CI/CD là gì? CI/CD là xu hướng cốt lõi trong phát triển phần mềm. CI (Continuous Integration) là tích hợp liên tục, còn CD (Continuous Delivery/Deployment) tự động triển khai sản phẩm. Quy trình này giúp doanh nghiệp giảm lỗi, tăng tốc độ ra mắt và nâng cao chất lượng sản phẩm. Bên cạnh đó, CI/CD thúc đẩy hợp tác giữa các nhóm phát triển, đảm bảo phản hồi và tạo lợi thế cạnh tranh trên thị trường. Mời bạn cùng tìm hiểu thêm qua bào viết sau đây của VinaHost.

1. Tổng quan kiến thức về CI/CD

CI/CD (Continuous Integration / Continuous Deployment hoặc Continuous Delivery) là một phương pháp phát triển phần mềm hiện đại giúp tự động hóa quy trình tích hợp, kiểm thử và triển khai phần mềm.

Việc áp dụng CI/CD giúp nâng cao hiệu suất phát triển, đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm thiểu rủi ro khi phát hành phần mềm.

1.1. CI là gì?

Continuous Integration (CI) là quá trình liên tục tích hợp mã nguồn mới từ nhiều nhà lập trình vào một kho lưu trữ chung.

Khi một lập trình viên đẩy (push) mã nguồn mới lên kho lưu trữ, hệ thống CI sẽ tự động kiểm tra, chạy kiểm thử (unit test, integration test) và phát hiện lỗi trước khi mã được hợp nhất vào nhánh chính của dự án.

Các công cụ phổ biến cho CI:

Jenkins: Một trong những công cụ CI/CD mã nguồn mở phổ biến nhất.
GitHub Actions: Tích hợp trực tiếp vào GitHub để tự động hóa quy trình CI/CD.
GitLab CI/CD: Công cụ tích hợp sẵn trong GitLab giúp tự động hóa kiểm thử và triển khai.
CircleCI, Travis CI, TeamCity: Các công cụ khác hỗ trợ tích hợp liên tục với nhiều nền tảng khác nhau.

1.2. CD là gì?

CD có thể được hiểu theo hai cách Continuous Delivery (Phân phối liên tục) hoặc Continuous Deployment (Triển khai liên tục).

Mặc dù có sự khác biệt nhỏ, cả hai đều giúp tự động hóa quá trình triển khai phần mềm để đảm bảo việc phát hành sản phẩm diễn ra nhanh chóng và đáng tin cậy.

Continuous Delivery (Phân phối liên tục): Continuous Delivery (CD) là quy trình mở rộng của CI, trong đó phần mềm sau khi được tích hợp và kiểm thử thành công có thể sẵn sàng để triển khai bất cứ lúc nào. Tuy nhiên, việc triển khai cuối cùng vẫn cần sự phê duyệt của con người.
Continuous Deployment (Triển khai liên tục): Continuous Deployment (CD) là bước tiếp theo của Continuous Delivery, trong đó phần mềm sau khi kiểm thử thành công sẽ được triển khai tự động lên môi trường sản xuất mà không cần sự can thiệp của con người.

Các công cụ phổ biến cho CD

Jenkins, GitHub Actions, GitLab CI/CD: Hỗ trợ cả CI và CD.
ArgoCD: Công cụ CD mạnh mẽ dành cho Kubernetes.
Spinnaker: Công cụ triển khai đa nền tảng hỗ trợ nhiều dịch vụ cloud như AWS, GCP, Kubernetes.
FluxCD, Tekton Pipelines: Các công cụ CD dành cho môi trường Kubernetes.

1.3. CI/CD là gì?

CI/CD là sự kết hợp của Continuous Integration (CI) và Continuous Delivery hoặc Continuous Deployment (CD), tạo thành một quy trình phát triển phần mềm hoàn chỉnh, giúp tự động hóa từ giai đoạn tích hợp mã, kiểm thử đến triển khai sản phẩm.

ci/cd la gi — CI/CD (Continuous Integration / Continuous Deployment hoặc Continuous Delivery) là một phương pháp phát triển phần mềm hiện đại giúp tự động hóa quy trình tích hợp, kiểm thử và triển khai phần mềm.

2. Cách thức hoạt động của CI/CD

Quy trình CI/CD bao gồm nhiều bước tự động hoá, từ lúc mã nguồn được thay đổi cho đến khi ứng dụng được triển khai lên môi trường sản xuất. Các bước cơ bản thường bao gồm:

2.1. Commit mã nguồn và kích hoạt Pipeline

Commit và Push Code: Các lập trình viên thay đổi mã nguồn và commit lên hệ thống quản lý mã nguồn (như Git).
Webhook/Trigger: Hệ thống quản lý mã nguồn (ví dụ GitHub, GitLab) gửi thông báo tới hệ thống CI khi có commit mới, kích hoạt quá trình pipeline.

2.2. Build (Xây dựng ứng dụng)

Tải mã nguồn: Hệ thống CI lấy mã nguồn từ repository.
Biên dịch và xây dựng: Quá trình build được thực hiện (ví dụ: biên dịch mã nguồn, xây dựng Docker image) để tạo ra các artifact (sản phẩm phần mềm) sẵn sàng cho các bước tiếp theo.
Cài đặt phụ thuộc: Cài đặt các thư viện, module cần thiết theo file cấu hình (như package.json, pom.xml).

2.3. Kiểm thử tự động (Automated Testing)

Unit Test: Chạy các bài kiểm thử đơn vị để đảm bảo từng module nhỏ hoạt động đúng.
Integration Test: Kiểm tra sự tương tác giữa các module, đảm bảo rằng chúng hoạt động cùng nhau.
Static Code Analysis: Một số pipeline có thêm bước phân tích mã (code linting, kiểm tra chất lượng code) nhằm đảm bảo tiêu chuẩn lập trình.
Test Coverage: Đo lường phần trăm mã được kiểm thử, giúp đánh giá chất lượng của bộ kiểm thử.

2.4. Tạo artifact và lưu trữ

Packaging: Nếu các bài kiểm thử thành công, mã nguồn được đóng gói thành artifact (ví dụ: file binary, container image).
Artifact Repository: Artifact được lưu trữ trong kho lưu trữ (như Nexus, Artifactory) để dễ dàng truy xuất cho các bước triển khai sau.

2.5. Triển khai lên môi trường staging (CD – Continuous Delivery)

Môi trường Staging: Artifact được triển khai lên môi trường staging để kiểm tra tích hợp trong môi trường tương tự sản xuất.
Manual Approval (nếu cần): Trong mô hình Continuous Delivery, bước triển khai sản phẩm lên môi trường sản xuất thường yêu cầu sự xác nhận của con người sau khi kiểm tra ở môi trường staging.

2.6. Triển khai tự động lên sản xuất (CD – Continuous Deployment)

Continuous Deployment: Nếu pipeline được cấu hình theo mô hình Continuous Deployment, sau khi các bước kiểm thử và triển khai ở staging thành công, artifact sẽ tự động được triển khai lên môi trường sản xuất mà không cần sự can thiệp thủ công.
Rollback và Monitoring: Hệ thống sẽ theo dõi quá trình triển khai và, nếu phát hiện lỗi nghiêm trọng, có thể kích hoạt cơ chế rollback để khôi phục phiên bản ổn định trước đó.

3. Ưu và nhược điểm của CI/CD

3.1. Ưu điểm

Rút ngắn chu trình phát triển: Việc tự động hóa toàn bộ quy trình từ kiểm thử đến triển khai giúp giảm đáng kể thời gian chờ đợi giữa các phiên bản phần mềm.
Phản hồi nhanh: Các lỗi được phát hiện ngay sau mỗi commit nhờ vào các bài kiểm thử tự động, giúp đội ngũ phát triển nhanh chóng sửa chữa và cải tiến.
Kiểm thử liên tục: Với việc tích hợp kiểm thử (unit, integration, và các bài kiểm thử tự động khác) vào pipeline, mã nguồn luôn được đánh giá một cách khách quan và chính xác.
Giảm thiểu lỗi do con người: Tự động hóa các bước build, kiểm thử và triển khai giúp giảm rủi ro xảy ra lỗi do thao tác thủ công, tạo điều kiện cho toàn bộ nhóm nắm bắt được trạng thái hiện tại của dự án.
Triển khai tự động: Các bản cập nhật được đưa lên môi trường staging hoặc production một cách tự động, giúp giảm thời gian downtime và tăng tính ổn định cho hệ thống.
Khả năng mở rộng: CI/CD cho phép mở rộng quy trình kiểm thử và triển khai cho các dự án với quy mô khác nhau, từ nhỏ đến lớn.
Rollback tự động: Khi phát hiện lỗi nghiêm trọng sau khi triển khai, hệ thống có thể tự động rollback về phiên bản ổn định trước đó.
Giám sát liên tục: Các công cụ giám sát và báo cáo tích hợp giúp theo dõi hiệu suất của ứng dụng theo thời gian thực và đưa ra cảnh báo kịp thời.

3.2. Nhược điểm

Thiết lập ban đầu phức tạp: Việc xây dựng và cấu hình pipeline CI/CD đòi hỏi kiến thức chuyên sâu cũng như sự đầu tư về thời gian và nguồn lực ban đầu.
Chi phí hạ tầng: Để duy trì quá trình tự động hóa hiệu quả, doanh nghiệp cần đầu tư vào hạ tầng máy chủ, container, hoặc các dịch vụ cloud phù hợp.
Độ tin cậy của bài kiểm thử: Hiệu quả của CI/CD phụ thuộc vào chất lượng các bài kiểm thử. Nếu các bài kiểm thử không đầy đủ hoặc không chính xác, lỗi có thể được đưa lên môi trường sản xuất.
Bảo trì kiểm thử: Khi ứng dụng phát triển, các bộ kiểm thử cần được cập nhật liên tục để phản ánh đúng các thay đổi của mã nguồn.
Quản lý đa môi trường: Đối với các hệ thống có nhiều môi trường (development, staging, production), việc đồng bộ và quản lý các cấu hình triển khai có thể trở nên phức tạp.
Tích hợp với các công cụ khác: Mỗi tổ chức có thể sử dụng các công cụ CI/CD khác nhau; do đó, việc tích hợp chúng với nhau và với các hệ thống nội bộ khác đôi khi gặp phải những thách thức về tính tương thích.
Rủi ro lỗi không được kiểm soát: Nếu pipeline được cấu hình sai hoặc không đủ kiểm thử, các thay đổi không mong muốn có thể được triển khai tự động lên sản xuất.
Phụ thuộc vào công cụ: Một số tổ chức có thể trở nên phụ thuộc vào một công cụ CI/CD duy nhất, gây khó khăn khi cần chuyển đổi hoặc mở rộng hệ thống.

4. Lợi ích của CI/CD đối với doanh nghiệp

Dưới đây là một số lợi ích của CI/CD đối với doanh nghiệp:

4.1. Tăng tốc độ phát triển và triển khai sản phẩm

Rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường: CI/CD giúp tự động hóa các bước kiểm thử và triển khai, giảm thiểu thời gian chờ giữa các phiên bản phần mềm. Điều này cho phép doanh nghiệp nhanh chóng cập nhật và cải tiến sản phẩm để đáp ứng nhu cầu thị trường.
Phản hồi nhanh với thay đổi: Việc tích hợp liên tục giúp phát hiện lỗi ngay lập tức, từ đó lập tức điều chỉnh, cải thiện và tung ra bản cập nhật. Điều này giúp doanh nghiệp đáp ứng nhanh chóng với phản hồi từ người dùng cũng như các thay đổi của thị trường.

4.2. Nâng cao chất lượng sản phẩm

Kiểm thử tự động và phát hiện lỗi sớm: Qua các bài kiểm thử tự động (unit, integration, và hệ thống), CI/CD đảm bảo mỗi thay đổi đều được kiểm tra kỹ lưỡng. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro khi sản phẩm được triển khai lên môi trường sản xuất.
Giảm thiểu lỗi do thao tác thủ công: Khi mọi quy trình đều được tự động hóa, khả năng xảy ra sai sót do con người sẽ giảm đi rõ rệt. Kết quả là, sản phẩm đạt được độ ổn định và chất lượng cao hơn.

4.3. Cải thiện khả năng hợp tác và giao tiếp giữa các bộ phận

Minh bạch quy trình phát triển: Tất cả các thay đổi đều được theo dõi qua pipeline CI/CD, giúp các bộ phận phát triển, kiểm thử và vận hành có cái nhìn rõ ràng về trạng thái hiện tại của dự án. Điều này thúc đẩy sự hợp tác hiệu quả giữa các nhóm (DevOps, QA, Operations).
Phối hợp liền mạch giữa các nhóm: CI/CD tạo nên một môi trường làm việc đồng bộ, nơi mà mỗi thành viên đều có thể nắm bắt và theo dõi được tiến độ cũng như các vấn đề phát sinh, từ đó dễ dàng phối hợp xử lý.

4.4. Giảm thiểu rủi ro và chi phí vận hành

Rollback và phục hồi nhanh chóng: Hệ thống CI/CD thường tích hợp cơ chế rollback tự động. Nếu một bản cập nhật gây ra lỗi, hệ thống có thể nhanh chóng quay trở lại phiên bản ổn định trước đó, giảm thiểu thiệt hại và downtime.
Tiết kiệm chi phí vận hành: Nhờ tự động hóa, doanh nghiệp không chỉ giảm bớt chi phí nhân lực cho các công việc thủ công mà còn giảm thiểu rủi ro do lỗi con người, từ đó tối ưu hóa chi phí vận hành tổng thể.

4.5. Tạo nền tảng cho văn hóa DevOps

Xây dựng môi trường làm việc hợp tác: CI/CD là thành phần cốt lõi của văn hóa DevOps, giúp gắn kết các bộ phận phát triển và vận hành trong việc đưa sản phẩm từ khâu phát triển đến sản xuất một cách mượt mà và hiệu quả.
Tăng tính linh hoạt trong quản lý dự án: Việc tích hợp liên tục và triển khai tự động cho phép doanh nghiệp dễ dàng thử nghiệm các ý tưởng mới, triển khai A/B testing và thu thập phản hồi, từ đó cải thiện liên tục quy trình và sản phẩm.
Lợi ích của CI/CD đối với doanh nghiệp
Tính ứng dụng của công nghệ CI/CD

5. Tính ứng dụng của công nghệ CI/CD

Dưới đây là một bài phân tích chi tiết về tính ứng dụng của công nghệ CI/CD trong môi trường phát triển phần mềm và doanh nghiệp:

5.1. Tích hợp vào quy trình phát triển phần mềm

CI/CD giúp các nhà phát triển có thể liên tục commit, tích hợp và kiểm thử mã nguồn. Nhờ đó, các lỗi nhỏ được phát hiện và sửa kịp thời, giảm thiểu xung đột khi hợp nhất mã của nhiều thành viên trong nhóm. Ngoài ra, còn giúp tự động đưa các bản build đã qua kiểm thử lên môi trường staging hoặc sản xuất.

5.2. Ứng dụng trong các kiến trúc hiện đại

5.2.1. Kiến trúc Microservices

Độc lập và linh hoạt: Với kiến trúc microservices, các dịch vụ được chia nhỏ và triển khai độc lập. CI/CD cho phép cập nhật, kiểm thử và triển khai từng service một cách nhanh chóng mà không làm gián đoạn toàn bộ hệ thống.
Quy trình tự động hóa: Mỗi dịch vụ có thể có pipeline riêng, giúp dễ dàng theo dõi, rollback khi cần và cải tiến không ngừng.

5.2.2. Ứng dụng trên nền tảng đám mây

Triển khai tự động trên cloud: CI/CD tích hợp với các nền tảng điện toán đám mây (AWS, Azure, Google Cloud) và hỗ trợ hạ tầng dưới dạng mã (Infrastructure as Code – IaC), giúp tự động hóa quá trình triển khai và quản lý tài nguyên.
Mở rộng quy mô: Các pipeline CI/CD cho phép doanh nghiệp dễ dàng mở rộng ứng dụng theo nhu cầu sử dụng mà không gặp trở ngại về mặt cấu hình hay hiệu suất.

Tham khảo ngay dịch vụ: VPS giá rẻ, VPS NVMe, VPS Windows, VPS Forex, VPS GPU.

6. Mối liên hệ giữa CI/CD, Agile và DevOps

Dưới đây là mối liên hệ giữa CI/CD, Agile và DevOps:

6.1. Agile – Phương pháp phát triển linh hoạt

Đặc điểm chính của Agile: Agile là một phương pháp phát triển phần mềm theo chu kỳ ngắn (sprint) với mục tiêu phản hồi nhanh và cải tiến liên tục. Nó chú trọng vào sự hợp tác giữa các thành viên trong nhóm, khách hàng và thay đổi yêu cầu linh hoạt.
Lợi ích:
- Cải thiện khả năng thích ứng với thay đổi.
- Tăng cường giao tiếp và hợp tác giữa các bộ phận.
- Cho phép phản hồi sớm từ khách hàng và điều chỉnh sản phẩm kịp thời.

6.2. DevOps – Văn hóa hợp tác giữa phát triển và vận hành

Đặc điểm chính của DevOps: DevOps là tập hợp các thực hành và văn hóa kết nối chặt chẽ giữa đội ngũ phát triển (Dev) và đội ngũ vận hành (Ops). Mục tiêu là tăng cường tính liên tục trong quá trình phát triển, kiểm thử, triển khai và vận hành hệ thống.
Lợi ích:
- Rút ngắn thời gian triển khai sản phẩm.
- Cải thiện sự ổn định và độ tin cậy của hệ thống.
- Tạo ra quy trình làm việc liền mạch và minh bạch giữa các bộ phận.

6.3. CI/CD – Công cụ kỹ thuật hiện đại trong thực hành DevOps và Agile

Continuous Integration (CI): Là quy trình tự động tích hợp mã nguồn mới vào repository nhiều lần trong ngày, chạy kiểm thử tự động để phát hiện lỗi sớm.
Continuous Delivery/Deployment (CD): Là bước mở rộng của CI, giúp đóng gói và triển khai sản phẩm lên môi trường staging hoặc production một cách tự động (hoặc bán tự động đối với Continuous Delivery).
Vai trò của CI/CD:
- Hỗ trợ Agile: Cho phép phát hành các phiên bản nhỏ, liên tục và nhanh chóng. Tích hợp kiểm thử tự động giúp đảm bảo chất lượng ngay từ đầu, phù hợp với mô hình phát triển lặp đi lặp lại của Agile.
- Thúc đẩy DevOps: Tạo ra một pipeline tự động từ phát triển đến triển khai, giúp giảm thiểu sự gián đoạn giữa các bộ phận Dev và Ops. Đảm bảo quy trình triển khai nhanh, an toàn và có thể dễ dàng rollback nếu xảy ra sự cố.

6.4. Mối liên hệ và tương tác giữa CI/CD, Agile và DevOps

Tóm lại, bạn có thể hiểu đơn giản như sau:

Agile cung cấp phương pháp làm việc linh hoạt, chú trọng vào giao tiếp, hợp tác và cải tiến liên tục.
DevOps tập trung vào văn hóa hợp tác giữa các bộ phận, nhằm đưa sản phẩm từ giai đoạn phát triển đến vận hành một cách mượt mà và hiệu quả.
CI/CD là bộ công cụ kỹ thuật hiện đại hỗ trợ thực hiện các mục tiêu của Agile và DevOps, bằng cách tự động hóa quy trình tích hợp, kiểm thử và triển khai sản phẩm.

Nhờ vào mối liên hệ chặt chẽ này, doanh nghiệp có thể cải thiện tốc độ phát triển, đảm bảo chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa quy trình vận hành, từ đó tạo ra lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường.

7. Một số câu hỏi liên quan đến CI/CD

7.1. Gitlab Runner là gì?

GitLab Runner là một thành phần mã nguồn mở được GitLab phát triển nhằm chạy các tác vụ (jobs) trong pipeline của GitLab CI/CD. Nói một cách cụ thể:

Chức năng chính: GitLab Runner thực thi các công việc được định nghĩa trong file cấu hình .gitlab-ci.yml. Khi một pipeline được kích hoạt (ví dụ: sau khi có commit mới), GitLab Runner sẽ nhận các job từ GitLab server và tiến hành thực thi chúng trên môi trường của nó.

Các môi trường chạy: Nó có thể chạy trên nhiều hệ điều hành và môi trường khác nhau, chẳng hạn như

Shell Runner: Chạy các lệnh trực tiếp trên shell của máy chủ.
Docker Runner: Chạy các job bên trong container Docker, tạo ra môi trường cô lập và dễ quản lý.
Kubernetes Runner: Tích hợp với Kubernetes để tận dụng khả năng mở rộng và quản lý container.

Lợi ích:

Tính linh hoạt: Cho phép cấu hình và chạy các job theo nhiều cách tùy thuộc vào yêu cầu dự án.
Khả năng mở rộng: Có thể được cài đặt trên nhiều máy chủ, giúp xử lý nhiều job đồng thời.
Tích hợp chặt chẽ với GitLab: Giúp quá trình kiểm thử, build và triển khai trở nên tự động và liên tục, góp phần giảm thiểu lỗi và tăng tốc độ phát triển.

7.2. File .gitlab-ci.yml là gì?

File .gitlab-ci.yml là file cấu hình được đặt ở gốc repository GitLab, dùng để định nghĩa toàn bộ pipeline CI/CD cho dự án. File này được viết theo định dạng YAML, và có các thành phần cơ bản như sau:

Định nghĩa các stages (giai đoạn): Trong file này, bạn có thể chia pipeline thành nhiều stages (ví dụ: build, test, deploy) để sắp xếp các công việc theo thứ tự thực hiện.
Định nghĩa các job (công việc): Mỗi job là một tập hợp các lệnh hoặc script cần được thực thi. Bạn có thể xác định các job thuộc các stages khác nhau, đồng thời chỉ định các điều kiện, biến môi trường, artifacts, cache, v.v.
Tùy chỉnh điều kiện chạy: Bạn có thể cấu hình các điều kiện như chỉ chạy job khi có thay đổi trong một nhánh nhất định, khi merge request được tạo, hoặc dựa trên các trigger đặc biệt khác.
Tích hợp với GitLab Runner: GitLab Runner sẽ đọc file .gitlab-ci.yml để hiểu các tác vụ cần thực hiện, từ đó thực thi các job theo đúng thứ tự và điều kiện đã được định nghĩa.

Lợi ích:

Tự động hóa quy trình: Giúp chuyển giao các công việc từ phát triển sang kiểm thử và triển khai một cách tự động.
Quản lý dễ dàng: Khi pipeline được định nghĩa rõ ràng trong file này, việc bảo trì, mở rộng và chỉnh sửa quy trình CI/CD trở nên dễ dàng hơn.
Tích hợp liên tục: Đảm bảo mỗi lần thay đổi trong repository đều được kiểm tra và triển khai theo quy trình đã thiết lập, giúp phát hiện lỗi sớm và giảm thiểu rủi ro.

8. Tổng kết

CI/CD không chỉ là xu hướng mà còn là chìa khóa giúp doanh nghiệp chuyển mình trong kỷ nguyên số, nâng cao chất lượng và tốc độ phát triển phần mềm. Áp dụng CI/CD đòi hỏi sự đầu tư về công nghệ và thay đổi văn hóa tổ chức, nhưng kết quả mang lại là quy trình tự động, phản hồi nhanh và khả năng cạnh tranh vượt trội trên thị trường.

Mời bạn truy cập vào blog của VinaHost TẠI ĐÂY để theo dõi thêm nhiều bài viết mới. Hoặc nếu bạn muốn được tư vấn thêm thì có thể liên hệ với chúng tôi qua: