Hướng dẫn toàn diện về CI/CD: Từ cơ bản đến triển khai nâng cao

Liên tục tích hợp / liên tục giao hàng (CI/CD) đã cách mạng hóa cách các nhóm phát triển phần mềm tạo ra giá trị cho người dùng. Thời kỳ triển khai và tích hợp thủ công đã qua đi — phát triển hiện đại đòi hỏi tự động hóa, độ tin cậy và tốc độ cao.

Ở cốt lõi, CI/CD tạo dựng một đường ống liền mạch đưa mã từ môi trường lập trình của nhà phát triển đến môi trường sản xuất và đồng thời tiếp nhận phản hồi theo thời gian thực. CI giúp các nhóm phát hiện lỗi sớm — trước khi chúng trở thành vấn đề tốn kém — bằng cách đảm bảo các thay đổi mã thường xuyên được hợp nhất vào kho lưu trữ chung, tự động kiểm thử và kiểm định. CD mở rộng quá trình này bằng cách tự động hóa triển khai, giúp các bản phát hành trở nên dự đoán được và giảm thiểu áp lực.

Thay vì dựa vào các quy trình thủ công và chuỗi công cụ phức tạp, các nhóm có thể sử dụng một pipeline CI/CD mạnh mẽ để xây dựng, kiểm thử và triển khai phần mềm. AI còn có thể tối ưu hóa quá trình này hơn nữa, tự động hóa thiết kế các pipeline CI/CD để đảm bảo chất lượng, tuân thủ và kiểm tra bảo mật nhất quán.

Bài hướng dẫn này giải thích về pipeline CI/CD hiện đại, từ các nguyên tắc cơ bản đến thực hành tốt nhất và các chiến lược nâng cao. Bạn sẽ khám phá cách các tổ chức hàng đầu sử dụng CI/CD để đạt được kết quả ấn tượng. Những gì bạn học được sẽ giúp bạn mở rộng môi trường DevSecOps, phát triển và giao phần mềm theo cách nhanh nhẹn, tự động và hiệu quả.

Những gì bạn sẽ học:

CI là gì?

Continuous integration (CI) là thực hành tích hợp mọi thay đổi mã vào nhánh chính của kho mã nguồn chia sẻ một cách thường xuyên và sớm, tự động kiểm thử khi bạn commit hoặc merge, và tự động kích hoạt build. Với CI, nhóm phát hiện và sửa lỗi, các vấn đề bảo mật dễ dàng và sớm trong quy trình phát triển.

CD là gì?

Continuous delivery (CD), đôi khi gọi là continuous deployment, cho phép tổ chức tự động triển khai ứng dụng, giúp nhà phát triển tập trung hơn vào giám sát triển khai và bảo đảm thành công. Với CD, nhóm DevSecOps xác định tiêu chí phát hành mã trước và khi các tiêu chí được kiểm định đạt yêu cầu, mã sẽ được triển khai vào môi trường sản xuất, giúp tổ chức nhanh nhạy và đưa các tính năng mới đến người dùng hiệu quả hơn.

Quản lý mã nguồn và CI/CD có liên quan như thế nào?

Quản lý mã nguồn (SCM) và CI/CD là nền tảng cho thực hành phát triển phần mềm hiện đại. Hệ thống SCM như Git cung cấp cách tập trung để theo dõi thay đổi, quản lý các phiên bản mã, và hỗ trợ hợp tác nhóm. Khi phát triển tính năng hay sửa lỗi, lập trình viên tạo nhánh từ mã chính, chỉnh sửa rồi merge qua merge requests. Chiến lược nhánh này giúp nhiều lập trình viên cùng làm việc song song mà không ảnh hưởng lẫn nhau, đồng thời giữ nhánh chính luôn ổn định và sẵn sàng cho sản xuất.

CI/CD sử dụng mã do SCM quản lý để tự động xây dựng, kiểm thử và kiểm định mỗi khi có thay đổi. Khi lập trình viên gửi thay đổi, hệ thống CI/CD lấy mã mới nhất, kết hợp với mã hiện có và thực hiện chuỗi kiểm tra tự động như biên dịch, kiểm thử đơn vị, phân tích mã tĩnh, kiểm tra phạm vi kiểm thử. Nếu có lỗi, nhóm sẽ được thông báo ngay để xử lý kịp thời trước khi ảnh hưởng đến các nhà phát triển khác hoặc môi trường sản xuất. Sự tích hợp chặt chẽ này tạo vòng phản hồi giúp duy trì chất lượng mã và ngăn ngừa sự cố tích tụ trong tích hợp.

Lợi ích của CI/CD trong phát triển phần mềm hiện đại

CI/CD mang lại lợi ích đột phá cho phát triển phần mềm bằng cách giảm đáng kể thời gian và rủi ro liên quan đến việc ra mắt tính năng mới và sửa lỗi. Vòng phản hồi liên tục giúp nhóm DevSecOps tin tưởng rằng mọi thay đổi được tự động kiểm định với toàn bộ cơ sở mã. Kết quả là phần mềm chất lượng cao hơn, thời gian giao hàng nhanh hơn và tần suất phát hành nhiều hơn, đáp ứng nhanh nhu cầu người dùng và thị trường.

Điều quan trọng nhất, CI/CD thúc đẩy văn hóa hợp tác và minh bạch trong nhóm phát triển. Khi mọi người đều thấy được trạng thái build, kiểm thử, triển khai theo thời gian thực, việc phát hiện và giải quyết tắc nghẽn trong quy trình diễn ra thuận lợi. Tự động hóa CI/CD giảm áp lực quản lý triển khai thủ công, giải phóng lập trình viên tập trung viết mã. Điều này nâng cao sự hài lòng và năng suất của lập trình viên, đồng thời giảm rủi ro truyền thống trong quá trình phát hành phần mềm. Nhóm có thể thử nghiệm thoải mái vì mọi thay đổi đều được đánh giá nhanh và dễ rollback khi cần, khuyến khích sáng tạo và cải tiến liên tục.

Bắt đầu với GitLab CI/CD. Đăng ký GitLab Ultimate và trải nghiệm nền tảng DevSecOps AI miễn phí.

Sự khác biệt chính giữa CI/CD và phát triển truyền thống

CI/CD khác biệt với phát triển phần mềm truyền thống nhiều mặt, bao gồm:

Commit mã thường xuyên

Lập trình viên truyền thống làm việc độc lập và ít khi cập nhật mã lên nhánh chính, dẫn đến xung đột mã và mất nhiều thời gian xử lý. Với CI/CD, commit diễn ra liên tục trong ngày, giúp phát hiện sớm xung đột và giữ mã luôn cập nhật.

Giảm rủi ro

Phát triển truyền thống có vòng kiểm thử dài và lập kế hoạch kỹ trước phát hành để giảm rủi ro nhưng lại làm chậm khắc phục lỗi. CI/CD quản lý rủi ro bằng các thay đổi nhỏ từng bước, giám sát chặt chẽ và dễ rollback.

Kiểm thử tự động và liên tục

Trong phát triển truyền thống, kiểm thử diễn ra sau khi phát triển xong, gây trì hoãn và sửa lỗi tốn kém. CI/CD hỗ trợ kiểm thử tự động liên tục, kích hoạt theo mỗi commit, mang lại phản hồi nhanh cho lập trình viên xử lý kịp thời.

Triển khai tự động, lặp lại và thường xuyên

Triển khai CI/CD là quy trình tự động giảm áp lực và công sức so với các đợt ra mắt phần mềm lớn, có thể lặp lại trên nhiều môi trường, tiết kiệm thời gian và giảm sai sót.

Hiểu các nguyên lý cơ bản của CI/CD

CI/CD là khung làm việc để xây dựng quy trình giao hàng mở rộng, dễ bảo trì, vì vậy nhóm DevSecOps cần hiểu rõ các khái niệm cốt lõi để dễ thay đổi chiến lược theo công nghệ chứ không gò bó vào cách làm cũ.

Pipeline CI/CD là gì?

Pipeline CI/CD là chuỗi bước như build, test, deploy giúp tự động và tối ưu hóa quy trình giao phần mềm. Mỗi giai đoạn đều là cổng kiểm soát chất lượng, chỉ cho phép mã được xác nhận đi tiếp. Giai đoạn sớm xử lý kiểm tra cơ bản như biên dịch, test đơn vị, còn giai đoạn sau có thể bao gồm kiểm thử tích hợp, hiệu suất, tuân thủ, và triển khai xen kẽ ở các môi trường khác nhau.

Pipeline có thể được cấu hình để yêu cầu phê duyệt thủ công tại điểm quan trọng, ví dụ trước triển khai môi trường sản xuất, đồng thời tự động hóa tác vụ lặp lại và phản hồi nhanh cho lập trình viên về trạng thái mã. Cách làm này đảm bảo tính nhất quán, giảm lỗi con người và lưu lại nhật ký thay đổi rõ ràng. Pipeline hiện đại thường được viết dưới dạng code, có thể quản lý phiên bản, kiểm thử và bảo trì giống như code ứng dụng.

Các thuật ngữ liên quan CI/CD cần biết:

• Commit: Thay đổi mã
• Job: Lệnh để runner thực thi
• Runner: Máy chủ hoặc agent thực thi từng job, có thể tự động bật tắt theo nhu cầu
• Stages: Từ khóa định nghĩa giai đoạn job, ví dụ “build”, “deploy”. Job cùng giai đoạn chạy song song. Pipeline được cấu hình qua file YAML .gitlab-ci.yml ở thư mục gốc dự án.

Thực hành tốt nhất để triển khai và quản lý CI/CD

Thành công của bạn với CI/CD phụ thuộc rất nhiều vào thực hành tốt nhất mà bạn áp dụng.

Thực hành tốt nhất cho CI

• Commit sớm, commit thường xuyên.
• Tối ưu các giai đoạn pipeline.
• Làm build nhanh và đơn giản.
• Dùng lỗi để cải tiến quy trình.
• Đảm bảo môi trường test giống môi trường sản xuất.

Thực hành tốt nhất cho CD

• Bắt đầu từ nơi bạn đang, luôn có thể cải tiến dần dần.
• Hiểu rằng giao hàng liên tục tốt nhất là khi dùng ít công cụ nhất.
• Theo dõi trạng thái để không bị mất kiểm soát các vấn đề và merge request.
• Tự động hóa kiểm thử chấp nhận người dùng và môi trường staging.
• Quản lý pipeline phát hành bằng tự động hóa.
• Áp dụng giám sát hiệu quả và minh bạch.

Hãy lưu lại nhé!

Xem webinar “Giới thiệu CI/CD” của chúng tôi!

Cách bắt đầu với CI/CD

Bắt đầu với CI/CD bằng cách chọn một dự án đơn giản làm thử nghiệm. Ưu tiên ứng dụng có yêu cầu kiểm thử cơ bản, giúp bạn tập trung học cách vận hành pipeline thay vì xử lý triển khai phức tạp. Đảm bảo mã của bạn trong quản lý phiên bản và có một số kiểm thử tự động cơ bản — vài bài kiểm thử đơn vị là đủ. Mục tiêu là tạo pipeline tối giản để dần nâng cấp khi bạn hiểu rõ hơn.

Riêng với GitLab, bạn bắt đầu bằng việc tạo file .gitlab-ci.yml trong thư mục gốc dự án. File YAML này định nghĩa các giai đoạn pipeline như build, test, deploy, và các job tương ứng. Ví dụ pipeline đơn giản gồm build để biên dịch mã và tạo artefact, test chạy kiểm thử đơn vị, deploy đẩy ứng dụng vào môi trường staging. GitLab sẽ tự động nhận diện file này và chạy pipeline mỗi khi có thay đổi được đẩy lên kho. Nền tảng cung cấp runner tích hợp sẵn để thực hiện job nhưng bạn cũng có thể thiết lập runner riêng để kiểm soát tốt hơn.

Khi bạn quen với cơ bản, hãy thêm các thành phần nâng cao hơn như kiểm tra chất lượng mã, quét bảo mật hoặc triển khai tự động môi trường sản xuất. Nền tảng DevSecOps của GitLab tích hợp nhiều tính năng như quản lý tuân thủ, biến môi trường triển khai và cổng phê duyệt thủ công mà bạn có thể áp dụng khi pipeline phát triển. Chú ý thời gian thực thi pipeline và tận dụng chạy job song song khi có thể. Đừng quên thêm xử lý lỗi và thông báo để các thành viên kịp thời nhận biết sự cố. Ghi chép lại các lỗi phổ biến và cách giải quyết sẽ giúp đội nhóm của bạn phát triển hiệu quả.

Muốn học thêm về CI/CD? Đăng ký khóa học CI/CD miễn phí tại GitLab University.

Bảo mật, tuân thủ và CI/CD

Một trong những lợi thế lớn nhất của CI/CD là khả năng tích hợp các kiểm tra bảo mật và tuân thủ sớm và liên tục trong vòng đời phát triển phần mềm. Trên GitLab, nhóm có thể cấu hình .gitlab-ci.yml để tự động kích hoạt các lần quét bảo mật ở nhiều giai đoạn, từ commit mã đến triển khai sản xuất. Nền tảng có khả năng quét container, quét phụ thuộc và quét bảo mật (Dynamic Application Security Testing và Advanced SAST) tự động với mỗi thay đổi mã, kiểm tra lỗ hổng, vi phạm tuân thủ và cấu hình bảo mật sai. API của GitLab hỗ trợ tích hợp với công cụ bảo mật bên ngoài, trong khi tính năng đo phạm vi kiểm thử đảm bảo các bài kiểm tra bảo mật đạt ngưỡng yêu cầu.

Báo cáo kiểm tra bảo mật của GitLab cung cấp thông tin chi tiết giúp nhanh chóng xử lý lỗ hổng trước khi mã đến sản xuất. Bảng điều khiển bảo mật tổng hợp các lỗ hổng trong toàn dự án, chính sách bảo mật có thể được áp dụng qua phê duyệt merge request và cổng pipeline. GitLab cũng cung cấp nhiều lớp quản lý bí mật để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm trong quy trình CI/CD, nhật ký kiểm toán truy cập bí mật, và kiểm soát truy cập dựa trên vai trò (RBAC) để chỉ người có quyền mới xem hoặc chỉnh sửa dữ liệu cấu hình quan trọng.

GitLab hỗ trợ tạo danh mục nguyên liệu phần mềm (SBOM), cung cấp bản kê chi tiết các thành phần phần mềm, phụ thuộc và giấy phép trong ứng dụng, giúp nhóm nhanh chóng phát hiện lỗ hổng và tuân thủ quy định.

CI/CD và điện toán đám mây

Nền tảng CI/CD của GitLab tích hợp mạnh mẽ với các nhà cung cấp đám mây lớn như Amazon Web Services, Google Cloud Platform, và Microsoft Azure, cho phép nhóm tự động hóa triển khai đám mây ngay trong pipeline. Qua các tích hợp đám mây của GitLab, nhóm có thể quản lý tài nguyên, triển khai ứng dụng và giám sát dịch vụ đám mây mọi lúc ngay trên giao diện GitLab. Template triển khai đám mây tích hợp sẵn và tính năng Auto DevOps giảm đáng kể độ phức tạp triển khai, giúp nhóm tập trung phát triển thay vì quản lý hạ tầng. Đối với tổ chức muốn tự động hóa hạ tầng IT theo kiểu GitOps, GitLab cung cấp tích hợp Flux CD.

Khả năng đám mây của GitLab không chỉ dừng lại ở tự động triển khai. Tích hợp Kubernetes cho phép nhóm quản lý điều phối container trên nhiều đám mây, trong khi lựa chọn triển khai native trên đám mây giúp bản thân nền tảng GitLab chạy hiệu quả trên môi trường đám mây. Qua tính năng native đám mây, nhóm có thể dùng runner tự động mở rộng, tạo động tài nguyên đám mây cho chạy pipeline, tối ưu chi phí và hiệu suất. Tích hợp dịch vụ bảo mật đám mây giúp bảo đảm an ninh và tuân thủ xuyên suốt triển khai.

Với đa đám mây, GitLab cung cấp workflow và công cụ nhất quán dù nhà cung cấp đám mây khác nhau. Nhóm có thể quản lý cấu hình đám mây đa dạng trên các môi trường phát triển, staging và sản xuất bằng tính năng quản lý môi trường của GitLab. Hỗ trợ infrastructure as code, đặc biệt tích hợp native với Terraform, giúp nhóm kiểm soát phiên bản và tự động hóa cung cấp hạ tầng đám mây. Tính năng giám sát và quan sát tích hợp các số liệu từ nhà cung cấp đám mây, cung cấp cái nhìn toàn diện về sức khỏe ứng dụng và hạ tầng đa đám mây.

CI/CD nâng cao

CI/CD giờ đây không chỉ là các pipeline đơn giản xây dựng và triển khai. Ở cấp độ nâng cao, CI/CD bao gồm điều phối tinh vi của kiểm thử tự động, quét bảo mật, cung cấp hạ tầng, AI và nhiều hơn nữa. Dưới đây là vài chiến lược CI/CD nâng cao giúp nhóm kỹ sư mở rộng pipeline và xử lý sự cố khi kiến trúc phức tạp ngày càng tăng.

Tái sử dụng và tự động hóa trong CI/CD

GitLab đang thay đổi cách nhóm phát triển tạo và quản lý pipeline CI/CD với hai sáng kiến lớn: CI/CD Catalog và CI/CD steps, ngôn ngữ lập trình mới cho tự động hóa DevSecOps đang trong giai đoạn thử nghiệm. CI/CD Catalog là nền tảng tập trung để các nhà phát triển khám phá, tái sử dụng và đóng góp các thành phần CI/CD. Các thành phần này như mảnh ghép Lego đơn mục đích giúp đơn giản hóa cấu hình pipeline. Trong khi đó, CI/CD steps hỗ trợ workflow phức tạp bằng cách cho phép lập trình viên định nghĩa input và output cho job CI/CD. Với CI/CD Catalog và CI/CD steps, nhóm DevSecOps dễ dàng tiêu chuẩn hóa CI/CD và các thành phần của nó, đơn giản hóa phát triển và bảo trì pipeline.

Tìm hiểu thêm trong FAQ về CI/CD Catalog và tài liệu CI/CD steps.

Khắc phục sự cố pipeline với AI

Mặc dù pipeline CI/CD có thể bị lỗi, việc khắc phục nhanh giúp giảm thiểu ảnh hưởng. GitLab Duo Root Cause Analysis, một phần của bộ tính năng AI, loại bỏ sự đoán mò bằng cách xác định nguyên nhân gốc rễ pipeline CI/CD lỗi. Khi pipeline lỗi, GitLab cung cấp nhật ký chi tiết, thông báo lỗi và theo dõi thực thi chỉ rõ điểm lỗi và nguyên nhân. Root Cause Analysis dùng AI đề xuất giải pháp khắc phục.

Xem GitLab Duo Root Cause Analysis hoạt động:

Cách di chuyển sang GitLab CI/CD

Di chuyển sang nền tảng DevSecOps cùng CI/CD tích hợp yêu cầu phân tích kỹ lưỡng cấu hình pipeline, phụ thuộc, quy trình triển khai hiện tại để ánh xạ sang các tính năng và cú pháp tương đương của GitLab. Hãy sử dụng các hướng dẫn hỗ trợ bạn trong quá trình này.

Bài học từ các tổ chức hàng đầu

Các tổ chức hàng đầu đã di chuyển sang GitLab và đang tận hưởng nhiều lợi ích của CI/CD. Hãy đọc câu chuyện thành công của họ.

Hướng dẫn CI/CD

Trở thành chuyên gia CI/CD với các hướng dẫn đơn giản dễ theo dõi này.

Bắt đầu với GitLab CI/CD. Đăng ký GitLab Ultimate và trải nghiệm nền tảng DevSecOps AI.