Trong thời đại điện toán đám mây phát triển mạnh mẽ, việc quản lý hạ tầng công nghệ thông tin không còn chỉ là chuyện cấu hình thủ công từ máy chủ. Thay vào đó, cần có sự nâng cấp và cải tiến mạnh mẽ hơn. Infrastructure as Code - công cụ quản lý cơ sở hạ tầng bằng code và tự động hóa là bước tiến mạnh mẽ trong việc quản lý và vận hành cơ sở hạ tầng. Vậy Infrastructure as Code là gì? Tại sao Infrastructure as Code lại có khả năng tự động hóa và nhất quán trong quá trình triển khai hệ thống. Tham khảo nội dung bài viết sau để hiểu rõ nhé.
Infrastructure as Code là gì?
Infrastructure as Code (IaC) là phương pháp quản lý và cung cấp hạ tầng IT bằng cách sử dụng code và các công cụ tự động hóa. Thay vì phải thiết lập máy chủ, mạng, cơ sở dữ liệu hay các tài nguyên khác một cách thủ công qua giao diện, với IacC mọi thứ đều được thực hiện dưới dạng mã nguồn và có thể chạy tự động thông qua các công cụ như: Terraform, Ansible, Puppet hoặc CloudFormation.
Infrastructure as Code là gì?
Infrastructure as Code giúp nâng cao hiệu suất, độ tin cậy và khả năng tái lập của hạ tầng IT bằng cách tự động hóa toàn bộ quá trình triển khai. Ngoài ra, IaC còn tạo ra sự nhất quán giữa các môi trường, từ phát triển, kiểm thử đến sản xuất, giảm thiểu lỗi do cấu hình thủ công. Bên cạnh đó, nhờ có sự hỗ trợ của IaC mà việc triển khai được thực hiện chỉ trong vài phút thay vì hàng giờ như phương pháp truyền thống. Điều này giúp tiết kiệm thời gian, tối ưu nguồn lực và đảm bảo hệ thống vận hành trơn tru, ổn định hơn.
Cách thức hoạt động của Infrastructure as Code
Nếu không có Infrastructure as Code đội ngũ sẽ phải cấu hình thủ công riêng từng hạ tầng, bao gồm: máy chủ, cơ sở dữ liệu, bộ cân bằng tải, container,... cho mỗi lần triển khai. Theo thời gian, việc cấu hình thủ công này sẽ trở nên phức tạp dẫn đến làm chậm quá trình triển khai. IaC ra đời để tự đồng hóa các tác vụ quản trị.
Infrastructure as Code hoạt động dựa trên nguyên tắc tự động hóa các tác vụ quản trị bằng cách mô tả hạ tầng dưới dạng mã code. Thay vì cấu hình thủ công từng máy chủ hay dịch vụ, IaC cho phép bạn sử dụng các file cấu hình viết bằng ngôn ngữ lập trình hoặc khai báo (như YAML, JSON, HCL...) để mô tả toàn bộ hạ tầng cần triển khai.
Quy trình hoạt động của IaC như sau:
-
Viết mã hạ tầng: Mô tả máy chủ, mạng, dịch vụ, database... dưới dạng file code.
-
Lưu trữ mã nguồn: Mã hạ tầng được lưu trữ trong hệ thống quản lý phiên bản như Git, đảm bảo tính minh bạch và dễ kiểm soát thay đổi.
-
Tự động triển khai: Sử dụng công cụ như Terraform, Ansible, Puppet, Chef… để đọc mã và triển khai hạ tầng tương ứng một cách tự động.
-
Kiểm tra và tái sử dụng: Mã IaC có thể được kiểm thử, tái sử dụng và áp dụng cho nhiều môi trường (dev, test, prod) nhằm đảm bảo sự nhất quán và giảm rủi ro.
Cách thức hoạt động của Infrastructure as Code
Lợi ích mà IaC mang lại
Việc chuyển từ mô hình triển khai hạ tầng thủ công sang Infrastructure as Code không chỉ đơn thuần là một thay đổi kỹ thuật, mà còn mang lại nhiều giá trị to lớn cho doanh nghiệp. Dưới đây là những ưu điểm nổi bật cho bạn tham khảo:
Tài liệu hóa tự động
IaC cho phép toàn bộ quá trình cấu hình và triển khai hạ tầng được ghi lại dưới dạng mã. Điều này giúp tạo ra một nguồn tài liệu chính xác và luôn đồng bộ với thực tế. Nhờ vậy, việc theo dõi thay đổi, audit hoặc kiểm tra hệ thống trở nên dễ dàng và chính xác hơn.
Ví dụ: Nếu như bạn muốn biết chi tiết về cách cấu hình máy chủ hoặc network, thay vì xem các tài liệu rời rạc hay xem ghi chú từ những lần triển khai trước bạn chỉ cần xem code là được.
Đảm bảo tính nhất quán
Việc triển khai thủ công thường xảy ra nhiều sai lệch và không đồng nhất. Việc chuyển đổi mô hình triển khai hạ tầng theo tự động hóa giúp khắc phục hoàn toàn những vấn đề đang tồn đọng, đảm bảo tính nhất quán. Với IaC, cùng một đoạn mã có thể được sử dụng để triển khai hạ tầng nhiều lần ở các môi trường khác nhau mà không sợ sai lệch. Phương pháp khai báo (declarative method), IaC giúp tránh "drift" (sự trôi dạt) về cấu hình. IaC loại bỏ rủi ro do thao tác thủ công, đảm bảo môi trường dev, test và production luôn đồng nhất.
Tiết kiệm thời gian
Lợi ích nổi bật nhất của IaC đó chính là giúp tiết kiệm thời gian đáng kể. Quá trình triển khai, mở rộng hoặc thay đổi hạ tầng được tự động hóa hoàn toàn mà không cần phải cấu hình thủ công từng máy chủ. Việc không cần thực hiện thủ công nhiều bước giúp IaC hoàn thành các tác vụ nhanh chóng, chỉ trong vài phút.
IaC an toàn và tiết kiệm chi phí
An toàn hơn
Nhắc đến lợi ích IaC là gì, không thể không nhắc đến tính an toàn. Việc sử dụng code để quản lý hạ tầng giúp mọi cấu hình đều được ghi lại một cách chính xác để dễ dàng kiểm tra khi cần. Code IaC giúp theo dõi lịch sử thay đổi rõ ràng, dễ dàng rollback khi gặp sự cố. Đồng thời, bạn có thể tạo môi trường thử nghiệm giống hệt production để kiểm tra và khắc phục lỗi một cách an toàn.
Tiết kiệm chi phí
Do không cần đầu tư vào phần cứng và nhân sự để duy trì như việc triển khai cơ sở hạ tầng thủ công nên IaC tiết kiệm chi phí hơn. Thêm nữa, IaC còn giúp giảm chi phí hạ tầng do quá trình triển khai, mở rộng hoặc thay đổi hạ tầng được tự động hóa hoàn toàn. Đặc biệt, việc công sức hạ tầng được giảm đi còn giúp đội ngũ nhân sự tập trung vào những nhiệm vụ quan trọng hơn, từ đó mang lại những giá trị tốt hơn cho doanh nghiệp.
Quy trình phát triển IaC
IaC là quá trình viết mã để cấu hình hạ tầng theo nguyên tắc tự động hóa. Vậy quy trình phát triển IaC như thế nào? Dưới đây chúng tôi sẽ chia sẻ cho bạn.
Viết script hoặc cấu hình để thiết lập hạ tầng
Ở bước này, bạn sử dụng các ngôn ngữ như: YAML, JSON, HCL hoặc công cụ như Terraform, Ansible, CloudFormation,… để mô tả chi tiết cấu trúc và cách vận hành của hạ tầng. Tệp cấu hình này có thể bao gồm thông tin về:
-
Số lượng và loại máy chủ cần thiết
-
Thiết lập mạng (VPC, subnet, firewall,…)
-
Cấu hình dịch vụ (web server, database, cache,...)
-
Phân quyền truy cập và bảo mật
Lưu script vào hệ thống quản lý phiên bản (Version Control)
Sau khi đã viết xong script thì bạn sẽ phải lưu nó vào hệ thống kiểm soát phiên bản. Đồng thời, mã hạ tầng được đẩy lên các nền tảng như: GitHub, GitLab hoặc Bitbucket. Điều này cho phép:
-
Theo dõi được mọi thay đổi theo thời gian
-
Khôi phục lại phiên bản cũ nếu xảy ra lỗi
-
Cộng tác giữa nhiều thành viên trong nhóm
-
Tích hợp vào các quy trình CI/CD một cách dễ dàng
Ví dụ: Đẩy script vừa tạo lên GitHub để theo dõi các thay đổi.
Quy trình phát triển IaC
Kích hoạt tự động (Automation) qua CI/CD hoặc API
Sau khi mã được lưu trữ, quá trình triển khai sẽ được tự động hóa thông qua các công cụ CI/CD hoặc API của nhà cung cấp hạ tầng. Việc này giúp:
-
Triển khai hạ tầng nhanh chóng mỗi khi có cập nhật
-
Hạn chế tối đa lỗi do thao tác thủ công
-
Tích hợp dễ dàng với các quy trình kiểm thử và triển khai phần mềm
Tự động áp dụng thay đổi lên hạ tầng
Tại bước này, hệ thống sẽ đọc mã cấu hình và thực hiện các hành động tương ứng như tạo mới, cập nhật hoặc xóa tài nguyên hạ tầng. IaC đảm bảo rằng trạng thái thực tế của hệ thống luôn phù hợp với trạng thái được mô tả trong code.
Mục tiêu: Cập nhật hạ tầng một cách an toàn, chính xác và theo đúng kế hoạch.
Kiểm thử hạ tầng
Sau khi hạ tầng được triển khai, các công cụ kiểm thử tự động sẽ được kích hoạt để đảm bảo mọi cấu hình đều đúng chuẩn và hệ thống hoạt động ổn định. Ngoài ra, việc giám sát cũng được tích hợp để phát hiện sớm lỗi và tối ưu hiệu suất.
Mục tiêu: Đảm bảo hệ thống vận hành đúng như mong đợi và phát hiện lỗi sớm nếu có.
Các công cụ IaC phổ biến nhất hiện nay
Infrastructure as Code đang ngày càng được áp dụng rộng rãi, kéo theo sự phát triển của nhiều công cụ hỗ trợ triển khai hiệu quả. Dưới đây là ba công cụ phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực này:
Terraform
Terraform được phát triển bởi HashiCorp, Terraform là công cụ IaC mã nguồn mở nổi bật nhờ khả năng hoạt động đa nền tảng. Với cú pháp khai báo đơn giản, người dùng có thể dễ dàng định nghĩa và triển khai hạ tầng trên nhiều nhà cung cấp dịch vụ như AWS, Google Cloud, Azure,...
Ưu điểm nổi bật: Hỗ trợ nhiều cloud provider, khả năng mở rộng tốt, cộng đồng mạnh.
Terraform là công cụ IaC mã nguồn mở nổi bật nhờ khả năng hoạt động đa nền tảng
AWS CloudFormation
AWS CloudFormation là công cụ do chính Amazon phát triển để phục vụ việc triển khai hạ tầng trên nền tảng AWS. CloudFormation cho phép bạn mô tả tài nguyên bằng các tệp YAML hoặc JSON, sau đó tự động hóa việc tạo và quản lý toàn bộ hạ tầng.
Ưu điểm nổi bật: Tích hợp chặt chẽ với hệ sinh thái AWS, hỗ trợ triển khai nhanh chóng và đồng nhất.
Ansible
Ansible là công cụ tự động hóa mã nguồn mở đến từ Red Hat, được biết đến với khả năng cấu hình và quản lý hệ thống theo cách không cần cài đặt agent. Không chỉ hoạt động tốt với cloud (AWS, Azure, GCP), Ansible còn rất hiệu quả khi triển khai trên các hệ thống tại chỗ (on-premise).
Ưu điểm nổi bật: Dễ học, dễ dùng, linh hoạt trong cả triển khai phần mềm lẫn cấu hình hệ thống.
Kết luận
Bài viết là tất tần tật thông tin liên quan đến IaC là gì? Infrastructure as Code (IaC) không chỉ đơn giản là một xu hướng công nghệ, mà đã trở thành yếu tố cốt lõi giúp các doanh nghiệp tối ưu hoá quá trình triển khai và vận hành hạ tầng CNTT. Nhờ khả năng tự động hóa, tái sử dụng, đảm bảo tính nhất quán và tiết kiệm thời gian, IaC đang góp phần thay đổi cách các tổ chức xây dựng hệ thống, đặc biệt trong môi trường DevOps và Cloud hiện đại.
