Аннотация: Понятие конфигурационного управления. Управление версиями. Понятие "ветки" проекта. Управление сборками. Средства версионного контроля. Единицы конфигурационного управления. Понятие baseline.

Проблема

Всем известно, что на крупных промышленных предприятиях, в магазинах, книжных издательствах и пр. существуют склады. Основная задача склада – обеспечить хранение и доступ к материальным активам : товарам , изделиям, книгам и пр. То есть различных материальных активов становится так много, что необходима специальная служба по их учету. Оказывается, что не достаточно складывать, например, все, имеющиеся в книгоиздательстве книги в специальную комнату и выдавать их владельцам тиража, когда они за ними придут. Книг оказывается очень много, а процедура выдачи тиража – не совсем тривиальной. Нужно, чтобы владелец принес большое количество сопроводительных документов, и все они должны быть проверены перед выдачей книг. А на самом складе необходимо поддерживать порядок, чтобы было возможно быстро найти нужные книги (как показывает опыт, они могут там довольно долго находиться). Еще более сложная процедура работы с книгами в библиотеке – там добавляются еще каталоги, распределенные книжные хранилища, необходимость поддерживать хорошее состояние книг, а также контролировать возврат их в библиотеку после определенного срока. Аналогичным образом работает склад на любом заводе, фабрике и т.д.

Рассмотрим теперь проект по разработке программного обеспечения . Что в нем является аналогом материальных активов на обычном производстве? Определенно, не столы и стулья, которыми пользуются разработчики. И даже не компьютеры, запчасти к ним и прочее оборудование. Учета и контроля, сродни складскому, требуют файлы проекта. В программном проекте их очень много – сотни и тысячи даже для относительно небольших проектов. Ведь создать новый файл очень легко. Многие технологии программирования поддерживают стиль, когда, например, для каждого класса создается свой отдельный файл.

Файл – это виртуальная информационная единица. В чем главное отличие файла от материальных единиц учета? В том, что у файла может быть версия , и не одна, и породить эти версии очень легко – достаточно скопировать данный файл в другое место на диске. В то время как материальные предметы существуют на складе сами по себе, и для них нет понятия версии. Да, может быть несколько однотипных предметов, разных заготовок изделия различной степени готовности. Но все это не то….. А версия файла – это очень непростой объект. Чем одна версия отличается от другой? Несколькими строчками текста или полностью обновленным содержанием? И какая из двух и более версий главнее, лучше? К этому добавляется еще и то, что многие рабочие продукты могут состоять из набора файлов, и каждый из них может иметь по несколько версий. Как собрать корректную версию продукта ?

В итоге в программном проекте начинают происходить мистические и загадочные события.

• Тщательно оттестированная программа на показательных испытаниях не работает
• Функциональность, о которой долго просил заказчик и которая была, наконец, добавлена в продукт, и новая версия торжественно отослана заказчику, таинственным образом исчезла из продукта.
• На компьютере разработчика программа работает, а у заказчика – нет….

Разгадка проста – все дело в версиях файлов. Там, где все хорошо, присутствуют файлы одной версии, а там, где все плохо – другой. Но беда в том, что "версия всего продукта" – это абстрактное понятие. На деле есть версии отдельных файлов. Один или несколько файлов в поставке продукта имеют не ту версию – все, дело плохо. Необходимо управлять версиями файлов, а то подобная мистика может стать огромной проблемой.

Она серьезно тормозит внутреннюю работу. То разработчики и тестеры работают с разными версиями системы, то итоговая сборка системы требует специальных усилий всего коллектива. Более того, возможны неприятности на уровне управления. Различные курьезные ситуации, когда заявленная функциональность отсутствует или не работает (опять не те файлы послали!), могут сильно портить отношения с заказчиком. Недовольный заказчик может потребовать даже денежной компенсации за то, что возникающие ошибки слишком подолгу исправляются. А будет тут не долго, когда разработчики не могут воспроизвести и исправить ошибку, так как не могут точно определить, из каких же исходных текстов была собрана данная версия!

Итак, становится понятно, что в программных проектах необходима специальная деятельность по поддержанию файловых активов проекта в порядке. Она и называется конфигурационным управлением .

Выделим две основные задачи в конфигурационном управлении – управление версиями и управление сборками . Первое отвечает за управление версиями файлов и выполняется в проекте на основе специальных программных пакетов – средств версионного контроля . Существует большое количество таких средств – Microsoft Visual SourceSafe, IBM ClearCase, cvn, subversion и др. Управление сборками – это автоматизированный процесс трансформации исходных текстов ПО в пакет исполняемых модулей, учитывающий многочисленные настройки проекта, настройки компиляции , и интегрируемый с процессом автоматического тестирования . Эта процедура является мощным средством интеграции проекта, основой итеративной разработки.

Единицы конфигурационного управления

Так чем же мы управляем в рамках этой деятельности ? Любыми ли файлами, которые имеются в проекте? Нет, не любыми, а только теми, которые изменяются. Например, файлы с используемым в проекте покупным ПО должны себе спокойненько покоиться на CD - дисках или в локальной сети . Книги, документы с внешними стандартами, используемыми в проекте (например, в телекоммуникациях очень много разных стандартов на сетевые интерфейсы ) и пр. также должны просто храниться там, где каждый желающий их может взять. Как правило, такой информации в проекте немного, но, разумеется, она должна быть в порядке. Однако ради этого специальный вид деятельности в проекте не нужен.

Итак, конфигурационное управление имеет дело с меняющимися в процессе продуктами, состоящими из наборов файлов. Такие продукты принято называть единицами конфигурационного управления ( configuration management items ). Вот примеры:

1. пользовательская документация;
2. проектная документация;
3. исходные тексты ПО;
4. пакеты тестов;
5. инсталляционные пакеты ПО;
6. тестовые отчеты .

У каждой единицы конфигурационного управления должно быть следующее.

1. Структура – набор файлов. Например, пользовательская документация в html должна включать индекс-файл и набор html -файлов, а также набор вынесенных картинок ( gif или jpeg -файлы). Эта структура должна быть хорошо определена и отслеживаться при конфигурационном управлении – что все файлы не потеряны и присутствуют, имеют одинаковую версию, корректные ссылки друг на друга и т.д.
2. Ответственное лицо и, возможно, группу тех, кто их разрабатывает, а также более широкую и менее ответственную группу тех, кто пользуется этой информацией. Например, определенной программной компонентой могут в проекте пользоваться многие разработчики, но отвечать за ее разработку, исправление ошибок и пр. должен кто-то один.
3. Практика конфигурационного управления – кто и в каком режиме, а также в какое место выкладывает новую версию элемента конфигурационного управления в средство управления версиями, правила именования и комментирования элемента в этой версии, дальнейшие манипуляции с ним там и пр. Более высокоуровневые правила, связанные, например, с правилами изменения тестов и тестовых пакетов при изменении кода. Однако, где-то здесь лежит водораздел между конфигурационным управлением и иными видами деятельности в проекте
4. Автоматическая процедура контроля целостности элемента – например, сборка для исходных текстов программ. Есть не у всех элементов, например, может не быть у документации, тестовых пакетов.

Элементы конфигурационного управления могут образовывать иерархию . Пример представлен на рис. 6.1 .

Рис. 6.1.

Управление версиями

Управление версиями файлов . Поскольку программисты имеют дело с огромным количеством файлов, многие файлы в один момент могут быть необходимы нескольким людям и важно, чтобы все они постоянно составляли единую, как минимум , компилирующуюся версию продукта, необходимо, чтобы была налажена работа с файлами с исходным кодом. Также может быть налажена работа и с другими типами файлов . В этой ситуации файлы оказываются самыми младшими (по иерархии включения) элементами конфигурационного управления.

Управление версиями составных конфигурационных объектов. Понятие "ветки" проекта . Одновременно может существовать несколько версий системы – и в смысле для разных заказчиков и пр. (так сказать, в большом, настоящем смысле), и в смысле одного проекта, одного заказчика, но как разный набор исходных текстов. И в том и в другом случае в средстве управления версиями образуются разные ветки . Остановимся чуть подробнее на втором случае.

Каждая ветка содержит полный образ исходного кода и других артефактов , находящихся в системе контроля версий . Каждая ветвь может развиваться независимо, а может в определенных точках интегрироваться с другими ветвями. В процессе интеграции изменения, произведенные в одной из ветвей, полуавтоматически переносятся в другую. В качестве примера можно рассмотреть следующую структуру разделения проекта на ветки.

• V1.0 – ветвь, соответствующая выпущенному релизу . Внесение изменений в такие ветви запрещены и они хранят образ кода системы на момент выпуска релиза.
• Fix V1.0.1 – ветвь, соответствующая выпущенному пакету исправлений к определенной версии. Подобные ветви ответвляются от исходной версии, а не от основной ветви и замораживаются сразу после выхода пакета исправлений.
• Upcoming (V1.1) – ветвь, соответствующая релизу , готовящемуся к выпуску и находящемуся в стадии стабилизации. Для таких ветвей, как правило, действуют более строгие правила и работа в них ведется более формально.
• Mainline – ветвь, соответствующая основному направлению развития проекта. По мере созревания именно от этой ветви отходят ветви готовящихся релизов.
• WCF Experiment – ветвь, созданная для проверки некоторого технического решения, перехода на новую технологию, или внесения большого пакета изменений, потенциально нарушающих работоспособность кода на длительное время. Такие ветви, как правило, делаются доступными только для определенного круга разработчиков и убиваются по завершению работ после интеграции с основной веткой.

Управление сборками

Итак, почему же процедура компиляции и создания exe dll файлов по исходникам проекта – такая важная процедура? Потому что она многократно в день выполняется каждым разработчиком на его собственном компьютере, с его собственной версией проекта. При этом отличается:

• набор подпроектов, собираемых разработчиком; он может собирать не весь проект, а только какую-то его часть; другая часть либо им не используется вовсе, либо не пересобирается очень давно, а по факту она давно изменилась;
• отличаются параметры компиляции .

При этом если не собирать регулярно итоговую версию проекта, то общая интеграция может выявить много разных проблем:

• несоответствие друг другу различных частей проекта;
• наличие специфических ошибок, возникших из-за того, что отдельные проекты разрабатывались без учета параметров

Одной из проблем в области управления ИТ-услугами является отсутствие организованного процесса управления конфигурацией. Вне зависимости от того, как организовано управление инцидентами, изменениями, проблемами, уровнем обслуживания и стоимостью услуг, отсутствие точных данных о конфигурации может нанести компании значительный ущерб. Чтобы этого не произошло, необходимо уделить достаточно внимания внедрению процесса управления конфигурацией.

В большинстве случаев после принятия решения об управлении основными элементами ИТ-инфраструктуры все силы бросают на наполнение CMDB, в которую заносится максимальное количество информации об CI. Через некоторое время информация начинает терять актуальность, разрушаются связи между объектами, появляется нехватка описания не физических, а логических объектов инфраструктуры – все это приводит к отказу от дальнейшего развития. Причина неудач кроется в неправильной оценке внедрения процесса управления конфигурацией, ведь он включает в себя не только базу данных, но и логику в ее заполнении, актуализации и развитии.

Правильная реализация управления конфигурацией поможет не только разрешать инциденты путем определения причины их появления (что сломалось, в чем причина поломки, как ее устранить), но и предотвратить их до момента появления за счет грамотной оценки производимых изменений, а неправильная – потратит ваши деньги впустую.

Архитектура ИТ-услуг даже в небольшой организации может быть достаточно громоздкой и сложной. Отсутствие понимания взаимосвязи между системами и сервисами в рамках этой архитектуры создает неопределенность и риск для компании. Процесс управления конфигурацией позволяет поддерживать порядок при хранении и использовании всего аппаратного и программного обеспечения, а также предоставляемых ИТ-услуг.

Важность управления конфигурацией

Порой старшие менеджеры говорят, что у них нет денег на покупку дорогостоящих систем для управления конфигурацией (CMSs). Но, принимая такое решение, они не получают контроля над всеми расходуемыми средствами, связанными с восстановлением ИТ и бизнес-услуг; над внесением изменений, без контроля последствий их применения и возможных неблагоприятных последствий для бизнеса; над управлением и оптимизацией затрат на ИТ-имущество и управлением релизами без связи с другими процессами.

Но, кроме финансовых затрат, впустую расходуются и другие ресурсы, например человеческие: сотрудники сидят без работы, потому что необходимая им система не функционирует, а проблема лишь в том, что ее своевременно не подключили к их профилю.

А также время, которое вы вынуждены тратить на отчеты для руководства о снижении ключевых бизнес-сервисов, так как изменили систему управления; на объяснение клиентам о задержке устранения инцидента с ИТ-инфраструктурой из-за отсутствия системы CMS; на устранение дефектов релиза из-за плохого управления имуществом.

Добавим к этому компенсацию за время простоя ИТ-услуг, штрафы за просроченные лицензии программного обеспечения, клиентов, работающих в кредит, отток пользователей.

Вывод можно сделать следующий: невозможно осуществлять управление изменением, если оно не подкреплено эффективным управлением конфигурацией. Так же как пытаться предоставить клиентам стабильную сетевую услуг без распределения нагрузки по сети между серверами. И это недостаточно эффективный способ организации ИТ в 2017 году.

С чего стоит начать

В-первую очередь необходимо объяснить цель и смысл использования управления конфигурацией всем заинтересованным сторонам, включая владельцев систем, сетевых инженеров и других. Члены команды управления конфигурацией и специалисты, ответственные за данные, которые она содержит, должны предоставлять точную информацию коллегам, решающим инциденты и планирующим изменения. И наоборот: действия, производимые ИТ-специалистами с другими системами, должны отображаться в CMS или базе данных управления конфигурацией (CMDB). Каждая сторона рабочего процесса должна принимать непосредственное участие в управлении конфигурацией – это путь к достижению успеха, это необходимо знать и понимать каждому.

Чтобы получить желаемый результат, был разработан эффективный метод организации управления конфигурацией, о котором мы сейчас расскажем.

В целом внедрение управления конфигурацией можно разделить на 5 этапов:

• планирование,
• определение (в том числе исходного состояния),
• контроль,
• учет состояния,
• проверка и аудит.

Так как управление конфигурацией станет основой для других процессов и предоставления услуг, то для его качественного и эффективного внедрения нужен хороший, подробный план. Как говорится в пословице, «Кто не планирует свою победу, тот планирует чужую», без хорошего плана не будет желаемого результата.

Составление плана

Мы рекомендуем начать планирование управления конфигурацией с наиболее критичных и важных для бизнеса процессов, таких как управление инцидентами и проблемам. Служба технической поддержки всегда загружена заявками от пользователей, и их своевременное исполнение – одна из головных болей руководства. Если вы начнете реализацию проекта именно с этих услуг, это поможет снизить нагрузку и оптимизировать работу специалистов Service Desk и результат заметят другие подразделения компании. Руководство обратит внимание на более быстрое разрешение инцидентов, уменьшение времени простоя, снижение числа неудачных изменений и обеспечит вас поддержкой для дальнейшей реализации.

Условно можно выделить 3 основных элемента (уровня) конфигурации:

• конфигурация;
• актив;
• материально-технический ресурс.

Их распределение отображено на представленной ниже диаграмме.

• Конфигурационные единицы (CI) являются строительными блоками для критически важных сервисов, они включают в себя серверы, маршрутизаторы, программное обеспечение и системы, на которых оно построено. Чтобы управлять всем этим, требуется много времени, денег и сил, поэтому мы рекомендуем сосредоточиться только на ключевых сервисах, чтобы не переполнить CMS и CMDB лишней информацией, а занести действительно нужную.
• Активы – ПК, ноутбуки и другая техника, которая находится на финансовом контроле, но не требует управления.
• Материально-технические ресурсы – это различные мелкие периферийные устройства, такие как клавиатуры, мышки, флешки и тому подобное.

Последовательность – ключ к планированию

При грамотном планировании важна последовательность действий и внимание к мелочам. Например, план может содержать описание способа формирования имен CI. Имя каждой единицы для CMDB должно быть уникально и содержать ключевую информацию, которая помогает ее идентифицировать. Примером может служить такая маска: Тип CI – расположение – служба поддержки. Имя CI «MSserver-Moscow-Level3» говорит оператору Service Desk о том, что Windows Server на московской площадке недоступен и нуждается в технической поддержке третьей группой. Такой уровень информации при регистрации инцидента позволяет сразу предупредить всех пользователей сервера о проблеме, а также назначить тикет именно той группе поддержки, которая за него отвечает, что сокращает время реакции за счет сокращения стадий эскалации.

Это не единственный способ присвоения уникальных имен CI, вы можете называть их даже по именам персонажей любимой книги, главное, чтобы при планировании эта система была заранее прописана в SLA и в процессе работы соблюдалась последовательность.

План конфигурации должен быть масштабируемым

При планировании вы составляете список только критических служб и сервисов, которые необходимы для управления и поддержки предоставления услуг. Затем при расширении зоны охвата управления конфигурации можно просто добавлять новые элементы вашей инфраструктуры – это более простая задача, которую можно осуществить позже. Масштабировать систему можно бесконечно (все зависит от роста вашей компании и набора предоставляемых услуг), но заложить основу необходимо сразу при планировании до начала внедрения.

Управление конфигурацией – это один из кирпичиков эффективного использования ИТ-инфраструктуры компании и качественного предоставления услуг. Если к нему добавить такие процессы, как управление активами и управление мощностями, то вы получите комплексную модель гибкого и рационального использования всех имеющихся в вашем распоряжении ресурсов. О внедрении и эксплуатации этих процессов мы расскажем в следующих материалах нашего блога.

Это все, что касается планирования управления конфигурацией. В следующей статье мы рассмотрим определение, контроль, учет состояния, проверку и аудит. А также покажем, как реализован этот процесс на платформе ServiceNow.

Чтобы прямо сейчас испытать все возможности и преимущества популярной и успешной сервисной платформы ServiceNow, в том числе для управления конфигурацией, вы можете обратиться к специалистам компании – официального сертифицированного партнера ServiceNow.

Подписывайтесь на блог компании – официального сертифицированного партнера ServiceNow, чтобы следить за новыми статьями, которые позволят вам достигнуть успеха, внедряя платформу.

В программных проектах необходима специальная деятельностьпо поддержанию файловых активов проекта в порядке, которая называется конфигурационным управлением .

Выделим две основные задачи в конфигурационном управлении:

- управление версиями отвечает за управление версиями файлов и выполняется в проекте на основе специальных программных пакетов – средств версионного контроля ;

- управление сборками - это автоматизированный процесс трансформации исходных текстов ПО в пакет исполняемых модулей, учитывающий многочисленные настройки проекта, настройки компиляции, и интегрируемый с процессом автоматического тестирования.

Эта процедура является мощным средством интеграции проекта, основой итеративной разработки.

Единицы конфигурационного управления:

Конфигурационное управление имеет дело с меняющимися в процессе продуктами, состоящими из наборов файлов. Такие продукты принято называть единицами конфигурационного управления (configurationmanagementitems). Вот примеры:

Пользовательская документация;

Проектная документация;

Исходные тексты ПО;

Пакеты тестов;

Инсталляционные пакеты ПО;

Тестовые отчеты.

У каждой единицы конфигурационного управления должно быть следующее :

Структура – набор файлов.

Ответственное лицо и, возможно, группу тех, кто их разрабатывает, а также более широкую и менее ответственную группу тех, кто пользуется этой информацией.

Практика конфигурационного управления – кто и в каком режиме, а также в какое место выкладывает новую версию элемента конфигурационного управления в средство управления версиями, правила именования и комментирования элемента в этой версии, дальнейшие манипуляции с ним там и пр. Более высокоуровневые правила, связанные, например, с правилами изменения тестов и тестовых пакетов при изменении кода.

Автоматическая процедура контроля целостности элемента – например, сборка для исходных текстов программ. Есть не у всех элементов, например, может не быть у документации, тестовых пакетов.

Элементы конфигурационного управления могут образовывать иерархию.

Управление версиями:

Поскольку программисты имеют дело с огромным количеством файлов, многие файлы в один момент могут быть необходимы нескольким людям и важно, чтобы все они постоянно составляли единую, как минимум, компилирующуюся версию продукта, необходимо, чтобы была налажена работа с файлами с исходным кодом. Также может быть налажена работа и с другими типами файлов. В этой ситуации файлы оказываются самыми младшими (по иерархии включения) элементами конфигурационного управления.

Одновременно может существовать несколько версий системы – и в смысле для разных заказчиков и пр., и в смысле одного проекта, одного заказчика, но как разный набор исходных текстов. И в том и в другом случае в средстве управления версиями образуются разные ветки .

Каждая ветка содержит полный образ исходного кода и других артефактов, находящихся в системе контроля версий. Каждая ветвь может развиваться независимо, а может в определенных точках интегрироваться с другими ветвями. В процессе интеграции изменения, произведенные в одной из ветвей, полуавтоматически переносятся в другую.

Управление сборками:

Итак, почему же процедура компиляции и создания exedll файлов по исходникам проекта – такая важная процедура? Потому что она многократно в день выполняется каждым разработчиком на его собственном компьютере, с его собственной версией проекта. При этом отличается:

Набор подпроектов, собираемых разработчиком; он может собирать не весь проект, а только какую-то его часть; другая часть либо им не используется вовсе, либо не пересобирается очень давно, а по факту она давно изменилась;

Отличаются параметры компиляции.

При этом если не собирать регулярно итоговую версию проекта, то общая интеграция может выявить много разных проблем:

Несоответствие друг другу различных частей проекта;

Наличие специфических ошибок, возникших из-за того, что отдельные проекты разрабатывались без учета параметров.

В связи с этим процедуру сборки проекта часто автоматизируют, то есть выполняют не из среды разработки, а из специального скирпта – build-скрипта. Этот скрипт используется тогда, когда разработчику требуется полная сборка всего проекта. А также он используется в процедуре непрерывной интеграции (continuesintegration) – то есть регулярной сборке всего проекта (как правило – каждую ночь).

Процедура непрерывной интеграции включает в себя и регрессионное тестирование, и часто – создание инсталляционных пакетов . Общая схема автоматизированной сборки представлена следующим образом:

Тестировщики должны тестировать по возможности итоговую и целостную версию продукта, так что результаты регулярной сборки оказываются очень востребованы. Кроме того, наличие базовой, актуальной, целостной версии продукта позволяет организовать разработку в итеративно-инкрементальном стиле, то есть на основе внесения изменений. Такой стиль разработки называется baseline-метод.

Понятие baseline

Baseline – это базовая, последняя целостная версия некоторого продукта разработки, например, документации, программного кода и т.д.

Подразумевается, что разработка идет не сплошным потоком, а с фиксацией промежуточных результатов в виде текущей официальной версии разрабатываемого актива. Принятие такой версии сопровождается дополнительными действиями по оформлению, сглаживанию, тестированию, включению только законченных фрагментов и т.д. Этот результат можно посмотреть, отдать тестировщикам, передать заказчику и т.д. Baseline служит хорошим средством синхронизации групповой работы.

Baseline может быть совсем простой – веткой в средстве управления версиями, где разработчики хранят текущую версию своих исходных кодов. Единственным требованием в этом случае может быть лишь общаякомпилируемость проекта.

Baseline может также поддерживаться непрерывной интеграцией.

Важно, что Baseline не должна устанавливаться слишком рано. Сначала нужно написать какое-то количество кода, чтобы было что интегрировать. Кроме того, вначале много внимания уделяется разработке основных архитектурных решений, и целостная версия оказывается не востребованной. Но начиная с какого-то момента она просто необходима. Какой этот момент – решать членам команды. Наконец, существуют проекты, где автоматическая сборка не нужна вовсе – это простые проекты, разрабатываемые небольшим количеством участников, где нет большого количество исходных текстов программ, проектов, сложных параметров компиляции.

Управление конфигурацией (configuration management) -- это про связь наших ожиданий (проектов) с реальностью.

Как всегда, "управление чем-то" ни разу не "управление", а обозначает "всё необходимое, чтобы это что-то было в приличном состоянии".

Конфигурация -- это знание о том, какова работающая (актуальная) система, выделенная из множества ее возможных вариантов (т.е. какие насосы лежат запчастями на складе, а какие таки установлены и работают; какой из пяти рассматривавшихся вариантов реализации предохранительного клапана пошёл в проект, а какие только остались в виде эскизов; какие из требований были отклонены, а какие утверждены и поэтому требуют внимания).

Управление конфигурацией -- это техническая дисциплина системной инженерии, обеспечивающая поддержание надлежащей (задуманной, одобренной) конфигурации системы во время всего её жизненного цикла. Если говорить попроще, то управление конфигурацией -- это практика, обеспечивающая на протяжении всего жизненного цикла совместимость версий (отсутствие коллизий!) и полноту частей системы (отсутствие коллизий!).

Отнесение управления конфигурацией к системной инженерии означает, что конфигурация обязательно относится ко всей системе. Управляющий конфигурацией -- системный инженер, наряду с инженером по требованиям, системным архитектором, интегратором.

Управление конфигурацией включает в себя "истинную теорию", ибо имеет собственные понятия: базис (baseline) -- утвержденная конфигурация, версия/ревизия (version/revision). Конечно, наличествует и "управленческиконфигурационный шовинизм", когда в состав управления конфигурацией записывают и много чего другого. Из этого "многого другого" нужно прежде всего выделить общую теорию учёта/регистрации. Это ведь общее знание для бухгалтерского, депозитарного, складского, регистрационного, конфигурационного учёта: каким образом обеспечивать взаимное соответствие реальности и записей о реальности.

Дисциплина управления конфигурацией имеет следующие основные основные практики:

1. Идентификация -- поддержка инженерных разбиений (классификаций, кодировок) и именования/кодировки отдельных конфигурационных единиц (configuration items). Именно тут обсуждаются PBS, GBS, WBS и разные системы кодировок типа RDS-PP, KKS, RTM, S1000D и т.д.

2. конфигурационный (т.е. специализированный -- так же, как бухгалтерский, депозитарный, складской и т.д.) учет/регистрация -- административное обеспечение взаимного соответствия: 1. проекта (включая требования), 2. исполнительной документации (as built, "что мы думаем о реальной системе"), 3. самой системы "в железе и бетоне". Обычно обеспечивается наличием конфигурационной базы данных (CMDB -- сonfiguration management data base) и административными процедурами по её ведению. Учёт включает в том числе и административные процедуры по назначению ведущего учёт (регистратора), передаче ведения учёта от регистратора регистратору, делегированию полномочий по учёту в порядке распределенной учётной деятельности и т.д.

3. контроль версий (version/revision control): обеспечение того, что базис (утвержденная для каких-то целей конфигурация) собирается из взаимно соответствующих версий частей системы (будь то версии проектной или исполнительной документации, или же версии самой системы "в железе и бетоне"). Софтверщикам с их CVS и SVN против git и Mercurial должно быть понятно, о чем это.

Управление конфигурацией очень просто, когда есть один административный центр, который вводит
а) обязательную идентификацию
б) обязательный регламент учёта
в) централизованное версионирование

Проблемы возникают при распределенной разработке (collaborative engineering, concurrent engineering), где каждая из участвующих в проекте организаций имеет собственные предпочтения по управлению конфигурацией (кодировки, учётные регламенты, версионирование). Собрать из этого распределенного конфигурационного месива базис обычно представляет собой непростую задачу. Так, любая PLM-cистема поддерживает управление конфигурацией. Но вот если у вас в расширенной организации (extended enterprise) используется несколько разных PLM-систем, то у вас немедленно начнутся проблемы. Еще бОльшие проблемы будут, если нет полноценной (организация+софт) системы управления жизненным циклом (СУЖЦ), а есть только неподдержанный организационными решениями (необходимым для управления конфигурацией workflow) софт PLM.

Коллизии, возникающие из проблем управления конфигурацией -- самые распространенные. Отсутствие управления конфигурацией как раз и характеризуется словами "у них там бардак". Поэтому разворачивание технологии управления конфигурацией -- центральная забота при создании СУЖЦ.

Конечно, управление конфигурацией требует указания метода (управлять конфигурацией можно очень и очень по-разному, есть самые разные теории на этот счёт -- теории идентификации, учёта, версионирования). Управление конфигурацией требует обучения людей -- это дисциплина, её нужно знать, и ей нужно дисцилинированно следовать. Управление конфигурацией требует разворачивания в организациях технологии: конфигурационных баз данных, справочников по кодировкам, систем версионирования и т.д.

Применение средств конфигурационного управления (SCM - Software Configuration Management) тесно связано с методиками конфигурационного управления, которые существуют в рамках и определяются организацией процесса разработки ПО. Связь эта очень тесная, другими словами, организация процесса разработки и, главное, ее тенденции выражаются в конфигурационном управлении и его средствах. Вот об этих трех взаимосвязанных вещах и пойдет речь.

Что такое конфигурационное управление

Информация - одна из самых изменчивых вещей в мире. Но более всего изменчива информация на этапе разработки, поскольку эта деятельность как раз и заключается во внесении целенаправленных изменений. Групповая разработка, ставшая уже делом обычным, катастрофически увеличивает непостоянство системы и ее сложность.

Сложность информационных систем делает их недоступными непосредственному представлению. В порядке ли собственный костюм, легко проверить, взглянув в зеркало, но нет возможности охватить взглядом состояние реальных информационных систем, а если бы даже такая возможность была, то человеческое сознание просто не способно воспринимать системы такой сложности.

Сопровождать быстро и неочевидно меняющиеся информационные системы также трудно. Вы никогда не можете быть вполне уверены, что именно вы сопровождаете. Например, если вы сопровождаете некоторый программный продукт и кто-то вам звонит по телефону и сообщает о том, что в программе ошибка, то прежде всего вы спросите, в какой именно версии программы она обнаружена. Из-за непостоянства программного обеспечения пользователи имеют право требовать (и должны получать!) необходимые им изменения.

Основная проблема конфигурационного управления и состоит в управлении изменениями независимо от их сущности, в отличие от содержательной части разработки, где изменения важны именно в связи с их значением.

Проблема изменений для сложной системы может быть описана двояко: с точки зрения действий, совершаемых в процессе изменений, или с точки зрения объектов изменения, т. е. компонентов, составляющих конфигурацию. Я приведу два примера систем управления: управление действиями - бухгалтерский учет и управление компонентами - библиотечное дело.

Бухгалтерский учет как учет изменений. Что учитывает бухгалтерия? Многочисленные операции, состоящие в передаче денег и других материальных ценностей нематериальным способом. Учитываемые в бухгалтерии хозяйственные операции в совокупности образуют финансовое состояние хозяйствующего субъекта, - состояние почти столь же изменчивое, как и состояние в процессе разработки информационной системы. Нет ничего необычного в том, что механизм управления изменениями состояния - бухгалтерский учет - имеет много общего с конфигурационным управлением.

В обыденной жизни мы обычно обходимся без ведения специальных книг (т. е. бухгалтерии), но при мало-мальски усложненных операциях учет становится насущным делом.

Библиотечное дело как контроль компонентов конфигурации. Другая общепонятная аналогия конфигурационного управления - это библиотечное дело. В данном случае значим не учет действий по изменениям, как в бухучете, а контроль изменяемых данных. Подчеркнем, что данная аналогия не охватывает проблему образования конфигурации, т. е. совокупности состояний образующих ее (конфигурацию) объектов, поскольку для библиотеки, в отличие от программной системы, состояние хранилищ не так уж важно.

При работе с многочисленными потоками изменений среду изменений можно представить в виде объектов, временно предоставляемых пользователям (книга в библиотеке). Если в библиотеке книги выдаются не только для чтения, но и для записи (как, например, в Министерстве Правды Оруэлла), то этот образ неплохо отображает систему хранения версий. В действительности аналогия еще шире - в библиотеке могут быть различные залы, книга может быть занята, может выдаваться только через спецхран и т. д. Всему этому есть аналоги в области версионного хранения.

Так что же такое SCM? Наиболее простое и в то же время достаточно полное определение того, что такое конфигурационное управление, содержится в документации к PVCS.

“Конфигурационное управление, - считает фирма Intersolv (разработчик PVCS), - это организация изменений и управления изменением компонентов в процессе разработки программного обеспечения”.

Это некоторая сквозная деятельность (активность, “вспомогательный процесс” в терминологии стандарта ISO 12207-1), выполняемая в течение всего производственного процесса. Определение не учитывает конфигурационного управления на этапе поддержки информационной системы, но оно вполне достаточно для выявления характерных черт SCM.

За этим простым, на первый взгляд, определением стоит достаточно много: во-первых, каждодневная деятельность по контролю и учету изменений; во-вторых, организация деятельности - процедуры, выраженные в методиках и других документах, управляющих конфигурационным управлением; в-третьих, средства автоматизации, реализующие эти методики и процедуры; в-четвертых, отнюдь не простая и не очевидная проблема налаживания учета в рамках данной конкретной разработки; в пятых, процесс разработки в целом, только рассматриваемый с определенной точки зрения.

Проблема автоматизации конфигурационного управления

Конфигурационное управление как проблема учета и контроля в сложных программных системах имеет достаточно богатую историю. Сначала задача управления конфигурацией решалась организационными мерами и технически выглядела таким образом: носители с компонентами конфигурации хранились на специальных полках или копировались в специальные каталоги файловой системы. Однако современные системы настолько сложны, что эти методы не работают. Поэтому была поставлена и успешно решена задача автоматизации основных действий конфигурационного управления в условиях групповой разработки сложных систем. Сейчас при разработке на первый план выходит проблема интеграции средств автоматизации различных действий в рамках конфигурационного управления между собой и проблема интеграции со средствами автоматизации других действий (не конфигурационного управления). В результате, по-видимому, будет создано интегрированное средство автоматизации процесса разработки в целом.

Дисциплина конфигурационного управления. Прежде всего, конфигурационное управление существует как дисциплина, изложенная в стандартах. Из них можно отметить следующие:

Стандарт IEEE Std-828 и заменивший его IEEE Std-1042;

Стандарт ANSI, основанный на IEEE Std-828.

Стандарт ISO 12207, основанный на IEEE Std-828.

На основании упомянутых (или иных - например, корпоративных) стандартов для каждого проекта разрабатываются документы, содержащие в себе методику конфигурационного управления. Эти стандарты и методики учитывают сложный характер современной групповой разработки программных проектов. В SCMP (SoftWare Configuration Management Plan) детально расписываются все действия, обязанности и ответственность участников проекта по отношению к SCM.

Действующие в России стандарты (19-я и 34-я серии ГОСТов) не содержат предписаний, касающихся конфигурационного управления, хотя советская программная инженерия выработала оригинальные подходы - достаточно упомянуть сборочное программирование, представляющее собой систему как проектирования, так и конфигурационного управления. В отсутствие национальных стандартов должны применяться стандарты международные, в частности, по отношению к конфигурационному управлению документом прямого действия является ISO 12207-2.

Организация процесса разработки. Современные способы организации разработки ПО далеки от наивного представления о программе, как о результате того, что программист что-то пишет.

Принято считать, что разработка состоит из ряда этапов жизненного цикла. Иногда эти этапы как бы накладываются один на другой и сливаются, но чаще всего существуют в виде различных действий, выполняемых в разное время или разными членами коллектива разработчиков. Кроме действий, соответствующих основным этапам жизненного цикла, в разработке будут существовать и другие - контроль качества, планирование и конфигурационное управление.

Это разделение процесса разработки на “действия” (терминология ISO 12207-1), соответствующее этапам жизненного цикла, дополняется распределением задач по отдельным исполнителям и группам. Разнообразие действий, задач и исполнителей образует среду современной организации разработки.

Средства автоматизации конфигурационного управления. Для автоматизации многих действий конфигурационного управления разработаны многочисленные программные средства.

Ниже мы будем рассматривать почти исключительно PVCS. Средства PVCS очень широко распространены и фактически стали стандартом в области конфигурационного управления. Мне даже приходилось слышать, как SourceSafe (средство версионного хранения фирмы Microsoft) называли PVCS’ом.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ ПО И КОНФИГУРАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ

С точки зрения конфигурационного управления разработка ПО выглядит как непрерывный поток коллективно совершаемых изменений. Чтобы описать такую ситуацию, нужно ответить на следующие вопросы:

Куда вносятся изменения?

Кто вносит изменения?

Какова процедура внесения изменений?

Как процедура внесения изменений связана с объектом изменения, этапом разработки, лицом, вносящим изменения?

Жизненный цикл. Жизненный цикл современной разработки состоит из ряда стадий (фаз), на которых могут изменяться не только исходные коды, но и другие объекты.

Рассмотрим вначале каскадный жизненный цикл разработки ПО. В нем выделяют обычно следующие этапы:

Анализ требований (на этом этапе создаются и изменяются текстовые документы, содержащие требования к системе, часто эти документы могут содержать диаграммы той или иной методики анализа);

Проектирование (на этом этапе создается и/или изменяется представление о создаваемой программной системе в виде тех или иных методик проектирования; также на этапе детального проектирования (дизайна) могут создаваться первоначальные версии исходных текстов;

Кодирование (на этом этапе создаются и изменяются исходные тексты, а также исполняемые, т. е. коды, непосредственно используемые для исполнения машиной [если они отличны от исходных кодов]);

Тестирование (на этом этапе создаются тестовые процедуры, включая тестовые данные, а также результаты их выполнения);

Сопровождение (на этом этапе изменения как таковые не вносятся [внесение изменений здесь можно рассматривать как кратковременный откат к предшествующим этапам], основной рассматриваемый объект - выпускаемые версии).

При переходе от этапа к этапу могут появляться новые объекты SCM, поэтому именно в этих точках (baselines) особенно важны процедуры идентификации, которые выявляют объекты SCM, обозначают их уникальным образом и тем самым вводят в систему конфигурационного управления.

В действительности жизненный цикл разработки может весьма отличаться от каскадного, но в нем всегда можно выделить действия, которые соответствуют рассмотренным этапам.

Изменения. На каждом этапе жизненного цикла могут возникать запросы на изменения. Обычно считается, что эти запросы не формализуются в отношении тех объектов, которые массово изменяются на этом этапе (за одним исключением, которое будет описано в разделе “Метрики и управление проектом”). Так, изменения в исходном коде на этапе кодирования будут вноситься непосредственно. Если же на этапе кодирования возникнет запрос на изменение в дизайне, то этот запрос оформляется принятой процедурой регистрации и прохождения изменения.

Процедура прохождения изменения обычно документируется в методике конфигурационного управления (SCMP) и зависит от масштаба вносимых изменений.

Изменяемые данные. Объекты конфигурационного управления мы рассматриваем как логически выделенные части системы. Физическая их реализация может быть разнообразной - файлы, группы файлов (соответствующих одному объекту конфигурационного управления), содержимое базы данных, репозитория или даже бумажные документы.

Организация хранения объектов конфигурационного управления - один из важнейших вопросов конфигурационного управления. Исторически именно его решали методики конфигурационного управления. Ядром большинства средств SCM являются средства хранения версий.

Георгий Серяков

(Окончание следует)

Справочники