Kể từ khi ra đời, phương pháp DevOps đã ngày càng phổ biến trong lĩnh vực phát triển phần mềm. Theo nghiên cứu của Global Market Insight, quy mô thị trường DevOps đã vượt 8 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR là 20% từ năm 2023 đến năm 2032 do nhu cầu đẩy nhanh phát triển phần mềm. DevOps đã giúp các doanh nghiệp giảm 60% thời gian phát triển và vận hành phần mềm hiệu quả. Những con số này cho thấy sự quan trọng ngày càng tăng của phương pháp DevOps trong hoạt động phát triển phần mềm trong tương lai..

Đến năm 2025, Gartner ước tính rằng 85% doanh nghiệp sẽ áp dụng chiến lược phát triển điện toán đám mây, đồng nghĩa với việc tích hợp DevOps trong hoạt động phát triển.

DevOps cung cấp nền tảng để nhóm phát triển và nhóm vận hành làm việc cùng nhau để tạo và triển khai các sản phẩm phần mềm một cách hiệu quả. Nó tích hợp các quy trình, phương pháp, thu thập và triển khai các công cụ mới. DevOps cung cấp một hệ sinh thái để hợp tác phát triển, thử nghiệm, triển khai, giám sát, phản hồi và tối ưu hóa liên tục.

Ở bài viết này, Evotek sẽ giải thích DevOps là gì, tìm hiểu nguyên tắc và lợi ích của DevOps, cùng khám phá các công cụ sử dụng trong DevOps.

DevOps là gì ?

DevOps là một phương pháp tiếp cận trong phát triển và triển khai phần mềm, tập trung vào việc tăng cường sự hợp tác giữa các nhóm phát triển (Development) và vận hành (Operations). Mục tiêu chính của DevOps là tăng tốc độ và độ linh hoạt trong việc cung cấp sản phẩm, cải thiện chất lượng và nâng cao sự tin cậy của hệ thống.

Trong mô hình DevOps, các nhóm Dev và Ops làm việc chặt chẽ với nhau thay vì hoạt động riêng biệt. Họ chia sẻ trách nhiệm và quyền ra quyết định, xóa bỏ các rào cản giữa các nhóm. Điều này thúc đẩy sự hợp tác, giao tiếp và học hỏi liên tục, qua đó giúp rút ngắn thời gian phát triển và triển khai, cũng như nhanh chóng phát hiện và khắc phục các vấn đề.

Các hoạt động chính của DevOps bao gồm tích hợp liên tục, triển khai liên tục, tự động hóa các quy trình xây dựng, kiểm tra và triển khai, cũng như giám sát liên tục và cải thiện liên tục. Nhờ áp dụng các nguyên tắc này, các doanh nghiệp có thể tăng cường độ tin cậy và an toàn của hệ thống, đồng thời giảm thiểu chi phí và tăng sự hài lòng của khách hàng.

Các nguyên tắc cốt lõi của DevOps

Phương pháp DevOps nhằm mục đích rút ngắn vòng đời phát triển hệ thống và cung cấp khả năng phân phối liên tục với chất lượng phần mềm cao. DevOps nhấn mạnh sự hợp tác, tự động hóa, tích hợp và chu kỳ phản hồi nhanh chóng.

Phương pháp DevOps gồm bốn nguyên tắc chính hướng dẫn tính hiệu quả và hiệu suất của việc phát triển và triển khai ứng dụng.

• Tự động hóa vòng đời phát triển phần mềm: Bao gồm tự động hóa kiểm tra, xây dựng, phát hành, cung cấp môi trường phát triển và các nhiệm vụ thủ công khác có thể làm chậm hoặc gây ra lỗi của con người trong quá trình phát triển phần mềm.
• Tăng cường hợp tác và giao tiếp hiệu quả giữa nhóm Dev và Ops: Một nhóm DevOps tốt có khả năng tự động hóa, cộng tác và giao tiếp hiệu quả.
• Cải tiến liên tục và giảm thiểu thời gian: Từ việc tự động hóa các tác vụ lặp đi lặp lại đến xem số liệu hiệu suất để tìm cách giảm thời gian phát triển.
• Tập trung cao vào nhu cầu của người dùng với thời gian phản hồi ngắn: Thông qua tự động hóa, nhóm DevOps có thể dành thời gian và tập trung vào những gì người dùng thực sự muốn để phát triển phần mềm.

Lợi ích của DevOps

Trong cuộc khảo sát DevOps năm 2020 của Atlassian , 99% số người được khảo sát cho biết DevOps có tác động tích cực đến doanh nghiệp của họ. Lợi ích của DevOps bao gồm phát hành nhanh hơn và dễ dàng hơn, hiệu quả của nhóm, tăng cường bảo mật, sản phẩm chất lượng cao hơn và khách hàng hài lòng hơn.

Tốc độ nhanh chóng

Các nhóm DevOps phát triển phần mềm thường xuyên hơn, với chất lượng và độ ổn định cao hơn. DevOps phân phối liên tục cho phép các nhóm phát triển, thử nghiệm phần mềm bằng các công cụ tự động. Từ đó, nhóm DevOps có nhiều thời gian tập trung phản hồi liên tục từ người dùng để cải thiện phần mềm.

Cải thiện sự hợp tác

Nền tảng của DevOps là văn hóa cộng tác giữa các nhà phát triển và nhóm vận hành. Điều này giúp các nhóm làm việc hiệu quả hơn và tiết kiệm thời gian liên quan đến việc chuyển giao công việc.

Tăng chất lượng và độ tin cậy

Các phương pháp như tích hợp liên tục và phân phối liên tục đảm bảo phát triển phần mềm hiệu quả và an toàn, giúp cải thiện chất lượng của sản phẩm. Khả năng phục hồi được nâng cao do giám sát liên tục và tự động khắc phục sự cố.

Tăng cường bảo mật

Bảo mật được cải thiện do chú trọng vào an ninh ngay từ đầu bằng cách tích hợp bảo mật vào quy trình tích hợp liên tục, phân phối liên tục và triển khai liên tục.

Giảm chi phí phát triển và vận hành

Tự động hóa giúp giảm chi phí nhân công. Quy trình hiệu quả tiết kiệm thời gian và tài nguyên.

Gia tăng sự hài lòng của khách hàng

Phần mềm chất lượng cao đáp ứng tốt nhu cầu của khách hàng. Hệ thống tin cậy và khả năng phục hồi cao đảm bảo tính sẵn sàng.

Quy trình hoạt động của DevOps

Quy trình hoạt động của DevOps bao gồm các giai đoạn chính sau:

Lập kế hoạch (Plan)

• Xác định yêu cầu và kế hoạch cho dự án phần mềm.
• Lên lịch công việc và xác định các nhiệm vụ cần thực hiện.

Phát triển (Code)

• Phát triển và viết mã code.
• Quản lý mã nguồn (source code) và các thay đổi bằng hệ thống kiểm soát phiên bản như Git.
• Tự động hóa quá trình code phần mềm bằng các công cụ như Jenkins, Travis CI.

Kiểm thử (Test)

• Tự động hóa kiểm thử (unit test, integration test, end-to-end test) để đảm bảo chất lượng.
• Theo dõi kết quả kiểm tra và báo cáo.

Triển khai (Deploy)

• Tự động hóa quá trình triển khai ứng dụng vào các môi trường (dev, staging, production).
• Sử dụng các công cụ như Ansible, Puppet, Terraform để quản lý cơ sở hạ tầng.

Vận hành (Operate)

• Giám sát và theo dõi liên tục hoạt động của phần mềm.
• Nhanh chóng phát hiện và khắc phục các sự cố.

Phản hồi (Monitor)

• Thu thập và phân tích dữ liệu về hoạt động của phần mềm.
• Đưa ra các phản hồi và cải tiến dựa trên dữ liệu đo lường.

Các công cụ dùng trong DevOps

Công cụ tích hợp và triển khai liên tục (CI/CD)

Để tăng tốc độ triển khai các thay đổi lặp lại đối với các ứng dụng trong sản xuất, các công cụ tự động hóa trong công cụ quy trình DevOps hoặc DevOps sử dụng công nghệ để hỗ trợ các quy trình hiện có, hỗ trợ các vòng phản hồi giữa các nhóm vận hành và phát triển. Dưới đây là một số ví dụ về các công cụ tự động hóa DevOps.

Jenkins

Jenkins là nền tảng DevOps dựa trên Java mã nguồn mở và miễn phí để tích hợp liên tục, phân phối liên tục và triển khai liên tục (CI/CD). Vì những đặc điểm sau, Jenkins đã trở thành một trong những Công cụ DevOps cơ bản:

• Được sử dụng như một máy chủ CI đơn giản hoặc được chuyển đổi thành trung tâm CD của dự án.
• Việc thiết lập và cấu hình được thực hiện đơn giản nhờ giao diện trực tuyến, bao gồm kiểm tra lỗi nhanh chóng và hỗ trợ tích hợp.

Bamboo

Đây là một công cụ DevOps sẽ hỗ trợ bạn triển khai Phân phối liên tục, từ quá trình phát triển đến triển khai. Khả năng tích hợp các bản dựng, thử nghiệm và phát hành tự động vào một quy trình làm việc duy nhất được cung cấp. Một số đặc điểm chính của nó bao gồm:

• Cho phép người dùng thiết lập trình kích hoạt để bắt đầu xây dựng nhằm đáp ứng các cam kết và thiết kế kế hoạch xây dựng nhiều giai đoạn.
• Tiềm năng của Phát triển Agile được giải phóng bằng các thử nghiệm tự động song song, giúp tăng tốc và đơn giản hóa quá trình tìm lỗi.

Công cụ quản lý mã nguồn

Công cụ kiểm soát chẳng hạn như Git, Subversion và Mercurial giúp sắp xếp và điều phối việc tạo, quyền truy cập được kiểm soát, cập nhật và xóa giữa các nhóm và doanh nghiệp.

GitHub

GitHub là một nền tảng để hoạt động nhóm và kiểm soát mã nguồn mở. Nó giúp các cá nhân có thể hợp tác từ xa trong các dự án. Các chức năng của GitHub bao gồm:

• Quản lý dự án
• Tính năng bảo mật dành cho khách hàng doanh nghiệp

Bitbucket

Bitbucket Cloud là công cụ hợp tác và lưu trữ mã nguồn (source code) dựa trên Git được tạo cho các nhóm. Tích hợp Jira và Trello hàng đầu của Bitbucket được thiết kế để tập hợp và mở rộng quy mô toàn bộ nhóm phần mềm để thực hiện dự án. Sau đây là các tính năng độc đáo của Bitbucket:

• Bitbucket sẽ hỗ trợ các LFS, điều này đồng nghĩa với việc clone được nhanh hơn và có thể dành thời gian ra cho các file nặng
• Bitbucket cho phép tạo ra và quản lý nhiều tệp khác nhau

Công cụ quản lý container

Quản lý container là quá trình tự động hóa việc tạo, triển khai và mở rộng quy mô container. Quản lý container cho phép chèn, thay thế và tổ chức container quy mô lớn.

Docker

Docker là nền tảng phần mềm mã nguồn mở cho phép triển khai và quản lý ứng dụng dựa trên công nghệ container được ra mắt năm 2013 cùng với các công cụ tiêu chuẩn hoá khác. Với Docker, bạn có thể thiết lập sử dụng các nền tảng để có thể xây dựng và mở rộng quy mô ứng dụng thông qua các container nhanh chóng và thuận tiện hơn.

• Các tiêu chuẩn hoá cho phép thiết lập và mở rộng quy mô của container trên máy chủ Docker.
• Docker giúp phát triển các dịch vụ ứng dụng nhanh hơn và sử dụng tối ưu hơn các tài nguyên máy chủ.

Podman

Podman là một công cụ dùng để quản lý, xây dựng và chạy containers, nó là một công cụ mới nổi và có thể thay thế cho Docker. Podman chạy các container trên Linux nhưng cũng có thể được sử dụng trên hệ thống Mac và Windows bằng máy ảo do Podman quản lý.

• Hỗ trợ nhiều định dạng hình ảnh containers, bao gồm hình ảnh OCI và Docker.
• Hỗ trợ giao diện CLI tương thích với Docker, có thể chạy các container cục bộ và trên các hệ thống từ xa.

Kubernetes

Kubernetes hay K8s có nhiệm vụ sắp xếp các ứng dụng trong container để chạy một cụm máy chủ bất kỳ. Đồng thời, sử dụng cơ sở hạ tầng hoặc nền tảng đám mây để tự động hóa triển khai và quản lý các ứng dụng gốc được lưu trữ. K8s luôn thực hiện phân bổ dung lượng lưu trữ và khối lượng cho các container nhằm mở rộng quy mô tự động hoá, duy trì trạng thái ứng dụng và phục hồi dữ liệu.

• Giúp sắp xếp và mở rộng các container hiệu quả hơn trên các máy chủ, tối đa hoá sử dụng tài nguyên trên ứng dụng.
• Tự động hóa triển khai và cập nhật các phiên bản ứng dụng linh hoạt và chính xác.

Công cụ giám sát hiệu suất ứng dụng, cảnh báo sự cố

Giám sát hiệu suất ứng dụng là quá trình đo các chỉ số hiệu suất phần mềm quan trọng bằng phần mềm giám sát và dữ liệu đo từ xa (APM). Các chuyên gia sử dụng APM để tối ưu hóa hiệu suất dịch vụ và thời gian phản hồi, đảm bảo thời gian hoạt động của hệ thống và cải thiện trải nghiệm người dùng.

Prometheus

Prometheus là một dịch vụ theo dõi và cảnh báo về hệ thống. Đây là một dịch vụ mã nguồn mở (Open source) hoàn toàn miễn phí. Prometheus thu thập dữ liệu và số liệu từ nhiều dịch vụ khác nhau và sắp xếp chúng theo tên số liệu và thời gian.

• Mô hình dữ liệu Time series đặc biệt phù hợp để theo dõi số liệu theo thời gian.
• Có ngôn ngữ truy vấn riêng PromQL rất mạnh mẽ.
• Tích hợp tốt với rất nhiều nền tảng ứng dụng.

Dynatrace

Dynatrace được sử dụng để cập nhật và tự động hóa các hoạt động trên đám mây của doanh nghiệp, tạo ra phần mềm tốt hơn nhanh hơn và cung cấp cho khách hàng của bạn những trải nghiệm kỹ thuật số tốt nhất có thể.

• Hỗ trợ đám mây có sẵn và tương thích với tất cả các công nghệ cơ sở dữ liệu phổ biến.
• Kiểm soát chất lượng tự động và được cung cấp bởi giải pháp Dynatrace APM.

Công cụ auto testing

Studio Katalon

Katalon Studio là một công cụ tự động hóa thử nghiệm mã ngắn và tất cả trong một dành cho web, API, thiết bị di động và máy tính để bàn (Windows). Đây là một giải pháp thay thế phổ biến để thay thế các framework tự xây dựng, giảm thời gian tạo, chạy, bảo trì và nhận báo cáo từ các thử nghiệm tự động.

• Kiểm tra theo hướng dữ liệu (Excel, CSV, PostgreSQL, MySQL, Oracle SQL, SQL Server) và thực thi song song để có phạm vi bao phủ rộng hơn
• Tích hợp CI/CD gốc (Azure DevOps, Bamboo, Bitbucket, CircleCI, Jenkins, GitHub Action, GitLab, v.v.) và tích hợp ALM (Jira)

Studio Ranorex

Ranorex Studio có thể tự động thử nghiệm GUI cho các ứng dụng web, thiết bị di động và máy tính để bàn. Được trang bị cả tự động hóa mã thấp và IDE đầy đủ, khung công tác của Ranorex rất dễ bắt đầu cho người mới bắt đầu và hiệu quả để sử dụng cho những người thử nghiệm có kinh nghiệm.

• Truy cập hoàn toàn tự động hóa vào Ranorex bằng C# và VB.NET mà không cần rời khỏi môi trường phát triển
• Thử nghiệm phân tán hoặc song song với Selenium Grid

Công cụ quản lý cấu hình

Ansible

Ansible là công cụ DevOps được ưa thích để điều phối, tự động hóa, quản lý cấu hình. Lợi ích của Ansible trong DevOps là đáp ứng và mở rộng quy mô theo nhu cầu.

• Hơn 750 mô-đun tích hợp để tự động hóa, định cấu hình, triển khai và điều phối cơ sở hạ tầng CNTT
• Hệ thống không cần tác nhân để quản lý và lưu trữ dễ dàng hơn

Chef

Chef cho phép người dùng quản lý cơ sở hạ tầng, chính sách bảo mật và vòng đời ứng dụng dưới dạng code, hiện đại hóa quá trình phát triển, phân phối bất kỳ ứng dụng nào tới bất kỳ nền tảng nào.

• Triển khai các thay đổi hệ thống đơn giản, đầy đủ cho một nhóm lớn máy chủ với ít sự tương tác của con người
• Hỗ trợ nhiều công nghệ, bao gồm cả các phần mềm máy tính khó tự động hóa.

Công cụ quản lý công việc, giao tiếp

Jira

Jira là một nền tảng nổi tiếng để theo dõi các vấn đề và quản lý dự án. Jira có sẵn dưới dạng giải pháp SaaS.

• Phát triển phần mềm linh hoạt với bảng Scrum và Kanban
• Tích hợp liền mạch với Bitbucket, GitHub và Microsoft Teams để tự động hóa quy trình làm việc của bạn

Kết luận

DevOps không chỉ là một phương pháp làm việc, mà còn là một triển khai chiến lược đổi mới trong ngành công nghiệp phần mềm, đem lại nhiều lợi ích cho các tổ chức. Bằng cách tối ưu hóa quá trình phát triển và triển khai phần mềm thông qua sự hợp tác, tự động hóa và tiêu chuẩn hóa, DevOps giúp tăng tốc độ triển khai, cải thiện tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống, tăng cường hiệu suất và sự hợp tác giữa các nhóm công việc. Điều này làm cho DevOps trở thành một phần không thể thiếu trong việc xây dựng và vận hành các ứng dụng phần mềm trong tương lai.

Evotek là một công ty công nghệ outsourcing hàng đầu tại Việt Nam, đã thành công trong việc áp dụng DevOps vào quy trình phát triển phần mềm của mình. Evotek đã tận dụng các công cụ và phương pháp DevOps để có thể tăng cường sự hợp tác giữa các nhóm, giảm thiểu thời gian và chi phí triển khai, đồng thời cải thiện chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhanh chóng với yêu cầu khách hàng. Sự thành công của Evotek là một minh chứng cho sức mạnh của DevOps trong việc định hình và cải thiện quy trình phát triển phần mềm hiện đại.