Tự động hóa quá trình xây dựng – Những điều cơ bản về DevOps – Cẩm nang DevOps

Tự động hóa quá trình xây dựng là một khía cạnh quan trọng của DevOps. Bằng cách tự động hóa quá trình xây dựng, các tổ chức có thể phân phối phần mềm nhanh hơn và đáng tin cậy hơn, giảm lỗi thủ công và cải thiện sự cộng tác giữa các nhóm phát triển và vận hành. Dưới đây là một số yếu tố cần thiết chính để tự động hóa quá trình xây dựng trong môi trường DevOps:

1. Công cụ tự động hóa xây dựng: Sử dụng các công cụ tự động hóa xây dựng như Jenkins, TeamCity hoặc CircleCI để tự động hóa quá trình xây dựng. Các công cụ này cung cấp các tính năng để xác định cấu hình bản dựng, quản lý các phần phụ thuộc, thực thi các tác vụ bản dựng và tạo các tạo phẩm bản dựng. Chúng tích hợp với các hệ thống kiểm soát phiên bản, cho phép tự động kích hoạt các bản dựng bất cứ khi nào có thay đổi.
2. Xây dựng tập lệnh và xây dựng định nghĩa : Phát triển tập lệnh xây dựng hoặc xây dựng định nghĩa bằng các công cụ như Apache Ant, Maven hoặc Gradle. Các tập lệnh xây dựng này xác định các bước và nhiệm vụ cần thiết để xây dựng ứng dụng, chẳng hạn như biên dịch mã nguồn, chạy thử nghiệm, đóng gói các tạo phẩm và tạo tài liệu. Tập lệnh xây dựng cho phép xây dựng lặp lại và nhất quán trên các môi trường khác nhau.
3. Tích hợp liên tục (CI): Thực hiện quy trình tích hợp liên tục trong đó các thay đổi mã thường xuyên được tích hợp và kiểm tra. Bất cứ khi nào các thay đổi được đẩy lên hệ thống kiểm soát phiên bản, máy chủ CI sẽ tự động kích hoạt bản dựng, thực hiện kiểm tra và cung cấp phản hồi về trạng thái bản dựng. CI giúp phát hiện sớm các sự cố tích hợp, thúc đẩy việc phát hiện lỗi sớm và đảm bảo rằng phần mềm luôn ở trạng thái có thể phát hành được.
4. Kiểm tra tự động : Tích hợp kiểm tra tự động vào quá trình xây dựng để đảm bảo chất lượng của phần mềm. Triển khai các thử nghiệm đơn vị, thử nghiệm tích hợp và thử nghiệm chức năng được thực thi như một phần của quy trình xây dựng. Sử dụng các khung và công cụ kiểm tra như JUnit, Selenium hoặc pytest để tự động thực hiện kiểm tra và tạo báo cáo kiểm tra. Kiểm thử tự động giúp xác định vấn đề nhanh chóng và mang lại sự tin cậy về tính ổn định của ứng dụng.
5. Quản lý phụ thuộc: Sử dụng các công cụ quản lý phụ thuộc như npm, Maven hoặc NuGet để quản lý các thư viện và phụ thuộc bên ngoài. Các công cụ này tự động tìm nạp và giải quyết các phần phụ thuộc cần thiết cho bản dựng, đảm bảo rằng các phiên bản chính xác được sử dụng nhất quán trong toàn nhóm. Quản lý phần phụ thuộc tránh việc xử lý thủ công các phần phụ thuộc và đảm bảo khả năng tái tạo trên các môi trường xây dựng khác nhau.
6. Quản lý tạo phẩm : Thiết lập kho lưu trữ tạo tác hoặc công cụ quản lý tạo tác để lưu trữ và quản lý các tạo phẩm xây dựng. Các tạo phẩm có thể bao gồm các tệp nhị phân được biên dịch, tài liệu và các sản phẩm khác được tạo ra trong quá trình xây dựng. Kho lưu trữ tạo phẩm hỗ trợ việc lập phiên bản, truy xuất nguồn gốc và chia sẻ kết quả đầu ra của bản dựng, cho phép các nhóm dễ dàng truy xuất và triển khai các tạo phẩm cho các giai đoạn tiếp theo của quy trình phát hành.
7. Thông báo và phản hồi bản dựng: Định cấu hình thông báo bản dựng để cung cấp phản hồi kịp thời về kết quả bản dựng. Các nhóm DevOps có thể nhận thông báo qua email, tin nhắn tức thời hoặc các công cụ cộng tác như Slack hoặc Microsoft Teams. Thông báo giúp nhóm luôn được thông báo về trạng thái bản dựng, xác định lỗi cũng như cho phép phản hồi và giải quyết nhanh chóng.
8. Tích hợp kiểm soát phiên bản : Tích hợp quy trình xây dựng với các hệ thống kiểm soát phiên bản (ví dụ: Git, SVN) để tự động kích hoạt các bản dựng khi thay đổi mã. Việc tích hợp này đảm bảo rằng mọi thay đổi mã đều được xây dựng và thử nghiệm, cho phép phát hiện sớm các vấn đề tích hợp. Nó cũng cung cấp khả năng truy xuất nguồn gốc vì quá trình xây dựng có thể được liên kết với những thay đổi mã cụ thể, cho phép dễ dàng xác định những thay đổi dẫn đến lỗi xây dựng.
9. Cơ sở hạ tầng dưới dạng mã : Áp dụng khái niệm Cơ sở hạ tầng dưới dạng mã (IaC) để tự động hóa việc cung cấp và cấu hình môi trường xây dựng. Sử dụng các công cụ như Ansible, Chef hoặc Puppet để xác định cấu hình cơ sở hạ tầng dưới dạng mã, cho phép tạo ra môi trường xây dựng nhất quán và có thể tái tạo. IaC đảm bảo rằng môi trường xây dựng được cung cấp, lập phiên bản và quản lý dễ dàng cùng với mã ứng dụng.
10. Điều phối đường ống xây dựng : Xác định một đường dẫn xây dựng điều phối các giai đoạn khác nhau của quá trình xây dựng. Quy trình xây dựng phác thảo trình tự các nhiệm vụ, chẳng hạn như xây dựng, thử nghiệm và đóng gói, cũng như bất kỳ bước bổ sung nào như phân tích mã hoặc quét bảo mật. Các công cụ điều phối quy trình như Jenkins, Azure DevOps hoặc GitLab CI/CD cho phép tạo các quy trình xây dựng tự động, phức tạp nhằm thúc đẩy phân phối phần mềm nhất quán và hiệu quả.
11. Trình kích hoạt bản dựng : Định cấu hình trình kích hoạt bản dựng để tự động khởi tạo bản dựng dựa trên các sự kiện hoặc lịch trình cụ thể. Trình kích hoạt có thể được đặt để thực thi các bản dựng dựa trên các cam kết mã, yêu cầu kéo hoặc theo các khoảng thời gian đều đặn (ví dụ: các bản dựng hàng đêm). Bằng cách tự động hóa quy trình kích hoạt, các bản dựng được bắt đầu mà không cần can thiệp thủ công, đảm bảo quy trình xây dựng nhất quán và kịp thời.
12. Xây dựng bộ nhớ đệm: Triển khai các cơ chế bộ nhớ đệm xây dựng để cải thiện hiệu suất xây dựng. Bộ nhớ đệm liên quan đến việc lưu trữ các tạo phẩm hoặc phần phụ thuộc của bản dựng trung gian và sử dụng lại chúng cho các bản dựng tiếp theo. Bằng cách truy xuất các tạo phẩm được lưu trong bộ nhớ đệm, thời gian xây dựng có thể giảm đáng kể, đặc biệt đối với các dự án lớn hoặc khi các phần phụ thuộc không được cập nhật thường xuyên.
13. Xây dựng song song : Sử dụng các kỹ thuật song song hóa bản dựng để tăng tốc quá trình xây dựng. Bằng cách chia bản dựng thành nhiều nhiệm vụ hoặc giai đoạn đồng thời, các bản dựng có thể được thực thi song song, tận dụng các tài nguyên điện toán có sẵn. Song song hóa giúp giảm thời gian xây dựng và cho phép sử dụng tài nguyên hiệu quả.
14. Cung cấp môi trường xây dựng : Tự động hóa việc cung cấp môi trường xây dựng để đảm bảo tính nhất quán và khả năng tái tạo. Các công cụ Cơ sở hạ tầng dưới dạng Mã (IaC) như Terraform hoặc CloudFormation có thể được sử dụng để xác định và cung cấp môi trường xây dựng theo yêu cầu. Cách tiếp cận này cho phép tạo ra các môi trường biệt lập và tiêu chuẩn hóa gần giống với sản xuất, cải thiện độ tin cậy và độ chính xác của quá trình xây dựng.
15. Giám sát và ghi nhật ký bản dựng : Triển khai các cơ chế giám sát và ghi nhật ký để nắm bắt các số liệu và nhật ký bản dựng. Các công cụ giám sát và trang tổng quan có thể hiển thị thông tin theo thời gian thực về tiến độ xây dựng, tỷ lệ thành công và số liệu hiệu suất. Ghi nhật ký giúp theo dõi các hoạt động xây dựng, xác định sự cố và chẩn đoán lỗi, cho phép các nhóm khắc phục sự cố và tối ưu hóa quy trình xây dựng.
16. Xử lý lỗi bản dựng : Xác định các chiến lược để xử lý lỗi bản dựng một cách hiệu quả. Khi quá trình xây dựng bị lỗi, điều quan trọng là phải điều tra và giải quyết vấn đề kịp thời. Thông báo lỗi xây dựng tự động, cùng với các thông báo và nhật ký lỗi chi tiết, hỗ trợ phản hồi và khắc phục sự cố nhanh chóng. Các nhóm có thể thiết lập thông báo để cảnh báo các bên liên quan và bắt đầu các hành động thích hợp, chẳng hạn như khôi phục các thay đổi hoặc tham gia gỡ lỗi và giải quyết vấn đề.
17. Quảng bá tạo phẩm xây dựng : Thiết lập quy trình quảng bá tạo phẩm xây dựng thông qua các môi trường khác nhau. Sau khi quá trình xây dựng được hoàn thành thành công, các tạo phẩm được tạo ra có thể được nâng cấp lên các môi trường cao hơn, chẳng hạn như môi trường dàn dựng hoặc môi trường sản xuất. Tự động hóa quy trình quảng bá tạo phẩm, đảm bảo tính nhất quán và khả năng truy xuất nguồn gốc khi các tạo tác tiến triển thông qua quy trình triển khai.
18. Xác thực và phê duyệt bản dựng : Triển khai các cơ chế xác thực và phê duyệt bản dựng để đảm bảo chất lượng và tuân thủ. Điều này liên quan đến việc xác định các tiêu chí và kiểm tra cần phải đáp ứng trước khi bản dựng được coi là sẵn sàng để triển khai. Kiểm tra tự động, phân tích mã, quét bảo mật và các bước xác thực khác có thể được tích hợp vào quy trình xây dựng để thực thi các tiêu chuẩn chất lượng và yêu cầu tuân thủ.
19. Lịch sử và kiểm tra bản dựng : Duy trì lịch sử của các bản dựng và các tạo phẩm liên quan cho mục đích kiểm tra và truy xuất nguồn gốc. Lịch sử bản dựng cho phép các nhóm xem lại các bản dựng trước đây, theo dõi các thay đổi và xác định mô hình hoặc xu hướng. Nó cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra và điều tra tuân thủ bằng cách cung cấp hồ sơ về những gì đã được xây dựng và khi nào.
20. Cải tiến liên tục: Liên tục đánh giá và cải tiến quá trình xây dựng. Giám sát số liệu xây dựng, phân tích thời gian xây dựng và xác định các khu vực cần tối ưu hóa. Tích cực tìm kiếm phản hồi từ nhóm phát triển và vận hành để thu thập thông tin chi tiết và xác định các điểm nghẽn hoặc điểm yếu. Thường xuyên xem xét và tinh chỉnh quy trình xây dựng để kết hợp các phương pháp hay nhất cũng như tận dụng các công cụ và công nghệ mới.
21. Containerization : Áp dụng các công nghệ container hóa như Docker để đóng gói các ứng dụng và phần phụ thuộc của chúng vào các thùng chứa nhẹ, di động. Bộ chứa Docker cung cấp môi trường nhất quán để xây dựng và chạy ứng dụng, loại bỏ vấn đề “nó hoạt động trên máy của tôi”. Với việc container hóa, quá trình xây dựng có thể được thực hiện trong môi trường được kiểm soát và tách biệt, đảm bảo khả năng tái tạo và giảm các vấn đề tương thích.
22. Điều phối xây dựng : Sử dụng các công cụ điều phối xây dựng như Apache Kafka, Apache Airflow hoặc AWS Step Functions để điều phối và quản lý các quy trình xây dựng phức tạp. Những công cụ này cho phép bạn xác định và thực thi các quy trình xây dựng gồm nhiều bước liên quan đến nhiều tác vụ, phần phụ thuộc và logic có điều kiện. Xây dựng điều phối giúp hợp lý hóa và tự động hóa việc thực hiện các quy trình xây dựng, tạo điều kiện thuận lợi cho quy trình công việc nâng cao và đảm bảo phân phối đáng tin cậy.
23. Giám sát và cảnh báo công trình : Thực hiện giám sát và cảnh báo toàn diện cho quá trình xây dựng. Giám sát các số liệu chính như thời lượng xây dựng, tỷ lệ thành công, mức sử dụng tài nguyên và tỷ lệ lỗi. Thiết lập cảnh báo và thông báo để chủ động xác định và giải quyết các vấn đề, đảm bảo rằng mọi lỗi hoặc suy giảm hiệu suất trong quy trình xây dựng đều được phát hiện và giải quyết kịp thời.
24. Dọn dẹp môi trường xây dựng : Bao gồm các cơ chế dọn dẹp như một phần của quy trình xây dựng để đảm bảo rằng các tài nguyên tạm thời, chẳng hạn như các tạo phẩm hoặc vùng chứa bản dựng, được dọn sạch đúng cách sau mỗi bản dựng. Điều này ngăn ngừa rò rỉ tài nguyên, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và duy trì môi trường xây dựng sạch sẽ và nhất quán.
25. Bảo mật bản dựng : Tích hợp các biện pháp bảo mật vào quá trình xây dựng để xác định các lỗ hổng và đảm bảo phân phối mã an toàn. Sử dụng các công cụ phân tích mã tĩnh, máy quét lỗ hổng và khung kiểm tra bảo mật để phân tích mã ứng dụng và xây dựng các tạo phẩm để phát hiện các điểm yếu bảo mật tiềm ẩn. Kiểm tra bảo mật tự động giúp xác định và giải quyết sớm các vấn đề bảo mật trong vòng đời phát triển, giảm nguy cơ triển khai mã không an toàn.
26. Điều phối cơ sở hạ tầng : Mở rộng tự động hóa ra ngoài quá trình xây dựng để bao gồm việc cung cấp và quản lý cơ sở hạ tầng. Các công cụ Cơ sở hạ tầng dưới dạng mã (IaC) như Terraform hoặc AWS CloudFormation cho phép tự động hóa việc cung cấp, cấu hình và triển khai cơ sở hạ tầng. Bằng cách xử lý cơ sở hạ tầng dưới dạng mã, bạn có thể đạt được tính nhất quán, khả năng mở rộng và kiểm soát phiên bản cho toàn bộ ngăn xếp ứng dụng.
27. Tối ưu hóa hiệu suất xây dựng: Liên tục tối ưu hóa quá trình xây dựng để có hiệu suất và hiệu quả tốt hơn. Xác định và loại bỏ các tắc nghẽn, giảm thời gian xây dựng và hợp lý hóa việc sử dụng tài nguyên. Các kỹ thuật như bộ nhớ đệm, song song hóa, quản lý phụ thuộc và lập lịch tác vụ thông minh có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và năng suất của bản dựng.
28. Chỉ số và Báo cáo Xây dựng : Thiết lập hệ thống báo cáo toàn diện để theo dõi và phân tích các chỉ số xây dựng. Thu thập và trực quan hóa dữ liệu về thời lượng xây dựng, tỷ lệ thành công, phạm vi kiểm thử, chất lượng mã và các số liệu liên quan khác. Báo cáo bản dựng cung cấp thông tin chi tiết về tình trạng và tiến độ của quá trình xây dựng, cho phép đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu và cải tiến liên tục.
29. Tài liệu và tự phục vụ : Cung cấp tài liệu toàn diện và tài nguyên tự phục vụ cho quá trình xây dựng. Điều này bao gồm các hướng dẫn, hướng dẫn và hướng dẫn về cách thiết lập môi trường phát triển cục bộ, định cấu hình tập lệnh xây dựng, chạy thử nghiệm và khắc phục các sự cố phổ biến. Tài nguyên tự phục vụ trao quyền cho các nhà phát triển xây dựng và xác thực mã của họ một cách độc lập, giảm sự phụ thuộc vào các nhóm vận hành hoặc xây dựng chuyên biệt.
30. Đường ống tích hợp liên tục/Triển khai liên tục (CI/CD) : Mở rộng quy trình xây dựng tự động để bao gồm tích hợp liên tục và triển khai liên tục. Quy trình CI/CD tự động hóa toàn bộ quy trình phân phối phần mềm, từ cam kết mã đến triển khai sản xuất. Bằng cách tích hợp tự động hóa xây dựng với kiểm tra, triển khai và quản lý phát hành tự động, các tổ chức có thể đạt được thời gian đưa ra thị trường nhanh hơn, phát hành thường xuyên và triển khai sản xuất đáng tin cậy.
31. Cung cấp cơ sở hạ tầng dưới dạng mã : Mở rộng khái niệm Cơ sở hạ tầng dưới dạng mã (IaC) cho chính cơ sở hạ tầng xây dựng. Sử dụng các công cụ như Terraform, CloudFormation hoặc Ansible để xác định và cung cấp cơ sở hạ tầng xây dựng cần thiết, chẳng hạn như máy chủ xây dựng, môi trường thử nghiệm và tác nhân xây dựng. Điều này đảm bảo rằng môi trường xây dựng nhất quán, có thể tái tạo và dễ dàng mở rộng.
32. Trực quan hóa đường ống xây dựng : Trực quan hóa đường ống xây dựng để hiểu rõ hơn về toàn bộ quá trình xây dựng và các giai đoạn của nó. Các công cụ như Jenkins Blue Ocean, Azure DevOps hoặc GitLab CI/CD cung cấp các hình ảnh trình bày trực quan về quy trình xây dựng, cho phép các nhóm theo dõi tiến trình xây dựng, xác định các điểm nghẽn và hiểu rõ hơn về quy trình xây dựng tổng thể.
33. Mở rộng quy mô cơ sở hạ tầng : Triển khai khả năng tự động mở rộng quy mô cho cơ sở hạ tầng xây dựng để điều chỉnh linh hoạt các tài nguyên dựa trên nhu cầu. Bằng cách tự động tăng hoặc giảm quy mô môi trường xây dựng, các tổ chức có thể tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên, xử lý các mức tăng đột biến trong hoạt động xây dựng và đảm bảo thực thi bản dựng hiệu quả trong thời gian cao điểm.
34. Bản dựng bất biến : Hãy cân nhắc áp dụng phương pháp xây dựng bất biến, trong đó các tạo phẩm bản dựng được coi là bất biến và không bị sửa đổi sau khi chúng được tạo. Các bản dựng bất biến thúc đẩy khả năng lặp lại, khả năng truy nguyên và dễ dàng triển khai bằng cách đảm bảo rằng các tạo phẩm của bản dựng nhất quán và không có những thay đổi ngoài ý muốn.
35. Quy trình phê duyệt bản dựng : Triển khai quy trình phê duyệt cho các bản dựng quan trọng hoặc nhạy cảm. Một số bản dựng nhất định, chẳng hạn như bản phát hành sản xuất hoặc bản cập nhật lớn, có thể yêu cầu sự giám sát hoặc phê duyệt bổ sung trước khi chúng có thể tiếp tục. Xác định quy trình phê duyệt có sự tham gia của các bên liên quan, đảm bảo rằng các bản dựng quan trọng phải được xem xét và xác nhận phù hợp.
36. Phân tích hiệu suất bản dựng: Sử dụng các công cụ phân tích hiệu suất bản dựng để phân tích và tối ưu hóa hơn nữa quá trình xây dựng. Những công cụ này cung cấp thông tin chi tiết về thời gian xây dựng, việc sử dụng tài nguyên và các điểm nghẽn. Bằng cách xác định các lĩnh vực cần cải tiến, các nhóm có thể tối ưu hóa quy trình xây dựng, giảm thời gian xây dựng và nâng cao hiệu quả tổng thể.
37. Lưu giữ tạo phẩm bản dựng : Xác định chính sách lưu giữ cho các tạo phẩm xây dựng để quản lý không gian lưu trữ và đảm bảo tuân thủ. Xác định thời gian giữ lại các thành phần lạ của bản dựng trước khi chúng tự động bị xóa hoặc lưu trữ. Xem xét nhu cầu lưu trữ lâu dài các hiện vật cho mục đích kiểm toán, tuân thủ quy định hoặc tham khảo lịch sử.
38. Tính nhất quán của môi trường xây dựng : Đảm bảo tính nhất quán giữa môi trường xây dựng và môi trường sản xuất. Môi trường xây dựng phải gần giống với môi trường sản xuất mục tiêu để giảm thiểu sự khác biệt và các vấn đề triển khai tiềm ẩn. Sử dụng các công cụ như hệ thống quản lý cấu hình hoặc công nghệ chứa để duy trì tính nhất quán của môi trường.
39. Bảo mật đường ống xây dựng : Thực hiện các biện pháp bảo mật trong suốt quá trình xây dựng đường ống. Điều này bao gồm việc đảm bảo quyền truy cập vào cơ sở hạ tầng xây dựng, xác thực và quét các phần phụ thuộc bên ngoài, đảm bảo lưu trữ và truyền an toàn các tạo phẩm xây dựng cũng như tuân theo các biện pháp mã hóa an toàn. Bảo mật cần được tích hợp vào toàn bộ quá trình xây dựng, từ giai đoạn phát triển đến triển khai các tạo phẩm.
40. Học hỏi và cải tiến liên tục : Nuôi dưỡng văn hóa học hỏi và cải tiến liên tục trong quá trình xây dựng. Khuyến khích các nhóm thường xuyên xem xét và phản ánh về quy trình xây dựng, thu thập phản hồi và xác định các lĩnh vực cần cải tiến. Áp dụng tư duy cải tiến liên tục để nâng cao hiệu quả, độ tin cậy và chất lượng trong quá trình xây dựng.

Tự động hóa quá trình xây dựng là một phương pháp cơ bản trong DevOps nhằm nâng cao hiệu quả, sự hợp tác và chất lượng. Bằng cách tận dụng các công cụ tự động hóa xây dựng, tích hợp liên tục, thử nghiệm tự động và các biện pháp thực hành thiết yếu khác, các tổ chức có thể đạt được chu kỳ phản hồi nhanh hơn, giảm nỗ lực thủ công và đảm bảo rằng phần mềm được xây dựng và thử nghiệm nhất quán theo cách đáng tin cậy và có thể lặp lại.