimmte Lösung möglich zu machen, bis zur erfolgreichen und gewinnbringenden Realisierung, ist die Geschwindigkeit. Reibungsflächen und Konfliktfelder, die ein Projekt ausbremsen und die Zeitachse unnötig in die Länge ziehen können, lauern insbesondere im Übergang vom Entwicklungsstadium zur Phase der Inbetriebnahme, also zwischen Development und Operations. Ein Grund für mögliche Brüche liegt in den unterschiedlichen Arbeitsweisen: Entwickler bevorzugen angesichts der wachsenden Komplexität moderner Entwicklungsprojekte das Scrum-Framework als Vorgehensmodell, das empirisch, inkrementell und iterativ operiert, statt auf Lasten- und Pflichtenhefte mit detaillierten vorformulierten Vorgaben zu setzen; im Operations-Bereich setzt wiederum die Best-Practice-Sammlung der IT Infrastructure Library (ITIL) de facto international den Standard. Die unterschiedliche Sprache stellt ein weiteres Reibungsfeld dar; der Entwickler fokussiert sich auf Java- Einbindung oder Web Services, während den Operator Fragen der Datenbank-Indexierung, der Verfügbarkeit oder der Größe und Dimensionierung umtreiben. Um solche Konflikte zu überwinden, müssen Development und Operations zusammengebracht werden zu DevOps, um voneinander zu lernen und gemeinsam die wichtigste Frage im Auge zu behalten: 1. Was sind die Bedürfnisse des Kunden? Was will der Kunde diese Frage steht im Mittelpunkt. Die Bedürfnisse der Kunden von IT-Services lassen sich als Pyramide darstellen. Die Basis bilden dabei die grundlegenden Ansprüche an Sicherheit und Kontrolle; darauf aufbauend die erweiternden Anforderungen an die Flexibilität von IT-Services; an der Spitze schließlich die innovativen Elemente, die letztlich den Kunden begeistern und den Ausschlag geben beim Cash-Back. Grundlegende Ansprüche an Sicherheit und Kontrolle, die nicht zur Debatte gestellt werden können, sind fehlerfreie und stringente Code-Qualität, die Stabilität des Systems, das jederzeit sicher laufen muss, die Nachvollziehbarkeit von Änderungen und Dokumentation, ferner die Reproduzierbarkeit von im System ausgeführten Aktionen, also das Prinzip, dass gleiche Aktionen immer zum gleichen Ergebnis führen müssen, sowie die maximale Verfügbarkeit und Störungsfreiheit des IT-Systems. Flexibilität gewinnt der Kunde durch hohe Performanz des Systems, das leistungsstark genug sein muss, um allen Anforderungen gewachsen zu sein, durch kurze Bereitstellungszeiten, die in Stunden und nicht in Wochen gemessen werden sollten, durch Skalierbarkeit die Fähigkeit, die Zahl der User rasch und ohne großen Aufwand zu erweitern und generell durch hohe Anpassungsfähigkeit: Es muss möglich sein, innerhalb des Systems Wechsel und Umstellungen rasch und flexibel vorzunehmen, ohne jedesmal von neuem die Entwicklung damit befassen zu müssen. Schließlich die Innovation, das also, was ein neues IT-System einzigartig macht und den Kunden überzeugt: Die wesentlichen Faktoren hierfür sind echter Mehrwert ( Business Value ), der grundsätzlich andere, bessere Prozesse einführt als die zuvor praktizierten ein Beispiel hierfür war der Übergang vom analogen zum Online-Banking; ferner Time to Market oder der Wettbewerbsvorteil, der sich daraus ergibt, eine Innovation schneller als die Konkurrenz einzuführen, und schließlich die Diversifikation und Vielseitigkeit des Systems. Sicherheit, Kontrolle und Flexibilität sind notwendige und wichtige Voraussetzungen, aber der Innovationswert entscheidet letztlich über den Zeitpunkt des concept to cash. Je schneller die eingesetzte Arbeitsleistung zum Kunden gebracht wird, desto eher wird der Aufwand rekapitalisiert. Die Herausforderung besteht also darin, eine höhere Durchsatzgeschwindigkeit bei gleicher Qualität und Stabilität zu erreichen. 2. Wie erreichen wir kürzere Durchlaufzeiten? Aus der schlanken Produktion in der Industrie stammt das Instrument des Value Stream Mappings : Die Wertschöpfungskette wird analysiert und auf Möglichkeiten zur Zeiteinsparung durchforstet. Das Instrument lässt sich vom lean manufacturing auf lean IT übertragen. Eine typische Wertschöpfungskette im IT Service Management könnte beispielsweise so aussehen: Die Testläufe sind dabei zum einen notwendig und zum anderen oft kaum zu beschleunigen sie brauchen ihre Zeit. Beschleunigung lässt sich daher am ehesten dadurch erreichen, dass die Zahl der Übergän- Value Stream Mapping... Release Releasefreigabe testen Release Build Übergabe an Operations Release prüfen Freigabe Deployment Release Deployment Abbildung1: Value Stream Mapping itsm Heft 23 - März 2013

3 ge reduziert und unnötige Übergaben wegoptimiert werden. Mit anderen Worten: Es geht darum, wertschöpfende und nicht-wertschöpfende Tätigkeiten sauber zu trennen und die nicht-wertschöpfenden nach Möglichkeit zu eliminieren. Taiichi Ohno, der Erfinder des Toyota-Produktionssystems und Vater der nicht nur in der Automotive-Industrie längst zum Standard gewordenen logistischen Basismethoden Kanban und Just-in-time- Produktion, hat das zugrundeliegende Prinzip in einem vielzitierten Lehrsatz auf den Punkt gebracht: All we are doing is looking at the timeline, from the moment the customer gives us an order to the point where we collect the cash. And we are reducing the timeline by reducing non-value added waste Wastes in industrieller Produktion und IT-Service-Bereitstellung Die Beschleunigung der Durchlaufzeit von der Auftragsvergabe bis zum Cash-Back verlangt demzufolge die Eliminierung aller Bestandteile der Wertschöpfungskette, die keinen Mehrwert für den Kunden erzeugen, um die Produktivität zu steigern. Die von Taiichi Ohno begründete Produktionsweise hat sieben solcher Bestandteile identifiziert, die es vor allem zu eliminieren gilt: Materialbewegungen, Lagerbestände, Produktionsschritte, Wartezeiten, Verarbeitung, Überproduktion sowie Defekte und Ausschuss. Diese 7 Wastes, die in der industriellen Produktion zum Allgemeingut geworden sind, lassen sich auch auf die IT-Service-Bereitstellung übertragen: Überflüssige Materialbewegungen auf Produktionsstraßen entsprechen dann unnötigen Übergaben, z.b. mehrfache Mitteilungen und Abstimmungen bei der Datenbankeinrichtung; zu hohe Bestände kann man mit dem zu häufigen Herunterfahren von IT-Services für Wartung und Änderungen vergleichen; überflüssige Produktionsschritte kommen zu häufigem Task Switching gleich, wenn Changes in zu vielen Schritten erfolgen, die jedesmal neues Einarbeiten in verschiedene Aufgaben verlangen; Zeitverluste durch Wartezeiten entsprechen Verzögerungen bei der IT-Bereitstellung, Verarbeitung der Wiedereinarbeitung, Überproduktion dem Vorhalten ungenutzter Ressourcen und Defekte und Ausschuss in der Produktion den gefürchteten Incidents im IT-Bereich Automatisierung identifiziert und minimiert Ressourcenvergeudung Speed is the absence of waste, hat Mary Poppendieck, engagierte Verfechterin der schlanken Software-Entwicklung, das für beide Disziplinen gültige Prinzip zusammengefasst: Beschleunigung wird durch die Vermeidung von Ressourcenvergeudung erreicht. Der beste Weg zu diesem Ziel ist die Automatisierung von Prozessen: Konsequente Automatisierung identifiziert und minimiert alle Formen von Waste.

4 In der Softwareentwicklung ist die Automatisierung schon recht weit gediehen. Wo aber soll man beim Betrieb von IT-Services ansetzen? Die Best Practice-Sammlungen der ITIL geben dafür nicht allzu viel her. Ein möglicher Ansatz für flexible Automatisierung ist die modellbasierte Provisionierung. IT-Services setzen sich aus einzelnen Configuration Items (CI) zusammen, die bestimmte Attribute haben und bestimmte Operationen ausführen Datenbanken oder Application Server zum Beispiel. Manche dieser Configuration Items werden von mehreren Services benötigt. Der modellbasierte Ansatz geht daher mit bewährter Methodik objektorientiert, abstrahierend und modular vor; er ist kooperativ durch intensive Kommunikation mit möglichst vielen Beteiligten und strebt danach, möglichst kleine Einheiten zu größeren zusammenzusetzen (kompositär). 2.3 Flexible Automatisierung mit modellbasiertem Ansatz Der modellbasierte Ansatz ist flexibel, weil er keine Einschränkungen in der Vielfalt der Abbildungen kennt und mit skalierbaren CIs arbeitet; und er zeichnet sich durch Erweiterbarkeit und Wiederholbarkeit aus mittels objektorientierter Modellierung von IT-Services ist beispielsweise der Wechsel hin zu einer Hochverfügbarkeitslösung mit mehreren verteilten Rechenzentren sehr einfach möglich. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Ausführbarkeit: Zusammen mit den CIs wird auch die dazugehörige Ausführungslogik vorgehalten. Die Kapselung von Informationen und Logik pro Configuration Item fördert zugleich die Ideen von ITIL. Ein auf diese Weise gewonnenes Modell ist in der Lage, einen Ziel- Zustand zu beschreiben und zugleich den aktuellen Ist-Zustand laufend zu dokumentieren. Die Wiederverwendbarkeit von Informationen erhöht die Konsistenz bei systemübergreifenden Konfigurationen. Beispiel einer solchen Wiederverwendung sind Informationen, die zur Konfiguration einer Datenbank und des zugehörigen Datenbankzugriffs im Application Server notwendig sind. Ein wesentlicher Vorteil des modellbasierten Ansatzes ist die Automatisierung von Tests, die auf die jeweilige Modellebene heruntergebrochen und daher wesentlich realitätsnäher erfolgen können. Wird beispielsweise eine Datenbank mit einem Application Server mit vorgeschaltetem Load Balancer verbunden, kann beispielsweise in einem ersten Testlauf der Zugriff mehrerer Application Server auf die Datenbank geprüft werden, während bei der Abnahme unter realistischen Bedingungen das Zusammenspiel von Load Balancer, Application Server und Datenbank getestet wird; in der Produktion schließlich agieren Load Balancer, mehrere Application Server und die Datenbank sicher zusammen DevOps : Infrastruktur als Code Je höher die Bereitstellungsebene, desto häufiger ändern sich die Anforderungen. In Produktkonfiguration und Anwendungs-Deployment sind Änderungen an der Tagesordnung: Ein Datenbank-Cluster wird benötigt, um die Verfügbarkeit zu erhöhen; für die Speicherung der GPS-Daten wird noch eine NoSQL-Datenbank verlangt oder die Abbildung 2: Modellbasierter Ansatz itsm Heft 23 - März 2013

5 Berechnung des Jahresabschlusses mit SAP-FI über einen Enterprise Service Bus soll ermöglicht werden. Der modellbasierte Ansatz kann mit neuen Services und Änderungen auch in komplexen verteilten Umgebungen schnell und effizient umgehen, weil das Modell jederzeit erweiterbar und praktisch niemals fertig ist. Die infrastrukturelle Abbildung wird selbst zum Code, der bei Änderungen wie eine Software behandelt wird, und schließt damit die Kluft zwischen Entwicklung und Betrieb. Diese Struktur erlaubt den übergreifenden Einsatz bewährter Entwicklungspraktiken wie Software Configuration Management oder Release Tracking. Durch die konsequente Automatisierung finden Tests laufend statt, indem man den automatisierten Prozess laufen lässt; die Testumgebung muss nicht bei jeder Änderung komplett neu aufgesetzt werden. Das Modell wird dabei an den Lebenszyklus der Anwendung gekoppelt; Anwendung und Modell durchlaufen dieselben Stufen, es gibt keine disjunkten, nicht eingebundenen Anwendungen mehr. Auf diese Weise wird ein DevOps -Prozess etabliert: Entwicklung und Betrieb haben eine gemeinsame Schnittstelle und ziehen an einem Strang. 3. No more Waste Die Vorteile dieses Prozesses lassen sich an der Checkliste des 7 Wastes gut ablesen: Die Zahl der Übergaben wird deutlich reduziert, weil die Bereitstellung von Datenbanken und anderen Configuration Items automatisiert anhand des Modells erfolgt; langwierige Wartungsstillstände entfallen ebenfalls, da Änderungen komplett am Stück erfolgen können; das Expertenwissen steckt im Modell, das zeitfressende Hin- und Herschieben von Changes bis zu ihrer vollständigen Realisierung entfällt. Das bedeutet zugleich ein Weniger an Task Switching; automatisierte Kooperation im DevOps -Prozess ermöglicht den Einsatz von cross functional teams, die das gesamte Expertenwissen, das für etwaige Changes erforderlich ist, an einem Ort vereinigen. Dass es aufgrund dieser Faktoren generell weniger Verzögerungen gibt und auch weniger Reibungsverluste durch Wiedereinarbeitung entstehen, liegt auf der Hand. Ungenutzte Ressourcen sind im modellbasierten Ansatz sofort zu identifizieren; was wegfallen kann, ist jederzeit transparent. Und weil das zentrale Modell konsistent ist, verhindert es wirksam Incidents aus Übergabefehlern, Misskonfigurationen oder anderen Fehlerquellen aus der manuellen Bereitstellung. Als Ergebnis lässt sich festhalten: Im automatisierten, modellbasierten DevOps -Prozess sind Entwicklung und Betrieb von Anfang an koordiniert und arbeiten zusammen; der Betrieb und seine Anforderungen sind frühzeitig in einen gemeinsamen Prozess eingebunden, beide Disziplinen durchlaufen von Beginn an dieselben Test. Änderungen, die erst direkt in der Produktion durchgeführt werden, sind immer ein Spiel mit dem Feuer. DevOps ermöglichen komplexere Architekturen bei gleichzeitiger Steigerung von Qualität und Geschwindigkeit. Automatisierung maximiert die Qualität im Betrieb bei gleichzeitig optimierter Bereitstellungsdauer. Die Idee ist schneller beim Kunden Ziel erreicht. Ein kostenloser Testzugang für automait kann unter info.automait@novatec-gmbh.de angefordert werden. Frank Scheffler ist Leiter des Kompetenzbereichs RZ-Automatisierung bei der NovaTec GmbH. In diesem Zusammenhang unterstützt er als Berater seine Kunden bei der Automatisierung der IT-Servicebereitstellung vom Test bis hin zur Produktionseinführung, wobei ihn seine mehrjährige Erfahrung in der Entwicklung von Java-Enterprise- Anwendungen unterstützt. Als zertifizierter Professional Scrum Product Owner verantwortet er zudem die Produktentwicklung von Automationswerkzeugen in der NovaTec. Frank Scheffler NovaTec Solutions GmbH Dieselstrasse 18/ Leinfelden-Echterdingen frank.scheffler@novatec-gmbh.de Dev Infrastructure as Code Ops Abbildung 3: Infrastructure as Code als Bindeglied zwischen Development und Operations

6 Die Projekt-Erfolg-Bringer 4 Die Projekt-Erfolg-Bringer Fundiertes Projekt- und Prozesswissen, optimale Kommunikation und Steuerung sowie höchstes technisches Know-how sind die unbedingten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Realisierung und Bereitstellung von IT-Services. Wichtig ist dabei ein Partner, der die Anliegen von Kunden versteht und auf die jeweiligen speziellen Anforderungen eingeht. Dank jahrelanger Erfahrung im IT-Projekt- und Servicemanagement unterstützt NovaTec Unternehmen unterschiedlichster Branchen bei der erfolgreichen Umsetzung und Bereitstellung komplexer und leistungsfähiger Softwareanwendungen zuverlässig und effizient. Seit 1993 stehen wir für innovatives und erfolgreiches Software Engineering. Wir bieten ein ganzheitliches Dienstleistungspaket aus einer Hand: Angefangen beim Anforderungsmanagement über Analyse, Konzeption und Design bis hin zu Implementierung und Test sowie Betrieb und Wartung. Neben bewährten Dienstleistungen bietet NovaTec mit automait eine Lösung zur automatisierten Bereitstellung von IT-Services und übernimmt aufwändige Aufgaben des Life-Cycle-Managements. Daneben bietet NovaTec leistungsfähige Produkte in den Bereichen Analyse von Softwarelizenzen sowie Performance- und Lastmanagement. Die Lösungen werden transparent in die Softwarestruktur des Kunden integriert und dank der Anpassung an die individuellen Bedürfnisse durch die Spezialisten von NovaTec bieten sie optimalen Nutzen. Als innovatives Softwareunternehmen unterstützen wir zudem das Ausbildungskonzept der scrum.org. Unsere zertifizierten Professional Scrum Trainer beraten Unternehmen bei der Einführung und Etablierung von agilen Prozessen. Zusätzlich bieten wir, neben offiziellen öffentlichen Scrum-Kursen, auch intensive Inhouse Trainings zum Professional Scrum Master und Professional Scrum Foundations an. Erfahrung und Mentalität Wir sind ein unabhängiger und kritisch-loyaler IT-Dienstleister. Wir setzen nicht auf technologische Experimente, sondern engagieren uns aufrichtig und nachhaltig für innovative, zukunftssichere und praxisorientierte Lösungen - konsequent, kompetent, zuverlässig und kundenorientiert. Diese Philosophie und bewährte Qualitätsmentalität leben wir und übertragen sie auf unsere tägliche Arbeit. Die Projekt-Erfolg-Bringer Die Projekt-Erfolg-Bringer aus Baden-Württemberg NovaTec unterstützt weltweit Unternehmen aus unterschiedlichsten Branchen bei der erfolgreichen Umsetzung von komplexen Anforderungen in leistungsfähige Softwareanwendungen. Unser Angebot: ganzheitliches Software Engineering Beratung bei Entwicklung von Technologiestrategien innovative Softwareprodukte für modernste Cloud-Technologien Einführung agiler Methoden Sprechen Sie mit uns. Wir bringen auch Ihre Projekte zum Erfolg! Unsere Standorte: Stuttgart // München // Frankfurt am Main // Berlin // Jeddah, Saudi-Arabien itsm Heft 23 - März 2013

7 Die Scrum-Wissens-Vermittler Bei NovaTec hat sich ein 5-Stufen-Vorgehen bewährt, das die erfolgreiche Scrum Einführung sicherstellt. 5 Retrospektive. - 1 Initiierung. Zunächst werden bestehende Strukturen und Entwicklungsprozesse analysiert, geeignete Pilotprojekte ausgewählt und die Scrum Teams zusammengestellt. 2 Pilotierung. In dieser Phase führt Scrum zu ersten, sichtbaren Ergebnissen. Kennzahlen werden ermittelt, ausgewertet und an das Management kommuniziert. 3 Ausweitung. Nachdem die Pilotprojekte erste Erfolge erzielt haben, kann nun Scrum als Vorgehen zur Softwareentwicklung ausgeweitet und bei größeren Projekten im Unternehmen etabliert werden. 4 Anpassen und Wirkung erzielen. Sind die meisten Projekte auf Scrum umgestellt und ausreichend Mitarbeiter in den Prozess involviert, wird das Unternehmen selbst auf das neue Vorgehen ausgerichtet. Bevor wir Scrum unternehmensweit einführen, müssen alle Änderungen einem Review unterzogen werden. Das Ergebnis ist eine effiziente Softwareentwicklung, die Mitarbeiter und Kundenwünsche beachtet. Die Basis für eine erfolgreiche Zusammenarbeit ist eine vertrauensvolle Partnerschaft. Daher geben wir unser Bestes, unseren Kunden das erforderliche Wissen zu vermitteln, das uns ersetzlich macht. Der Fokus hierbei liegt auf der Bereitstellung einer optimalen Lösung für unsere Kunden. Stolz blicken wir auf unsere langjährigen Kooperationen zu nationalen und internationalen Universitäten und zudem mit einer Reihe innovativer IT-Unternehmen Unsere Kunden profitieren durch Beratungsleistungen auf dem aktuellsten Stand der Wissenschaft, durchgeführt von motivierten und exzellent ausgebildeten Mitarbeitern. Es ist diese Mischung aus Erfahrung, Kompetenz und Mentalität im Zusammenspiel mit umfassenden Partnerschaften im IT-Bereich und zu Hochschulen, die NovaTec zum Projekt-Erfolg-Bringer macht. 5 Agile Methoden zum Erfolg: Was ist Scrum? Scrum ist ein agiles Produktentwicklungs-Framework zur schlanken Entwicklung von Software. Da Scrum das am häufigsten verwendete agile Modell ist, wird es oft als Synonym für agile Entwicklung verwendet. Die Grundprinzipien von Scrum lassen sich relativ einfach und schnell erlernen. Das Ziel ist die erfolgreiche Fertigstellung von Entwicklungsprojekten unter Einhaltung vorab definierter Zeit-, Budget- und Ressourcenvorgaben bei gleichzeitiger Sicherstellung einer hohen Produktqualität. Die Produktwertschöpfung soll maximiert und der Ressourceneinsatz effizienter gestaltet werden. Scrum hilft dabei, optimale Entwicklungsbedingungen sicherzustellen, da Prozesse und Umfeld flexibel angepasst werden können. Eine weitere Stärke von Scrum ist, dass Probleme transparent gemacht und gelöst werden können sowohl inner- als auch außerhalb des Teams. Indem alle projektrelevanten Faktoren offengelegt werden, können Aktivitäten analysiert und Produktivitätshemmnisse beseitigt werden. Der Mensch steht dabei im Mittelpunkt. Denn nur wenn Menschen gut zusammenarbeiten, entsteht Software, die die Anforderungen und Erwartungen der Auftraggeber erfüllt. Professionell eingesetzte Scrum Methoden steigern somit Kunden- und Mitarbeiterzufriedenheit gleichermaßen.

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