DevOps là gì và những lợi ích của DevOps

Có rất nhiều điều đáng chú ý kể từ khi DevOps trở thành một thuật ngữ phổ biến trong lĩnh vực IT. Nhưng DevOps là gì và ứng dụng thế nào? DevOps có ý nghĩa thế nào nghành công nghệ này? Bài viết này sẽ giúp bạn tìm hiểu rõ hơn về DevOps và những lợi ích mà nó mang lại.

DevOps là gì?

Không có bất kỳ một định nghĩa duy nhất nào cho DevOps. Tuy nhiên có thể hiểu đơn giản, DevOps là một khung quy trình (process framework) đảm bảo sự hợp tác giữa các nhóm phát triển và vận hành để triển khai code lên môi trường production một cách nhanh chóng theo quy trình lặp lại và tự động.

“DevOps” là sự kết hợp của “phát triển” (development – Dev) và “vận hành” (operations – Ops). DevOps giúp rút ngắn thời gian phát triển, đẩy nhanh việc cung cấp các ứng dụng và dịch vụ. Nó cho phép các tổ chức phục vụ khách hàng của họ một cách hiệu quả và trở nên cạnh tranh hơn trên thị trường. Nói một cách đơn giản, DevOps thúc đẩy mối liên kết giữa bộ phận phát triển và bộ phận vận hành bằng các phương thức giao tiếp và hợp tác tốt hơn.

Với DevOps chúng ta giả định môi trường được ứng dụng có một nền văn hóa nơi sự hợp tác giữa các bộ phận phát triển, vận hành và kinh doanh luôn được coi trọng. DevOps không chỉ đơn thuần là công cụ, DevOps là một tổ chức tạo ra giá trị liên tục cho khách hàng. Công cụ là không thể thiếu đối với DevOps, nhưng bên cạnh đó còn là con người và quy trình. DevOps tăng khả năng của các tổ chức nhằm cung cấp các giải pháp chất lượng cao một cách nhanh chóng. DevOps tự động hóa tất cả các quy trình, từ xây dựng đến triển khai, áp dụng cho một ứng dụng hoặc sản phẩm.

Khi thảo luận về DevOps người ta luôn xoay quanh mối quan hệ giữa đội ngũ phát triển ứng dụng và những người vận hành & duy trì ứng dụng đó.

Những thách thức đối với lập trình viên và bộ phận vận hành

Chúng ta hãy xem các lập trình viên (bộ phận phát triển – developement) và bộ phận vận hành (operation) có những thách thức nào phải đối mặt và DevOps sẽ giúp họ vượt qua các thách thức thế nào.

 Những thách thức đối với lập trình viên.

 Những thách thức đối với các lập trình viên trong quy trình DevOps là gì?  Đó là:

• Áp lực phải hoàn thành đúng hạn.
• Phải đảm bảo code được quản lý tốt và sẵng sàng để implement .
• Do áp lực về thời gian, team lập trình không thể xử lý hết mọi tình huống và phải đưa ra một số giả định trước khi triển khai ứng dụng. Điều đó dẫn đến mất nhiều thời gian để giải quyết các vấn đề xảy ra trong quá trình triển khai trong môi trường production hoặc staging khi những giả định không đúng.

Những thách thức đối với đội ngũ vận hành

Đội ngũ vận hành tập trung vào sự ổn định và độ tin cậy của các dịch vụ. Do đó, team vận hành tập trung sự quan tâm của mình vào việc thay đổi tài nguyên, công nghệ hoặc phương pháp tiếp cận khi họ tìm kiếm sự ổn định. Những thách thức mà họ phải đối mặt:

• Quản lý về tranh chấp tài nguyên khi nhu cầu về tài nguyên tăng lên.
• Thực hiện các thay đổi hoặc chỉnh sửa cần thiết để vận hành ứng dụng trong môi trường production.
• Chẩn đoán và giải quyết các vấn đề liên quan đến vận hành sau khi triển khai một ứng dụng.

DevOps giải quyết các thách thức về Dev và Ops ra sao.

Thay vì phát hành (release) nhiều tính năng cùng một lúc, các công ty cố gắng tìm cách tăng số lần release và giảm số tính năng trong mỗi lần release. Điều này mang lại một số lợi thế, như chất lượng phần mềm tốt hơn, phản hồi nhận được từ khách hàng nhanh hơn v.v … đảm bảo sự hài lòng của khách hàng luôn ở mức cao. Để đạt được những mục tiêu này, các công ty bắt buộc phải:

• Giảm tỷ lệ thất bại cho các bản release mới
• Gia tăng tần suất triển khai
• Thời gian chờ ít hơn, nhằm phục hồi trong trường hợp bản release mới làm ứng dụng bị hư, hỏng.
• Rút ngắn thời gian giữa các lần vá lỗi, sửa chữa.

DevOps hoàn thành tất cả các mục tiêu này và giúp cho việc triển khai thật sự hiệu quả. Các tổ chức áp dụng DevOps đạt được mức hiệu suất đáng kinh ngạc, điều mà chỉ vài năm về trước không ai nghĩ tới. Họ đang thực hiện hàng chục, hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn triển khai mỗi ngày trong khi vẫn đảm bảo độ tin cậy, ổn định và tính bảo mật.

DevOps cố gắng giải quyết một loạt các vấn đề phải đối mặt của các phương pháp trước đây, bao gồm:

• Bộ phận phát triển và vận hành làm việc tách biệt.
• Việc kiểm thử (testing) và triển khai là hai giai đoạn tách biệt được thực hiện sau khi thiết kế và xây dựng. Điều này đòi hỏi tốn nhiều thời gian hơn trong các chu kỳ phát triển ứng dụng hay phần mềm.
• Các thành viên trong dự án dành quá nhiều thời gian để kiểm thử, triển khai và thiết kế thay vì tập trung vào giá trị cốt lõi: xây dựng dịch vụ.
• Không thực hiện việc triển khai code tự động dẫn đến lỗi trên môi trường production.
• Các nhóm phát triển và vận hành thực hiện các tasks theo các mốc thời gian riêng biệt, không đồng bộ, gây thêm sự chậm trễ.

So sánh giữa DevOps, Agile và phương pháp truyền thống

DevOps có mối liên quan gì và như thế nào đến các phương pháp hay mô hình khác trong lĩnh vực IT, đặc biệt là Agile và Waterfall?

Phương pháp Agile là tập hợp các nguyên tắc, giá trị và phương pháp dành cho quy phát triển ra phần mềm. Ví dụ: Nếu như bạn có ý tưởng và muốn chuyển đổi ý tưởng thành phần mềm, bạn có thể tận dụng các nguyên tắc và giá trị Agile. Nhưng phần mềm đó chỉ có thể hoạt động trong trong một phạm vi nhỏ hoăc trong môi trường testing. Bạn cần một cách thức để triển khai phần mềm vào môi trường production một cách đơn giản, nhanh chóng và an toàn. Khi đó các công cụ và kỹ thuật DevOps được phát huy tác dụng. Phương pháp phát triển phần mềm Agile tập trung vào các quy trình phát triển, nhưng DevOps sẽ giúp phát triển và triển khai theo cách thức an toàn và đáng tin cậy nhất.

So sánh mô hình waterfall truyền thống với DevOps là cách để hiểu được những lợi ích mà DevOps mang lại. Trong ví dụ sau đây, giả định rằng ứng dụng ​​sẽ hoạt động sau bốn tuần và coding đã hoàn thành được 85%. Đây là lần đầu tiên ứng dụng này được launch và quy trình mua server để triển khai code vừa được bắt đầu.

Vòng đời của DevOps

Lập kế hoạch liên tục

Việc lập kế hoạch liên tục áp dụng các nguyên tắc tinh gọn trong phạm vi nhỏ. Bằng cách này có thể xác định các nguồn lực và kết quả cần thiết để kiểm tra giá trị hoặc tầm nhìn, thích ứng liên tục, đo lường tiến độ, học hỏi từ nhu cầu của khách hàng. Bên cạnh đó là sự chuyển hướng uyển chuyển và cập nhật kế hoạch kinh doanh khi cần thiết.

Hợp tác phát triển

Quá trình phát triển hợp tác cho phép cộng tác giữa các nhóm kinh doanh, nhóm phát triển, kiểm thử từ những vị trí địa lý khác nhau, không cùng múi giờ với mục tiêu cung cấp phần mềm chất lượng một cách liên tục. Điều này bao gồm phát triển đa nền tảng, hỗ trợ lập trình polyglot (tức viết code bằng nhiều ngôn ngữ lập trình), tạo câu chuyện người dùng, xây dựng ý tưởng. Phát triển hợp tác bao gồm quá trình và thực hành tích hợp liên tục, thúc đẩy tích hợp code thường xuyên và build code tự động. Bằng cách tích hợp code thường xuyên, các vấn đề về tích hợp nếu có sẽ được xác định sớm (khi chúng dễ sửa chữa hơn). Và như vậy nỗ lực tích hợp tổng thể sẽ giảm.

Kiểm thử liên tục

Việc testing liên tục làm giảm chi phí kiểm thử đồng thời giúp cân bằng giữa tốc độ phát triển và chất lượng. Nó cũng giúp loại bỏ các tắt nghẽn trong quá trình kiểm thử thông qua các dịch vụ ảo hóa. Môi trường kiểm thử ảo hóa có thể chia sẻ, triển khai và cập nhật một cách dễ dàng khi hệ thống thay đổi. Việc này giúp giảm chi phí cung cấp và duy trì môi trường kiểm thử đồng thời rút ngắn chu kỳ testing bằng cách cho phép tích hợp việc kiểm thử sớm trong vòng đời phát triển sản phẩm.

Phát hành (release) và triển khai liên tục

Phát hành và triển khai liên tục là một yêu cầu cốt lõi của DevOps. Việc này thực hiện được nhờ vào sự tự động hóa các quy trình chính. Từ đó giảm số lượng quy trình thủ công, thời gian chờ tài nguyên, các việc phải làm lại (rework),  đảm bảo số lượng release cao hơn, giảm lỗi và quy trình rõ ràng từ đầu đến cuối.

Tự động hóa đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo phần mềm được có thể được phát hành liên tục và đáng tin cậy. Một mục tiêu quan trọng là tự động hóa các quy trình thủ công như xây dựng, hồi quy, triển khai và cung cấp cơ sở hạ tầng. Điều này yêu cầu kiểm soát  chặc chẽ các phiên bản mã nguồn (source code version control), các scripts dùng để kiểm thử (testing script) và triển khai, cơ sở hạ tầng và dữ liệu cấu hình (configuration data) của ứng dụng, các thư viện, packages… Một yếu tố nữa là khả năng truy vấn trạng thái của tất cả các môi trường cũng rất quan quan trọng.

Giám sát liên tục

Giám sát liên tục đảm bảo các nhóm phát triển hiểu được tính khả dụng và hiệu suất của các ứng dụng trên môi trường production, ngay cả trước khi chúng được thực sự triển khai trên môi trường này. Phản hồi sớm do sự giám sát liên tục là rất quan trọng để giảm chi phí do lỗi gây ra và giúp các dự án đi đúng hướng. Các công cụ giám sát như quản lý log, quảng lý mã nguồn… cho ta thấy rõ được các số liệu liên quan đến hiệu suất của ứng dụng.

Phản hồi và tối ưu hóa liên tục

Phản hồi và tối ưu hóa liên tục cung cấp bằng chứng trực quan để phân tích hành trình của khách hàng và xác định chính xác các vấn đề. Phản hồi có thể được áp dụng cho cả hai giai đoạn trước và sau đưa vào vận hành để tối đa hóa giá trị và đảm bảo rằng các giao dịch thành công. Điều này cho thấy được ngay nguyên nhân gây khó khăn cho khách hàng mà có thể dẫn đến hành vi và tác động tiêu cực đến doanh nghiệp.

Lợi ích của DevOps là gì?

DevOps có thể tạo ra một môi trường hợp tác nơi các lập trình viên và các nhà điều hành làm việc với nhau và cùng hướng tới mục đích chung. Một cột mốc quan trọng trong quá trình này là việc thực hiện việc tích hợp và triển khai liên tục (continuous integration and continuous delivery – CI / CD). Điều này cho phép các team đưa phần mềm ra thị trường nhanh hơn, ít lỗi hơn.

Các lợi ích quan trọng của DevOps:

• Dự đoán: Các bản release mới có tỷ lệ thất bại thấp hơn.
• Bảo trì: Phục hồi các bản release một cách dễ dàng khi có vấn đề.
• Khôi phục: Khôi phục các phiên bản trước khi cần thiết.
• Chất lượng cao hơn: Kết hợp các vấn đề về cơ sở hạ tầng giúp cải thiện chất lượng phát triển ứng dụng.
• Thời gian: Thời gian được giảm lên đến 50%.
• Giảm rủi ro: Kết hợp bảo mật vào vòng đời phần mềm giúp giảm rủi ro.
• Tiết kiệm chi phí: Tiết kiệm chi phí hơn các phương pháp khác.
• Khả năng phục hồi: Hệ thống ổn định, an toàn hơn và các thay đổi có thể kiểm tra được.
• Chia nhỏ codebase: DevOps dựa trên phương pháp lập trình nhanh, hỗ trợ chia nhỏ các codebase thành các phần nhỏ, dễ quản lý hơn.

Nguyên tắc DevOps

Đối với DevOps, một số nguyên tắc đã được phát triển (và vẫn đang tiếp tục phát triển). Tuy nhiên, hầu hết các nhà cung cấp giải pháp đã phát triển các biến thể của riêng họ. Tất cả các nguyên tắc này có một cách tiếp cận toàn diện đối với DevOps và các tổ chức thuộc mọi quy mô đều có thể áp dụng chúng. Hãy xem một số nguyên tắc của DevOps là gì:

Phát triển và thử nghiệm trên môi trường tương tự môi trường production

Mục tiêu chính là giúp team phát triển và team đảm bảo chất lượng (QA) phát triển và thử nghiệm các hệ thống trên môi trường tương tự như production. Qua đó họ có thể thấy ứng dụng hoạt động như thế nào và hiệu năng của ứng dụng ra sao trước khi triển khai.

Ứng dụng nên được thử nghiệm trên các môi trường tương tự hệ môi trường production càng sớm càng tốt để giải quyết ba vấn đề có thể xảy ra. Đầu tiên, điều này cho phép ứng dụng được thử nghiệm trong một môi trường gần với môi trường thực tế. Thứ hai, nó cho phép các quy trình phân phối ứng dụng được kiểm tra và xác nhận trước. Thứ ba, nó cho phép team vận thấy được trước  về cách môi trường của họ sẽ hoạt động khi các ứng dụng được triển khai, từ đó cho phép họ có những điều chỉnh hay thay đổi môi trường cho phù hợp.

Triển khai với các quy trình đáng tin cậy lặp đi lặp lại

Nguyên tắc này cho phép team phát triển và vận hành có thể hỗ trợ quy trình phát triển phần mềm agile  trong suốt vòng đời phát triển sản phẩm. Tự động hóa đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra các quy trình lặp, có độ tin cậy cao. Do đó, tổ chức phải tạo ra một hệ phân phối cho phép triển khai và thử nghiệm liên tục, tự động. Việc triển khai thường xuyên cũng cho phép các nhóm cải tiến chính các quy trình triển khai, do đó giảm rủi ro thất bại trong quá trình release thực tế.

Giám sát và xác nhận chất lượng hoạt động

Các tổ chức rất có kinh nghiệm trong việc giám sát các ứng dụng đã được đưa vào vận hành vì họ có các công cụ ghi nhận số liệu và các KPI (Performance Indicator) theo thời gian thực. Và như vậy quy trình giám sát được thực hiện sớm. Bất cứ khi nào một ứng dụng được kiểm tra và triển khai, các số liệu chất lượng cần được nắm bắt và phân tích. Các công cụ giám sát cung cấp cảnh báo sớm về các vấn đề vận hành và chất lượng khi hoạt động. Các số liệu này được tập hợp theo một định dạng mà tất cả những ai liên quan đều có thể hiểu và nắm rõ..

Mở rộng chu trình phản hồi

Các quy trình DevOps cho phép các tổ chức phản ứng và thực hiện các thay đổi nhanh hơn. Trong việc triển khai phần mềm, để đạt mục tiêu này cần phải có đượccác phản hồi sớm và sau đó học hỏi nhanh chóng để từ đó có những hành động cần thiết. Nguyên tắc này đòi hỏi các tổ chức tạo phải ra các kênh truyền thông cho phép các bên liên quan truy cập và hành động dựa trên sự phản hồi. Bộ phận phát triển có thể hành động bằng cách điều chỉnh kế hoạch dự án hoặc độ ưu tiên của của các tác vụ. Bộ phận vận hành có thể hành động bằng cách cải thiện môi trường production.

Các công cụ thông dụng sử dụng cho DevOps

Kết luận

DevOps là một phương pháp ngày càng phổ biến với mục tiêu kết nối các lập trình viên và đội ngũ vận hành thành một đơn vị gắn kết. Đó là điểm khác biệt lớn nhất so với các hoạt động IT truyền thống và phương pháp Agile.

Hy vọng bạn có thể hiểu rõ DevOps là gì sau khi đọc bài viết này. Công ty bạn có áp dụng DevOps hay không? Và nếu bạn là một kỹ sư DevOps, hãy chia sẻ cho chúng tôi kinh nghiệm của bạn về DevOps bằng cách để lại comment bên dưới nhé

Bài được biên tập dựa theo bài gốc trên Opensource.com