CI/CD Pipeline với Kubernetes - Các công cụ và best practice

Kubernetes

Chiptl

1737

15-02-2022

Trong bài viết này, hãy cùng Bizfly Cloud xem xét một số công cụ được đề xuất và các best practice để tối ưu hóa CI/CD pipeline với Kubernetes.

Trong bối cảnh các doanh nghiệp hướng tới việc phát triển phần mềm nhanh hơn và đáng tin cậy hơn, CI/CD đã trở thành một tiêu chuẩn để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Nhiều tổ chức đang vận hành Kubernetes trong quá trình sản xuất cố gắng kết hợp quy trình làm việc CI/CD để sản xuất phần mềm một cách hiệu quả nhưng không hiểu rằng việc tích hợp CI/CD vào quy trình phát triển của họ chỉ là một phần của quá trình. Để tận dụng hoàn toàn quy trình làm việc CI/CD, các tổ chức phải hiểu công cụ nào phù hợp nhất với nhu cầu của họ.

Sơ lược về CI/CD

CI/CD là một tập hợp các phương pháp triển khai code được thiết kế để giúp các nhóm tích hợp các thay đổi phần mềm một cách nhanh chóng và đáng tin cậy vào quá trình sản xuất. CI/CD pipeline triển khai các bộ xây dựng và thử nghiệm tự động để cải thiện tính nhanh nhạy và sớm giải quyết các vấn đề phần mềm trong quá trình phát triển.

Trong khi CI/CD là thực hành kết hợp của tích hợp liên tục và phân phối/triển khai liên tục, chúng là hai quy trình khác nhau cùng thúc đẩy phát triển và tích hợp phần mềm.

Quy trình tích hợp liên tục (CI) tích hợp các thay đổi code thường xuyên nhất có thể thông qua quá trình xây dựng tự động hóa. Mọi thay đổi code trong ứng dụng phần mềm đều được tự động tạo thành một image và tạo thành một container. Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian từ việc xây dựng và đóng gói image theo cách thủ công mỗi khi cam kết thay đổi code mới.

Sau khi code được tích hợp và đóng gói, quy trình phân phối liên tục (CD) sẽ hoạt động. Mục tiêu của CD là đưa các thay đổi mã tích hợp vào sản xuất một cách an toàn bằng cách chạy các bài kiểm tra tự động. Các bài test kiểm tra tính hợp lệ của bản dựng bằng cách duyệt nó qua nhiều giai đoạn. Nếu quá trình xây dựng vượt qua tất cả các giai đoạn, nó sẽ sẵn sàng được triển khai vào cụm Kubernetes tự động hoặc thủ công, tùy thuộc vào phương pháp của tổ chức.

Ví dụ về Kubernetes CI/CD pipeline

Triển khai một CI/CD pipeline điển hình cho cụm Kubernetes yêu cầu nhiều thành phần khác nhau.

• Version Control System - Hệ thống kiểm soát phiên bản: Một kho lưu trữ code nơi các thay đổi và cập nhật code được đẩy từ nhiều nhà phát triển (Developer). Công cụ CI/CD thường được kích hoạt khi các Developer đẩy các thay đổi code vào hệ thống kiểm soát phiên bản. Các ví dụ phổ biến về hệ thống kiểm soát phiên bản là Git.
• CI/CD Tool - Công cụ CI/CD: Hệ thống tích hợp và kiểm tra xây dựng docker image và chạy một loạt các bài test. Nó cũng đẩy image đã xây dựng đến cụm Kubernetes. Các ví dụ phổ biến là Jenkins, Travis hoặc CircleCI.

• Kubernetes Cluster - Kubernetes triển khai các docker container cho bản dựng phần mềm được xác minh bởi công cụ CI/CD.
• Docker - Docker chứa ứng dụng phần mềm để đóng gói và tích hợp liền mạch.

Các Kubernetes CI/CD best practice

Mặc dù Kubernetes CI/CD pipeline đơn giản hóa việc triển khai, giám sát và quản lý cho các microservice, nhưng việc thực hiện các best practice cho CI/CD pipeline là chìa khóa để thiết lập tư thế bảo mật đầy đủ trước khi chúng được sử dụng trong sản xuất.

Dưới đây là một số best practice mà các tổ chức có thể xem xét để xây dựng CI/CD pipeline một cách an toàn.

1. Giữ Kubernetes Secrets an toàn

Secrets trong Kubernetes là thông tin xác thực kỹ thuật số cung cấp xác thực và ủy quyền cho các ứng dụng và dịch vụ CI/CD khác nhau trên cụm Kubernetes. Chúng có thể bị lộ qua hệ thống kiểm soát nguồn như GitHub trong quá trình triển khai CI/CD pipeline. Vì vậy, nó luôn được coi là best practice để giữ Secrets được mã hóa và bên ngoài container để đảm bảo tối đa độ bảo mật và độ tin cậy.

2. Triển khai Quy trình làm việc dựa trên Git (GitOps)

Việc kích hoạt các CI/CD pipeline bằng các hoạt động dựa trên Git có nhiều lợi ích về mặt cộng tác và khả năng sử dụng. Tất cả các thay đổi pipeline và source code được lưu trữ tại một kho lưu trữ nguồn thống nhất, cho phép các Dev xem xét các thay đổi và loại bỏ lỗi trước khi chúng được triển khai.

Ngoài ra, hỗ trợ xây dựng snapshot và tích hợp các công cụ chat (ví dụ: Slack) cung cấp trợ giúp trong việc theo dõi và khôi phục các thay đổi khi có lỗi.

3. Tận dụng các mô hình Blue-Green Deployment

Các CI/CD pipeline thường triển khai code trong sản xuất khi nó vượt qua các yêu cầu cho các giai đoạn nhất định. Trong hầu hết các tình huống, các phương pháp CI/CD được tuân thủ đúng cách và việc triển khai được thực hiện đúng cách trong quá trình sản xuất. Nhưng có thể có các trường hợp (như lỗi bảo mật, hết tài nguyên) có thể dẫn đến phiên bản sản xuất hoạt động không đúng cách.

Vì vậy nên đây là best practice để triển khai mô hình Blue-Green Deployment để khởi tạo một tập hợp các phiên bản triển khai song song bổ sung cho các phiên bản sản xuất hiện có của bạn để chuyển đổi dễ dàng hơn trong trường hợp lỗi và downtime.

4. Kiểm tra và quét Container Image

Kiểm tra và quét container image mỗi khi image mới được tạo là một trong những phương pháp CI hữu ích nhất mà các tổ chức có thể áp dụng để phát hiện các lỗ hổng. Kiểm tra container image đảm bảo hoạt động bình thường của các command trong container và kiểm tra chúng để tìm nội dung và thông số kỹ thuật chính xác.

Chạy quét image có thể giúp chăm sóc các lỗ hổng có thể được đưa vào thông qua các bản dựng mới được đẩy vào container registry.

Những điều cần cân nhắc khi triển khai CI/CD pipeline

Việc triển khai đường dẫn CI/CD và sau đó sử dụng các best practice thường là sự kết hợp đôi bên cùng có lợi khi nói đến năng suất, hiệu quả chi phí và bảo mật. Tuy nhiên, có một số yếu tố có thể dẫn đến tích hợp, thử nghiệm bị lỗi và dấu chân bảo mật không đáng tin cậy.

Hãy xem xét những cạm bẫy CI/CD tiềm ẩn đó và cách bạn có thể tránh chúng trong quá trình sản xuất.

1. Thẩm định

Các cơ chế tích hợp liên tục có thể có nhiều bản dựng được triển khai tại một thời điểm cụ thể. Để đảm bảo một bản dựng ổn định mà không có bất kỳ vấn đề nào về chất lượng code, cần phải có một phương pháp thẩm định hiệu quả. Chẳng hạn như kiểm thử white box hoặc black box, để theo dõi các khu vực lỗi. Khung thẩm định sẽ tích hợp liền mạch các cam kết mã code, tự động hóa hệ thống CI và giảm chi phí phát hiện sự cố.

2. Rollback

Thực hiện cơ chế rollback là một khía cạnh quan trọng cần xem xét khi xây dựng CI/CD pipeline thành công. Chúng cung cấp các tùy chọn để khôi phục về thay đổi/trạng thái trước đó trong trường hợp xảy ra thảm họa hoặc code lỗi. Thông thường, các bản rollback triển khai lại các bản phát hành cũ hơn để bảo vệ cụm Kubernetes trong quá trình sản xuất.

3. Kiểm thử tự động

Trong quy trình phân phối liên tục (CD), kiểm thử tự động đóng một vai trò quan trọng trong việc hợp lý hóa vòng đời phân phối phần mềm. Nếu không có quy trình làm việc tự động, kiểm thử ngẫu nhiên không có kế hoạch có thể làm phát sinh các bản dựng không hiệu quả ảnh hưởng đến khả năng đọc và bảo trì code trong sản xuất.

Kết luận

Thực hiện một CI/CD pipeline với khả năng tự động hóa Kubernetes có nhiều lợi ích. Các nhà phát triển có thể dễ dàng cập nhật các bản vá, giải quyết các vấn đề downtime trong trường hợp lưu lượng truy cập tăng đột biến không lường trước được và cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên.

Với việc Kubernetes ngày càng trở nên phổ biến, tất cả các nhà cung cấp công cụ CI/CD trưởng thành đang phát triển các tính năng mới để tích hợp với Kubernetes. Khi tìm kiếm một công cụ Kubernetes CI/CD pipeline, điều cần thiết là phải xác định các yếu tố như kiểu triển khai (tùy chọn on-premise hoặc cloud-based), tính dễ sử dụng và hỗ trợ cho các hệ điều hành khác nhau.

Nếu bạn đang muốn bắt đầu với Kubernetes CI/CD pipeline, hãy truy cập: https://bizflycloud.vn/kubernetes-engine để trải nghiệm và được tư vấn miễn phí ngay hôm nay. Để cập nhật thêm nhiều thông tin hữu ích liên quan đến Kubernetes, đừng quên theo dõi thêm những bài viết tiếp theo của Bizfly Cloud nhé.