Tối ưu hóa CI/CD cho Cloud build unleashed

Bizfly Cloud

2365

05-09-2024

Khám phá các chiến lược nâng cao tốc độ và hiệu quả cũng như đảm bảo an toàn, tuân thủ và độ bền vững cho quá trình triển khai của bạn. Tìm hiểu tầm quan trọng của CI/CD và các kỹ thuật tối ưu hóa trong môi trường Cloud Build.

CI/CD và Tầm Quan Trọng Của Nó

Chúng ta đều biết CI/CD là gì và nó thúc đẩy tinh thần hợp tác giữa các nhóm làm việc, giúp họ cung cấp phần mềm chất lượng cao một cách hiệu quả và đáng tin cậy. Bằng cách tự động hóa quy trình tích hợp, kiểm thử và triển khai, CI/CD giúp duy trì chất lượng mã nguồn, giảm công sức làm việc thủ công và cung cấp phản hồi liên tục, cuối cùng dẫn đến việc giao hàng phần mềm nhanh chóng và đáng tin cậy hơn.

CI/CD quan trọng vì những lý do sau:

Tăng Cường Chất Lượng Mã Ngốn

CI/CD cho phép thử nghiệm và tích hợp thường xuyên, giúp phát hiện vấn đề sớm trong chu kỳ phát triển. Điều này giúp duy trì chất lượng mã nguồn cao hơn và giảm khả năng lỗi xuất hiện trong sản phẩm.

Thời Gian Ra Thị Trường Nhanh Hơn

CI/CD tinh gọn quy trình kiểm thử và triển khai, đảm bảo tính năng được cung cấp nhanh chóng và đáng tin cậy.

Giảm Bớt Công Sức Thủ Công

Sử dụng tự động hóa trong CI/CD giảm bớt nhu cầu can thiệp thủ công và lỗi do con người. Điều này cho phép các nhà phát triển tập trung vào những nhiệm vụ quan trọng hơn.

Cải Thiện Sự Hợp Tác

Với CI/CD, các thành viên trong nhóm có thể làm việc trên các tính năng khác nhau đồng thời và hợp nhất thay đổi mã nguồn thường xuyên. Điều này khuyến khích sự hợp tác và giao tiếp tốt hơn trong nhóm.

Môi Trường Nhất Quán

Các dòng ống CI/CD có thể bao gồm các quy trình tự động để tạo ra các môi trường phát triển, kiểm thử và sản xuất nhất quán và có thể tái tạo. Điều này đảm bảo mã nguồn chạy như mong đợi qua các giai đoạn khác nhau.

Phản Hồi Liên Tục

CI/CD cung cấp phản hồi liên tục cho các nhà phát triển thông qua kiểm thử tự động và giám sát, giúp họ nhanh chóng hiểu được tác động của những thay đổi của mình và tiến hành các điều chỉnh cần thiết.

Tăng Cường Độ Tin Cậy và Ổn Định

CI/CD giảm rủi ro liên quan đến mỗi lần triển khai bằng cách triển khai các bản cập nhật nhỏ, tăng dần thay vì các bản phát hành lớn, khối lượng lớn.

Để tận dụng đầy đủ tất cả những lợi ích nêu trên của CI/CD, việc tối ưu hóa dòng ống CI/CD là rất quan trọng. Chúng ta sẽ thảo luận về các khía cạnh quan trọng của việc tối ưu hóa dòng ống CI/CD sử dụng Cloud Build.

Hãy Bắt Đầu Với Cloud Build

Chúng ta không thể bàn luận về CI/CD khi sử dụng Google Cloud mà không nhắc đến Cloud Build. Cloud Build hỗ trợ nhiều môi trường khác nhau và tích hợp với nhiều kho lưu trữ mã nguồn, cho phép tạo dòng ống CI/CD một cách liền mạch.

Các Khái Niệm Chính

Hãy nói về những khái niệm chính trong Cloud Build làm cho nó trở nên hiệu quả.

Triggers

Triggers tự động thực hiện các bản build dựa trên các điều kiện đã xác định. Chúng giúp làm cho quy trình CI/CD trở nên gọn gàng hơn bằng cách tự động khởi chạy các bản build khi các sự kiện cụ thể xảy ra hoặc vào các thời điểm đã định.

Các bản build có thể được kích hoạt thủ công thông qua giao diện người dùng Cloud Build, CLI hoặc API mà không phụ thuộc vào sự kiện bên ngoài, thông qua một webhook để khởi chạy một bản build phản hồi lại các sự kiện từ hệ thống bên ngoài, như thay đổi trong một kho lưu trữ mã nguồn hoặc thông báo từ các dịch vụ khác, hoặc thông qua việc lên lịch khởi chạy bản build vào một thời điểm cụ thể tương tự như các công việc cron.

Các trigger trong Cloud Build cho phép bạn chọn sự kiện để khởi động dòng ống, hay còn gọi là Build. Một số loại sự kiện trigger thường được sử dụng nhất là:

Tích hợp GitHub:

• Khi có push đến một nhánh
• Khi có một pull request
• Khi tạo một tag/một bản phát hành mới

Kích hoạt thủ công/sự kiện khác:

• Các lần chạy thủ công
• Khi có một thông điệp Pub/Sub (dựa trên một sự kiện trigger từ các hệ thống khác)
• Sự kiện webhook (Kích hoạt qua các cuộc gọi API)

Các Bước Build

Các bước build là các hành động cá nhân được thực hiện theo thứ tự trong quy trình build, chẳng hạn như biên dịch mã, chạy thử nghiệm và triển khai ứng dụng. Hình ảnh dưới đây cho thấy một ví dụ về các bước build.

Đối Tượng Repository

Đối tượng repository bao gồm mã nguồn và các tệp cấu hình được lưu trữ trong một hệ thống kiểm soát phiên bản (ví dụ: GitHub, GitLab, Cloud Source Repositories) sử dụng trong quá trình build (xem thêm thông tin về Cloud Build Repositories).

Kết Nối

Kết nối trong Cloud Build đề cập đến sự tích hợp giữa Cloud Build và các hệ thống kiểm soát phiên bản bên ngoài hoặc các dịch vụ khác. Những kết nối này cho phép Cloud Build truy cập vào mã nguồn và kích hoạt các bản build dựa trên sự kiện của repository.

GitHub Apps

GitHub Apps là các ứng dụng có thể được tích hợp với các kho lưu trữ GitHub để cung cấp thêm chức năng. Trong bối cảnh của Cloud Build, GitHub Apps có thể được sử dụng để kích hoạt các bản build và báo cáo trạng thái build trực tiếp trong GitHub.

Hình Ảnh

Hình ảnh được xây dựng sẵn: Đây là các hình ảnh Docker tiêu chuẩn được cung cấp bởi Google Cloud hoặc cộng đồng có thể được sử dụng làm bước build mà không cần cấu hình thêm.

Hình ảnh tùy chỉnh: Người dùng tạo ra những hình ảnh Docker này để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể như một phần của quy trình build. Hình ảnh tùy chỉnh có thể bao gồm tất cả các phụ thuộc và cấu hình cần thiết cho các bước build chuyên biệt.

Tệp Cấu Hình Build

Tệp cấu hình build định nghĩa các bước build và thứ tự thực hiện của chúng. Chúng thường được viết dưới dạng YAML hoặc JSON. Đọc thêm tại Tạo một tệp cấu hình build.

Tác Phẩm và Lưu Trữ

Tác phẩm: Đây là các tệp do quy trình build tạo ra, như các file biên dịch, hình ảnh Docker hoặc kết quả kiểm thử. Tác phẩm có thể được lưu trữ và truy xuất để sử dụng hoặc triển khai sau này.

Lưu trữ: Cloud Build có thể lưu trữ tác phẩm trong Google Cloud Storage (GCS) hoặc Google Container Registry (GCR). GCS được sử dụng để lưu trữ các tệp tổng quát, trong khi GCR cụ thể được sử dụng cho hình ảnh Docker.

Kỹ Thuật Tối Ưu Hóa Đối Với CI/CD Cloud Build

Mặc dù Cloud Build cung cấp rất nhiều khái niệm chính và đơn giản hóa rất nhiều cho CI/CD, chúng ta vẫn cần một số kỹ thuật tối ưu hóa để đạt được xuất sắc trong lĩnh vực này.

Chúng ta hãy phân loại các kỹ thuật tối ưu hóa thành các nhóm sau:

Tốc Độ và Hiệu Quả

Chúng ta sẽ khám phá các yếu tố giúp tăng tốc độ và hiệu quả của các dòng ống CI/CD.

Bộ nhớ đệm

Sử dụng bộ nhớ đệm để lưu trữ và tái sử dụng các tác phẩm hoặc phụ thuộc đã được xây dựng trước đó, giảm thời gian build.

• Bộ nhớ đệm lớp Docker: Lưu trữ các lớp hình ảnh Docker để tránh xây dựng lại các lớp không thay đổi.
• Bộ nhớ đệm phụ thuộc: Lưu trữ các phụ thuộc để tăng tốc độ các bản build tiếp theo.

Như bạn thấy trong ảnh chụp màn hình ở trên, một bản rebuild xảy ra trên các thành phần đã thay đổi từ bản build trước, làm cho quy trình hiệu quả và sử dụng bộ nhớ đệm trong quá trình này.

Các Bước Đồng Thời

Thực hiện các bước build đồng thời bất cứ khi nào có thể để giảm tổng thời gian build.

Tối Ưu Hóa Hình Ảnh Docker

• Cài đặt không mong muốn: Loại bỏ gói cài đặt và tệp không cần thiết khỏi hình ảnh Docker để giảm kích thước và thời gian build.
• Quản lý phụ thuộc: Sử dụng các bản build nhiều giai đoạn để giữ hình ảnh cuối cùng nhẹ bằng cách chỉ bao gồm các phụ thuộc cần thiết.

Phân Bổ Tài Nguyên

Chúng ta phải phân bổ tài nguyên phù hợp (CPU, bộ nhớ) để đảm bảo hiệu suất tối ưu khi xây dựng các bước. Chúng ta có thể thực hiện việc này bằng cách xác định giới hạn và yêu cầu tài nguyên trong cấu hình build.

Độ Tin Cậy

Độ tin cậy và khả năng bảo trì là những khía cạnh quan trọng khác của CI/CD mà nếu được chú trọng có thể mang lại giá trị đáng kể.

Các Giai Đoạn Build

Chia các bản build lớn thành các giai đoạn nhỏ dễ quản lý hơn bằng cách sử dụng nhiều bước build và thực hiện có điều kiện để chia nhỏ các nhiệm vụ.

Xử Lý Lỗi

Thực hiện các điều kiện để xử lý các tình huống khác nhau trong quá trình build. Theo dõi mã thoát để xác định sự thành công hoặc thất bại của các bước build. Đảm bảo rằng các bản build thất bại một cách nhẹ nhàng và thông báo cho các bên liên quan có liên quan.

An Toàn

Đảm bảo an toàn trong CI/CD là rất quan trọng để bảo vệ thông tin nhạy cảm và duy trì tính toàn vẹn của ứng dụng.

Quản Lý Bí Mật

Quản lý và tiêm thông tin nhạy cảm (ví dụ: khóa API, mật khẩu) vào dòng ống CI/CD một cách an toàn sử dụng công cụ như Google Cloud Secret Manager. Thực hiện biện pháp này một cách hiệu quả bảo vệ dữ liệu nhạy cảm khỏi truy cập trái phép và giảm thiểu đáng kể nguy cơ rò rỉ.

Trong tình huống đã trình bày trước đây, đáng chú ý là cho đến giai đoạn triển khai, các container không có quyền truy cập vào bất kỳ giá trị bí mật nào. Chúng chỉ tham chiếu đến một biến môi trường với giả định rằng nó sẽ có sẵn trong thời gian chạy. Việc sử dụng cờ "--update-secrets" đảm bảo rằng các giá trị bí mật được đánh dấu là phiên

bản 1 từ các mục "openai_api_key" và "openai_org_id" trong quản lý bí mật được gán chính xác cho các biến môi trường tương ứng của chúng. Cách tiếp cận này giảm thiểu rủi ro tiết lộ bí mật không mong muốn.

Quét Lỗ Hổng Hình Ảnh

Quét các hình ảnh Docker để tìm lỗ hổng trước khi triển khai để xác định và giảm thiểu các lỗ hổng bảo mật ngay từ đầu, ngăn chặn phần mềm bị xâm nhập từ việc đến tay người dùng. Đây là tính năng nội bộ của Artifact Registry.

Tích Hợp Trong Cloud Build

Một khía cạnh quan trọng khác của một công cụ CI/CD là hiệu quả trong việc tích hợp với các công cụ và quy trình khác để cải thiện các khía cạnh khác nhau của quản lý phát hành.

Cơ Sở Hạ Tầng dưới dạng Mã: Terraform

Việc tích hợp Terraform với Cloud Build cho phép triển khai cơ sở hạ tầng một cách tự động và nhất quán cùng với mã ứng dụng của bạn. Nó cũng đảm bảo cơ sở hạ tầng được thiết lập một cách có thể tái tạo và nhất quán, đơn giản hóa việc quản lý cơ sở hạ tầng và cho phép mã hóa cơ sở hạ tầng được kiểm soát phiên bản.

Tuân Thủ (SonarQube, FOSSA, Checkmarx)

Một khía cạnh quan trọng trong việc tối ưu hóa CI/CD là tích hợp các công cụ tuân thủ với Cloud Build.

• SonarQube: Phân tích mã nguồn tĩnh để xác định các vấn đề về chất lượng mã
• FOSSA: Tuân thủ giấy phép và quét lỗ hổng
• Checkmarx: Kiểm thử An ninh Ứng dụng Tĩnh (SAST) để xác định lỗ hổng bảo mật

Việc tích hợp các công cụ trên sẽ giúp tăng cường đáng kể chất lượng mã, bảo mật và tuân thủ giấy phép.

Substitutions (Người dùng Subs, Subs Động, Subs Quản lý Bí Mật, Subs Dựa trên Trigger)

Cloud Build cung cấp một loạt các tùy chọn thay thế cho phép người dùng thực hiện thay thế trong các giai đoạn khác nhau của quy trình build tùy thuộc vào thực tiễn DevOps của họ.

Dưới đây là một số ví dụ:

• Substitutions của người dùng: Các cặp khóa-giá trị do người dùng định nghĩa dưới dạng cờ thay thế, có thể được tái sử dụng ở bất kỳ giai đoạn build nào
• Substitutions mặc định: Mặc định, Cloud Build cung cấp một loạt các giá trị thay thế, từ ID Dự án, Khu vực và Địa điểm đến Tên Trigger, SHA Cam kết và còn nhiều nữa.

 Phần kết luận

Tóm lại, việc tối ưu hóa và bảo mật Cloud Build của bạn là rất quan trọng để cung cấp phần mềm chất lượng cao một cách nhanh chóng và đáng tin cậy. Bằng cách tận dụng các kỹ thuật như lưu trữ đệm, các bước song song, Terraform cho IaC và tích hợp các biện pháp bảo mật như quản lý bí mật và quét lỗ hổng, bạn có thể xây dựng một quy trình CI/CD mạnh mẽ và hiệu quả. Các chiến lược này nâng cao tốc độ và hiệu quả, đồng thời đảm bảo rằng các lần triển khai của bạn an toàn, tuân thủ và phục hồi, định vị nhóm phát triển của bạn để đạt được thành công bền vững.