GitHub Actions, GitLab CI oder Jenkins: Die richtige CI/CD-Pipeline wählen

Continuous Integration (CI) und Continuous Deployment (CD) sind im modernen Softwareentwicklungsprozess unverzichtbar geworden. Die Wahl der passenden CI/CD-Pipeline entscheidet oft über die Effizienz, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Entwicklungsprojekte. Doch ob Sie gerade erst beginnen oder Ihre bestehende Infrastruktur optimieren möchten: Die Entscheidung zwischen GitHub Actions, GitLab CI und Jenkins ist alles andere als trivial. In diesem Expertenartikel erhalten Sie eine detaillierte Analyse, praxisnahe Beispiele und klare Empfehlungen, wie Sie die richtige Lösung für Ihr Team, Ihr Unternehmen und Ihre Projekte auswählen. Erfahren Sie, worauf es ankommt, welche Stolpersteine es gibt und wie Sie Ihre CI/CD-Pipeline von Grund auf optimal aufbauen.

Was ist eine CI/CD-Pipeline? Definition und Vorteile

Grundlagen von CI und CD

Eine CI/CD-Pipeline automatisiert die Prozesse von Code-Integration (Continuous Integration) und der Auslieferung neuer Software-Versionen (Continuous Deployment). Ziel ist es, Fehler frühzeitig zu erkennen, die Qualität zu sichern und Release-Zyklen zu beschleunigen.

Vorteile einer automatisierten Pipeline

• Kürzere Time-to-Market durch automatisierte Tests und Deployments
• Weniger manuelle Fehler und konsistentere Abläufe
• Bessere Nachvollziehbarkeit und Transparenz im Prozess
• Automatische Rollbacks bei Fehlern

„Automatisierte Pipelines sind das Rückgrat der modernen Softwareentwicklung und ermöglichen stabile Releases bei hoher Geschwindigkeit.“

Überblick: GitHub Actions, GitLab CI und Jenkins im Vergleich

GitHub Actions

GitHub Actions ist ein integriertes Automatisierungs-Framework in GitHub, das direkt im Repository ausgeführt wird. Workflows werden als YAML-Dateien definiert, die unterschiedliche Aktionen wie Build, Test und Deployment ausführen.

GitLab CI

GitLab CI ist nahtlos in GitLab integriert und bietet eine starke Unterstützung für komplexe Deployments. Die Konfiguration erfolgt über eine .gitlab-ci.yml-Datei mit vielfältigen Möglichkeiten zur Job-Definition und Stages.

Jenkins

Jenkins ist ein Open-Source-Urgestein für CI/CD. Es ist plattformunabhängig, hochgradig erweiterbar durch Plugins und unterstützt nahezu jede Umgebung. Die Konfiguration kann sowohl grafisch als auch per Jenkinsfile erfolgen.

• GitHub Actions: Einfach für GitHub-Nutzer, schnelle Integration
• GitLab CI: Starke DevOps-Plattform, gute Container-Unterstützung
• Jenkins: Maximale Flexibilität, unabhängig von Plattformen

„Die Wahl der richtigen CI/CD-Lösung hängt stark von Ihrer Infrastruktur, Teamgröße und dem gewünschten Automatisierungsgrad ab.“

Erste Schritte: CI/CD-Pipeline von Grund auf einrichten

Schritt-für-Schritt-Anleitung für Einsteiger

1. Quellcode verwalten: Einrichtung eines Git-Repositories auf GitHub oder GitLab.
2. Pipeline-Definition: Anlage einer YAML-Konfigurationsdatei (.github/workflows/*.yml oder .gitlab-ci.yml), bei Jenkins optional Jenkinsfile.
3. Automatisierte Tests: Integration von Unit- und Integrationstests in die Pipeline.
4. Build-Prozess: Automatisches Erstellen von Artefakten (z.B. Docker-Images).
5. Deployment: Automatische Auslieferung auf Test-, Staging- oder Produktionsumgebungen.

Typische Fehler vermeiden

• Unzureichende Testabdeckung in Pipelines
• Fehlende Secrets- und Zugriffskontrolle
• Nicht reproduzierbare Builds

GitHub Actions: Vorteile, Nachteile und Best Practices

Stärken von GitHub Actions

• Direkte Integration in GitHub-Repositories
• Große Auswahl an vorgefertigten Aktionen im Marketplace
• Einfache Einrichtung und Skalierbarkeit

Schwächen und Herausforderungen

• Begrenzte Kontrolle über Runner in der Cloud
• Komplexität bei sehr großen Projekten
• Kosten können bei vielen Workflows steigen

Beispiel-Workflow für Node.js-Projekt

name: Node.js CI
on: [push]
jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Node.js installieren
        uses: actions/setup-node@v3
        with:
          node-version: '18'
      - run: npm install
      - run: npm test

Best Practices

• Verwendung von Secrets für Zugangsdaten
• Separate Workflows für Tests und Deployment
• Konsistente Benennung von Jobs und Schritten

GitLab CI: Stärken, Schwächen und praxiserprobte Tipps

Stärken von GitLab CI

• Vollständige DevOps-Plattform inklusive Container-Registry und Monitoring
• Flexible Runner: Cloud, lokal oder Kubernetes
• Leicht anpassbare Pipeline-Definitionen

Schwächen und Herausforderungen

• Komplexität bei großen Monorepos
• Ressourcenmanagement für selbst gehostete Runner
• Learning Curve für YAML-Syntax

Beispiel für einfache Pipeline-Definition

stages:
  - build
  - test
  - deploy

build_job:
  stage: build
  script:
    - echo "Baue Anwendung"

test_job:
  stage: test
  script:
    - echo "Führe Tests aus"

deploy_job:
  stage: deploy
  script:
    - echo "Deployment auf Server"

Best Practices für GitLab CI

1. Nutzung von Templates für wiederkehrende Jobs
2. Trennung von sensiblen Daten in CI/CD-Variablen
3. Stufenweise Deployments mit manueller Freigabe

Jenkins: Flexibilität, Herausforderungen und Einsatzgebiete

Stärken von Jenkins

• Unabhängig von Plattformen und SCM-Systemen
• Tausende Plugins für fast jede Anforderung
• Hohe Anpassbarkeit durch Skripting

Schwächen und Herausforderungen

• Wartungsintensiv, regelmäßige Updates erforderlich
• Komplexe Rechteverwaltung
• Höherer Initialaufwand bei der Einrichtung

Typisches Jenkinsfile für Pipeline

pipeline {
  agent any
  stages {
    stage('Build') {
      steps {
        sh 'npm install'
      }
    }
    stage('Test') {
      steps {
        sh 'npm test'
      }
    }
    stage('Deploy') {
      steps {
        sh './deploy.sh'
      }
    }
  }
}

Best Practices für Jenkins

• Regelmäßige Backups und Monitoring einrichten
• Verwendung von Pipelines as Code mit Jenkinsfile
• Automatische Plugin-Updates konfigurieren

Sicherheitsaspekte und Compliance in CI/CD-Pipelines

Sensible Daten schützen

• Verwendung von Secrets-Management für API-Schlüssel und Passwörter
• Zugriffsrechte auf das Notwendige beschränken
• Regelmäßige Überprüfung der Zugriffspfade

Compliance-Anforderungen erfüllen

• Audit-Trails für Builds und Deployments aktivieren
• Integrität von Artefakten überprüfen
• Datenverschlüsselung in Pipelines sicherstellen

Tipp: Automatisierte Security-Scans lassen sich in alle drei Lösungen integrieren, z. B. mit Snyk oder Trivy.

Typische Anwendungsfälle und Praxisbeispiele

1. Microservices-Architekturen

Mit GitLab CI lassen sich komplexe Microservices-Deployments orchestrieren, z. B. durch Staging-Umgebungen für jeden Merge-Request.

2. Open-Source-Projekte

GitHub Actions eignet sich hervorragend für Open-Source-Projekte, da Community-Workflows einfach übernommen und angepasst werden können.

3. Unternehmensinterne Software

Jenkins ist besonders in großen Unternehmen beliebt, da es problemlos in bestehende Infrastruktur integriert werden kann, z. B. mit eigenem LDAP.

4. Containerisierung und Kubernetes

Alle drei Lösungen unterstützen Docker und Kubernetes. Besonders bei der Orchestrierung von Kubernetes-Clustern punktet GitLab CI durch native Integration.

5. Multicloud- und Hybrid-Umgebungen

Jenkins ist ideal, um hybride Cloud-Strategien umzusetzen, da es mit Plugins nahezu jede Plattform anbinden kann. Mehr zum Thema Multicloud finden Sie im Artikel Welche Cloud-Plattform wählen?

Vergleichstabelle: GitHub Actions, GitLab CI und Jenkins

Häufige Fehler und wie Sie sie vermeiden

Fehler bei der Pipeline-Konfiguration

1. Keine oder zu wenige Tests integriert
2. Secrets im Klartext im Repository abgelegt
3. Fehlende Umwelt-Trennung (z. B. Test vs. Produktion)

Best Practices zur Fehlervermeidung

• Konsistente Benennung und Modularisierung der Pipelines
• Verwendung von Stages und Conditional Jobs
• Regelmäßige Reviews der Pipeline-Skripte

Best Practices und Tipps für eine stabile CI/CD-Pipeline

Wartbarkeit und Skalierbarkeit sicherstellen

• Pipeline-Skripte versionieren
• Regelmäßige Überprüfung und Refactoring der Workflows
• Monitoring und Benachrichtigungen für Fehler einrichten

Sicherheit und Compliance als Standard

• Automatisierte Security- und Compliance-Checks
• Auditing und Logging aller Pipeline-Aktivitäten
• Regelmäßiges Updaten der genutzten Images und Abhängigkeiten

Performance optimieren

Nutzen Sie Caching in Ihren Pipelines, um Buildzeiten zu verkürzen, und führen Sie parallele Jobs aus, wo immer möglich. So können Sie die Durchlaufzeit Ihrer CI/CD-Pipeline deutlich reduzieren.

Fazit: Welche CI/CD-Lösung ist die beste für Ihr Projekt?

Die Wahl zwischen GitHub Actions, GitLab CI und Jenkins hängt stark von Ihren Anforderungen ab. Für einfache Projekte und Open Source ist GitHub Actions die schnellste Lösung. GitLab CI überzeugt als umfassende DevOps-Plattform, besonders bei Container-Workloads. Jenkins ist das Schweizer Taschenmesser für komplexe und hybride Umgebungen. Prüfen Sie Ihre Projektanforderungen genau und testen Sie die Lösungen in der Praxis. 
Starten Sie noch heute mit der Automatisierung Ihrer Softwareauslieferung und sichern Sie sich einen Vorsprung im Wettbewerb!