Việc quản lý cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin (CNTT) trên nhiều đám mây, máy chủ và môi trường khác nhau có thể trở nên phức tạp và khó khăn trong điều hành. Tuy nhiên, có một giải pháp cho phép các doanh nghiệp vận hành hiệu quả và mở rộng cơ sở hạ tầng trên quy mô lớn: Terraform, một công cụ Infrastructure-as-Code (IaC).

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về Terraform, bao gồm các nguyên tắc cơ bản và so sánh với những giải pháp IaC khác cũng như thông tin về quy trình làm việc, các tính năng của Terraform và cách triển khai tối ưu trong hạ tầng công nghệ thông tin của doanh nghiệp. Đến cuối bài viết này, bạn sẽ hiểu rõ cách tổ chức hệ sinh thái công nghệ thông tin bằng cách ứng dụng Terraform và IaC.

Infrastructure as Code là gì?

Infrastructure as Code (IaC) cách mạng hóa việc quản lý cơ sở hạ tầng bằng cách cho phép sử dụng code để xác định và kiểm soát cơ sở hạ tầng, thay vì phụ thuộc vào các quy trình thủ công như điều hướng qua giao diện người dùng hoặc sử dụng giao diện dòng lệnh. Cách phương thức này cho phép doanh nghiệp quản lý cơ sở hạ tầng tương tự như cách xử lý code ứng dụng, kết hợp kiểm soát phiên bản, tự động hóa và quy trình làm việc. Về cơ bản, IaC đưa cơ sở hạ tầng thành một thực thể giống như phần mềm, cung cấp khả năng kiểm soát và tính linh hoạt cao hơn trong việc quản lý cơ sở hạ tầng đó.

Theo thời gian, IaC đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển, bắt đầu với các công cụ quản lý cấu hình như CFEngine, Chef, Puppet, Ansible và Salt. Gần đây, IaC xuất hiện các công cụ mới như CloudFormation và Terraform, áp dụng phương pháp báo cáo tập trung vào việc cung cấp tài nguyên thay vì cấu hình các tài nguyên hiện có. Ở thế hệ mới nhất, người ta đã chuyển trọng tâm sang tận dụng khả năng của các ngôn ngữ lập trình mệnh lệnh (imperative programming). Terraform cung cấp cả Bộ công cụ phát triển đám mây (Cloud Development Kits - CDKs), trong khi Pulumi đã trở nên phổ biến như một giải pháp tùy chọn để cung cấp hạ tầng bằng các công cụ phần mềm truyền thống.

Terraform là gì?

Terraform, được phát triển bởi HashiCorp, là một công cụ Infrastructure as Code (IaC) phổ biến được sử dụng rộng rãi bởi các nhóm DevOps để tự động hóa các công việc liên quan đến hạ tầng. Một trong những ứng dụng chính của Terraform là cung cấp các nguồn tài nguyên đám mây. Đây là một công cụ miễn phí và không ràng buộc với bất kỳ nhà cung cấp đám mây nào, được viết bằng ngôn ngữ Go.

Với Terraform, doanh nghiệp có khả năng quản lý toàn bộ cơ sở hạ tầng bằng code. Cho dù máy chủ của bạn được đặt tại VNG Cloud hay các nhà cung cấp khác, Terraform giúp doanh nghiệp tạo và quản lý các tài nguyên này một cách dễ dàng trên nhiều nền tảng khác nhau. Hãy tưởng tượng Terraform như một mô kết nối và ngôn ngữ chung cho phép doanh nghiệp quản lý hiệu quả toàn bộ hệ thống công nghệ thông tin.

Những ứng dụng của Terraform

Terraform có công dụng vượt trội trong việc hỗ trợ public cloud cho các nhà cung cấp hàng đầu, và là ứng dụng chính của công cụ này. Ngoài ra, Terraform cung cấp khả năng mạnh mẽ về Infrastructure as Code (IaC) cho các dịch vụ đám mây. Bằng cách sử dụng các nhà cung cấp, các plugin sẽ đóng gói API và ngôn ngữ hiện có, Terraform tích hợp một cách mượt mà với public cloud, cho phép người dùng tận dụng cú pháp quen thuộc của Terraform để xác định và quản lý cơ sở hạ tầng.

Một ứng dụng phổ biến khác của Terraform là cho phép triển khai đa đám mây (multi-cloud). Một trong những lợi thế chính của Terraform là khả năng triển khai đồng thời trên nhiều nhà cung cấp đám mây khác nhau, điều này khiến Terraform nổi bật hơn hẳn so với các giải pháp khác của IaC. Bên cạnh đó, khả năng triển khai tài nguyên liền mạch trên nền tảng của nhiều nhà cung cấp đám mây là rất ưu việt, vì tính năng này cho phép các kỹ sư sử dụng một cú pháp nhất quán, loại bỏ nhu cầu tìm hiểu và quản lý nhiều công cụ khác nhau.

Ứng dụng phổ biến thứ ba của Terraform là triển khai, quản lý và điều phối các tài nguyên với các nhà cung cấp đám mây khác nhau. Khả năng cung cấp của Terraform cho phép doanh nghiệp đóng gói các API hiện có và dịch chúng thành cú pháp khai báo của Terraform, ngay cả khi doanh nghiệp không sử dụng nhiều dịch vụ đám mây. Tính linh hoạt này cũng có nhiều ứng dụng trong nội bộ, cho phép chuyển đổi các công cụ hoặc API hiện có thành Terraform qua các nhà cung cấp tùy chỉnh.

Tóm lại, Terraform cho phép bạn quản lý toàn bộ hệ sinh thái công nghệ thông tin thông qua Infrastructure as Code (IaC), cho dù đó là một đám mây duy nhất, đa đám mây hay bất kỳ hình thức triển khai tùy chọn nào.

Lợi ích của Infrastructure as Code (IaC)

Infrastructure-as-Code (IaC) cách mạng hóa việc quản lý tài nguyên công nghệ thông tin bằng cách thay thế các quy trình thủ công bằng code. Bằng cách tự động hóa quản lý hạ tầng thông qua code, IaC mang đến nhiều lợi ích đáng kể. Dưới đây là những lợi ích chính của việc sử dụng giải pháp IaC như Terraform:

• Tốc độ và Đơn giản: IaC loại bỏ cấu hình thủ công, tăng tốc độ cung cấp và quản lý hạ tầng. Bằng một tập lệnh đơn giản, doanh nghiệp có thể nhanh chóng triển khai một kiến trúc hạ tầng hoàn chỉnh.
• Hợp tác giữa các nhóm: IaC cho phép hợp tác suôn sẻ giữa các thành viên trong một nhóm, tương tự như làm việc với code ứng dụng thông thường bằng các công cụ như Github. Mã code có thể được liên kết với các hệ thống theo dõi vấn đề, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng và tham khảo trong tương lai.
• Giảm thiểu các lỗi: IaC hạn chế khả năng xảy ra lỗi hoặc sai sót trong quá trình quản lý hạ tầng. Bằng cách tiêu chuẩn hóa thiết lập thông qua code, ứng dụng có thể chạy một cách trơn tru mà không cần giám sát quản trị liên tục.
• Khôi phục sau sự cố: IaC đẩy nhanh quá trình phục hồi sau sự cố vì cơ sở hạ tầng có thể được triển khai lại một cách nhanh chóng bằng cách chạy lại các tập lệnh. Việc xây dựng lại thủ công được thay thế bằng việc phục hồi tự động, giúp quá trình khôi phục diễn ra nhanh chóng.
• Tăng cường bảo mật: IaC tận dụng tự động hóa để giảm thiểu các rủi ro bảo mật liên quan đến sai sót từ con người. Khi triển khai đúng cách, IaC sẽ cải thiện đáng kể tính bảo mật tổng thể của kiến trúc tính toán và dữ liệu của doanh nghiệp.

Mặc dù còn nhiều lợi ích khác của việc áp dụng IaC, bao gồm tốc độ, độ chính xác, khả năng hiển thị dữ liệu và bảo mật, nhưng các doanh nghiệp thường lựa chọn giải pháp như Terraform.

Lợi ích của Terraform

Tận dụng IaC để quản lý và triển khai các tài nguyên hạ tầng mang đến nhiều lợi ích đáng kể cho các developer (lập trình viên) và kỹ sư. Vậy nên, lựa chọn Terraform làm công cụ IaC ưu tiên của doanh nghiệp sẽ mang lại nhiều lợi ích, các developer có thể sử dụng các công cụ thân thiện với người dùng để quản lý hiệu quả các kiến trúc phần mềm phức tạp.

• Mô hình khai báo: Terraform sử dụng cách giải pháp khai báo, cho phép các developer xác định trạng thái kết quả mong muốn của cơ sở hạ tầng. Sau đó, Terraform binary sẽ xác định thứ tự thực hiện tối ưu để đạt được cấu hình mong muốn, đơn giản hóa việc triển khai hạ tầng phức tạp.
• Ngôn ngữ Hashicorp Configuration (HCL): Terraform sử dụng HCL, một ngôn ngữ đặc thù cho việc triển khai hạ tầng. Các developer có thể nhanh chóng tìm hiểu cú pháp tối thiểu để làm việc hiệu quả với Terraform. HCL giúp loại bỏ sự phức tạp của các ngôn ngữ chung, giúp tăng hiệu suất phát triển.
• Sử dụng rộng rãi: Terraform được coi là tiêu chuẩn ngành trong ngành cho công cụ Infrastructure as Code. Việc Terraform được áp dụng rộng rãi đảm bảo rằng nó sẽ nhận hỗ trợ mạnh mẽ từ cộng đồng, tồn tại lâu dài và khả năng tiếp cận với các phương pháp hay nhất. Hệ sinh thái phát triển xung quanh Terraform cung cấp các công cụ, thư viện, tài liệu và nguồn tài nguyên bổ sung cho các developer.
• Tính cố định: Terraform cho phép triển khai cơ sở hạ tầng cố định, tách biệt các giai đoạn xây dựng, phát hành và triển khai. Các thay đổi được gắn thẻ và được xem là các phiên bản không thể thay đổi, giảm khả năng xảy ra sự cố không mong muốn. Bằng cách tách biệt các môi trường, các developer có thể dễ dàng theo dõi và khắc phục sự cố, đảm bảo hệ thống đáng tin cậy và có khả năng mở rộng hơn.
• Tính mô-đun: Terraform hỗ trợ thiết kế theo kiểu mô-đun, cho phép developer đóng gói tài nguyên vào các mô-đun có thể tái sử dụng. Các mô-đun trừu tượng hóa các cấu hình phức tạp thành các giao diện đơn giản, cho phép dễ dàng cung cấp các tài nguyên như cụm Kubernetes. Tính mô-đun này làm giảm sự trùng lặp và hỗ trợ quản lý sự phức tạp khi quá trình triển khai ngày càng phát triển.

Bằng cách tận dụng Terraform, developer và kỹ sư có thể khai thác những lợi ích này, tối ưu hóa quản lý hạ tầng và nâng cao hiệu suất trong việc xử lý các kiến trúc phần mềm phức tạp.

Cách thức hoạt động của Terraform

Terraform hoạt động thông qua hai thành phần chính: Core và Provider, cho phép doanh nghiệp quản lý cơ sở hạ tầng bằng cách sử dụng các tệp cấu hình và kiểm soát phiên bản.

• Terraform Core:

Terraform Core hoạt động bằng cách sử dụng hai input (đầu vào). Input đầu tiên là cấu hình do người dùng cung cấp, xác định các tài nguyên mong muốn và cài đặt. Input thứ hai bao gồm các dữ liệu cung cấp thông tin về trạng thái hiện tại của hạ tầng.

Terraform tiếp nhận input và thực hiện các hành động cần thiết. Sau đó sẽ so sánh trạng thái mong muốn bởi người dùng với trạng thái hiện tại của cơ sở hạ tầng. Dựa trên sự so sánh này, Terraform xác định những thay đổi cần thiết để đồng bộ cơ sở hạ tầng với trạng thái mong muốn, từ đó xác định những gì cần được tạo, cập nhật hoặc xóa để cung cấp cơ sở hạ tầng theo đúng yêu cầu.

Terraform Core hoạt động như một bộ điều phối, đảm bảo hạ tầng đạt được trạng thái mong muốn bằng cách thực hiện các hành động thích hợp dựa trên cấu hình và thông tin trạng thái hiện tại. Terraform Core cũng tận dụng đồ thị về các thành phần phụ thuộc (dependency) để xác định thứ tự tài nguyên nên được triển khai hoặc sửa đổi để duy trì tính nhất quán và giải quyết các phần phụ thuộc một cách hiệu quả. Điều này giúp Terraform tự động hóa việc quản lý và triển khai các tài nguyên theo cấu hình chỉ định.

• Terraform Provider:

Chức năng của Terraform được nâng cao bởi các nhà cung cấp (provider), đây là những thành phần cần thiết để tích hợp với các công nghệ cụ thể. Mặc dù các nhà cung cấp thường bao gồm các nền tảng đám mây như VNG Cloud, nhưng cũng có thể bao gồm các cơ sở hạ tầng hoặc công cụ dịch vụ nền tảng khác. Ngay cả Kubernetes cũng có thể được coi là một nhà cung cấp mà Terraform hỗ trợ.

Terraform có nhiều nhà cung cấp phong phú, với hơn trăm nhà cung cấp khả dụng cho các công nghệ khác nhau. Những nhà cung cấp này cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào các tài nguyên được triển khai bởi các công nghệ tương ứng của chúng. Ví dụ, nếu bạn đang sử dụng vServer, Terraform có thể tương tác với các phiên bản EC2 và các tài nguyên khác trong bộ công cụ VNG Cloud. Điều này cho phép bạn khởi tạo hạ tầng ở các cấp độ khác nhau, chẳng hạn như triển khai Kubernetes trên nền tảng VNG Cloud.

Ngoài tính năng cốt lỗi, Terraform còn mang lại nhiều lợi ích bổ sung khác. Nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý và cung cấp tài nguyên trên nhiều nền tảng công nghệ khác nhau, cho phép doanh nghiệp xây dựng cơ sở hạ tầng và ứng dụng toàn diện chỉ bằng cách sử dụng code.

Sự kết hợp giữa Core và Provider của Terraform giúp doanh nghiệp nhanh chóng thiết lập và quản lý ứng dụng và hạ tầng bằng IaC. Quá trình tối ưu này giúp loại bỏ cấu hình thủ công và đảm bảo tính nhất quán cũng như hiệu quả trong quy trình phát triển và triển khai của doanh nghiệp.

Sự khác biệt giữa Terraform và các đối thủ cạnh tranh

So sánh Terraform với các đối thủ trong thị trường IaC, mỗi công cụ đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Dưới đây là tổng quan về một số công cụ IaC chính và những điểm khác biệt so với Terraform.

• Terraform và Ansible:

Terraform tập trung vào việc cung cấp và điều phối cơ sở hạ tầng, trong khi Ansible hướng đến hệ thống và tự động hóa quản lý. Bên cạnh đó, Terraform cung cấp khả năng quản lý toàn diện và hỗ trợ triển khai đa đám mây, trong khi Ansible cung cấp nhiều quyền kiểm soát hơn nhưng yêu cầu các bước thủ công cho việc cung cấp. Terraform phức tạp hơn nhưng có tính năng nhiều hơn, trong khi Ansible đơn giản hơn nhưng phạm vi khá hẹp. Sự lựa chọn tùy thuộc vào các yêu cầu và ưu tiên cụ thể của từng doanh nghiệp.

• Terraform và Pulumi:

Khi so sánh Terraform với Pulumi, một công cụ IaC mã nguồn mở, có một số điểm khác biệt đáng chú ý. Pulumi hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như GO, .NET và JavaScript, khác với Terraform sử dụng ngôn ngữ lập trình đặc thù riêng. Pulumi cũng cung cấp sự linh hoạt hơn trong cách mã hóa so với Terraform. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là Terraform có một cộng đồng người dùng lớn hơn và nguồn tài liệu phong phú hơn. Đối với những dự án triển khai lớn, Terraform thường vượt trội hơn so với Pulumi bởi khả năng mở rộng mạnh mẽ.

Quy trình làm việc của Terraform

Quy trình làm việc của Terraform được tóm tắt trong ba bước:

• Bước 1: Viết code

Trong bước đầu tiên này, người dùng cần xác định các nguồn tài nguyên hạ tầng bằng cách sử dụng ngôn ngữ Cấu hình Hashicorp (HCL) và biểu thị dưới dạng code.

• Bước 2: Đánh giá

Terraform thực hiện một so sánh giữa cơ sở hạ tầng đã khai báo và trạng thái hiện tại của các tài nguyên, từ đó đưa ra một kế hoạch phác thảo việc bổ sung hoặc loại bỏ các nguồn tài nguyên.

• Bước 3: Áp dụng

Sau khi xem xét và phê duyệt kế hoạch, Terraform sẽ áp dụng các thay đổi bằng cách thêm hoặc xoá các nguồn tài nguyên cơ sở hạ tầng cần thiết. Tại thời điểm này, hạ tầng của người dùng đã sẵn sàng cho việc triển khai đầy đủ với sự hỗ trợ của Terraform.

Câu hỏi thường gặp về Terraform

1. Terraform có phải là một công cụ DevOps không?

Có, Terraform được sử dụng rộng rãi bởi nhóm DevOps như một công cụ để tự động hóa việc cung cấp, quản lý và điều phối cơ sở hạ tầng cho việc triển khai đơn hoặc đa đám mây.

2. Terraform trong VNG Cloud được sử dụng như thế nào?

Với Terraform trong VNG Cloud, người dùng có thể xác định và quản lý các nguồn tài nguyên hạ tầng bằng ngôn ngữ khai báo của Terraform. Điều này cho phép việc quản lý và điều phối các nguồn tài nguyên đám mây như máy ảo, mạng, lưu trữ, v.v., trong môi trường VNG Cloud.

Người dùng có thể tận dụng được sự tự động hóa hạ tầng, kiểm soát phiên bản và khả năng tạo ra các triển khai hạ tầng nhất quán, từ đó giúp đơn giản hóa quá trình quản lý cấu hình hạ tầng và cho phép sự cộng tác hiệu quả giữa các thành viên trong nhóm làm việc trên các dự án của VNG Cloud.

3. Terraform sử dụng ngôn ngữ lập trình nào?

Terraform được thực hiện chủ yếu bằng ngôn ngữ lập trình GO nhưng tương thích với nhiều hệ điều hành khác nhau. Ngoài ra, trong quá trình cài đặt, Terraform có thể sử dụng ngôn ngữ cấu hình Hashicorp (HCL).

4. Terraform có thể hoạt động với Kubernetes không?

Có, Terraform có thể tự động hóa việc cung cấp Kubernetes trên các nền tảng đám mây khác nhau. Điều quan trọng cần lưu ý là Terraform không phải là sự thay thế cho Kubernetes nhưng có thể được kết hợp sử dụng để tăng cường quản lý tài nguyên cơ sở hạ tầng.

Kết luận

Tối ưu hóa việc triển khai, quản lý và điều phối môi trường đa đám mây có thể là một nhiệm vụ khó khăn đối với DevOps. Tuy nhiên, với Terraform - một giải pháp Infrastructure-as-Code, việc kết hợp giữa các nhà cung cấp dịch vụ và công nghệ khác nhau trở nên hiệu quả và tiết kiệm thời gian. Terraform được thiết kế để tương thích với nhiều nền tảng, cho phép tích hợp với hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ đám mây. Bằng cách sử dụng một nhà cung cấp đám mây uy tín như VNG Cloud, doanh nghiệp có thể triển khai Terraform trong hệ sinh thái của mình. Điều này hỗ trợ bộ phận DevOps của doanh nghiệp giảm tải gánh nặng cho code, tối ưu hóa hoạt động và tối đa hóa hiệu suất.