THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG CI/CD TỰ ĐỘNG TRÊN KUBERNETES VỚI KIẾN TRÚC ĐA TRUNG TÂM DỮ LIỆU CHO ỨNG DỤNG PHÂN TÁN

Abstract

Trong bối cảnh các doanh nghiệp và tổ chức ngày càng mở rộng phạm vi hoạt động và yêu cầu cao về hiệu suất, bảo mật và khả năng sẵn sàng, việc triển khai hệ thống ứng dụng trên kiến trúc đa trung tâm dữ liệu đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng các yêu cầu phân tán và đảm bảo độ tin cậy. Đặc biệt, nhu cầu quản lý hệ thống phức tạp, khả năng tự động hóa và triển khai liên tục (CI/CD) ngày càng trở nên cấp thiết. Mục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng một hệ thống triển khai ứng dụng liên tục dựa trên Kubernetes và CI/CD, đồng thời tích hợp các giải pháp giám sát, quản lý bảo mật và điều phối dịch vụ trên nền tềng tâm dữ liệu. Hệ thống hướng đến việc tạo ra môi trường triển khai ứng dụng vừa hiệu quả, vừa a toàn, có khả năng chịu tải và đáp ứng linh hoạt trước các nhu cầu kinh doanh thay đổi. Phương pháp thực hiện khai một cụm Kubernetes kết hợp với CI/CD trên các công cụ phổ biến như Jenkins và GitLab, kết hợp với Argo CD để điều phối và tự động hóa toàn bộ quy trình. Quá trình quản lý phiên bản và mã nguồn được thực hiện qua GitLab, đảm bảo việc phát hiện và xử lý các thay đổi trong mã nguồn một cách nhanh chóng và chính xác. Đồng thời, hệ thống giám sát được triển khai bằng Prometheus và Grafana để theo dõi hiệu suất và tải hệ thống, trong khi ELK Stack hỗ trợ quản lý và xử log từ các ứng dụng trên toàn bộ cụm. Để tăng cường bảo mật, nghiên cứu sử dụng Kubernetes Secrets và thiết lập Ingress-Controller nhằm kiểm soát lưu lượng từ bên ngoài vào hệ thống. Toàn bộ mô hình được triển khai trên nhiều trung tâm dữ liệu, với các phương pháp phân tải theo khu vực và cơ chế failover giữa các cụm nhằm đảm bảo hệ thống có thể phục hồi và hoạt động liên tục trong các tình huống khẩn cấp. Kết quả của nghiên cứu là một hệ thống CI/CD đa trung tâm dữ liệu hiệu quả, có khả năng tự động hóa toàn bộ quy trình triển khai. Hệ thống triển khai này cho thấy khả năng mở rộng linh hoạt và điều phối tài nguyên một cách hợp lý giữa các trung tâm dữ liệu, từ đó giảm thiểu nguy cơ quá tải cục bộ và nâng cao độ tin cửy của hệ thống. The khả năng phản hồi nhanh chóng trước sự thay đổi, cải thiện tính ổn định và tối ưu hóa việc quản lý nguồn tài nguyên. Kết luận, nghiên cứu đã chứng minh rằng việc tích hợp Kubernetes và CI/CD trên kiến trúc đa trung tâm dữ liệu không chỉ nâng cao hiệu quả vận hành của hệ thống mà còn mang lại tính bảo mật và khả năng giám sát tối ưu. Hệ thống này không chỉ đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật của môi trường đa trung tâm dữ liệu mà còn hỗ trợ doanh nghiệp trong việc mở rộng, bảo mật và duy trì khả năng hoạt động ổn định của các ứng dụng trong môi trường công nghệ thay đổi liên tục.