(Post 19/01/2007) Những ai quan tâm đến quy
trình sản xuất phần mềm, chắc hẳn không ít lần gặp khái niệm về quản lý
cấu hình (Configuration Management). Ta dễ dàng tìm thấy các yêu cầu về
quản lý cấu hình (QLCH) một cách trực tiếp hay gián tiếp trong các bộ
tiêu chuẩn hoặc mô hình quy trình sản xuất phần mềm (QTSXPM) thông dụng
hiện nay như CMM/CMMI, ISO 15504 hoặc ISO 9001:2000. Trong CMM và CMMI,
QLCH là yêu cầu bắt buộc ngay từ mức 2, là mức cơ bản nhất của hai mô
hình này.
Thực tế, có khá nhiều định nghĩa hoặc khái niệm khác
biệt về QLCH, tuy rằng chúng vẫn có những điểm chung cơ bản. Trong phạm
vi bài viết, chúng tôi muốn phần nào làm sáng tỏ một số định nghĩa và
thuộc tính cơ bản của QLCH trong QTSXPM.
Tại sao cần Quản lý cấu hình?
Chắc hẳn trong chúng ta đã ít nhất một lần gặp những
tình huống sau:
- Một lỗi (bug) nào đó của phần mềm đang xây dựng đã tốn nhiều công
sức sửa chữa, bỗng “thình lình” xuất hiện trở lại.
- Một chức năng (function) nào đó của phần mềm đã được phát triển
và kiểm tra cẩn thận bổng thất lạc hoặc biến mất một cách khó hiểu.
- Một chương trình (program) đã được kiểm tra hết sức cẩn thận, bỗng
nhiên không “chạy” được nữa.
- Một chương trình gồm nhiều đơn thể (module), mỗi đơn thể gồm nhiều
chức năng, các chức năng được chia ra cho nhiều lập trình viên, mỗi
chức năng bao gồm nhiều tập tin mã nguồn (source code) với nhiều phiên
bản (version) khác nhau. Khi tích hợp hệ thống và biên dịch, trong
hàng chục tập tin source code với hàng trăm version, tập tin nào,
version nào là đúng và cần phải lấy để tiến hành tích hợp?
Các vấn đề trên sẽ không xảy ra nếu như trong dự án,
việc QLCH được thực hiện nghiêm túc và kiểm soát chặt chẽ.
Ta có thể tham khảo định nghĩa ngắn gọn sau từ CMM và
ISO 15504: “Mục đích của QLCH là để thiết lập và bảo đảm tính toàn vẹn
của các sản phẩm trung gian cũng như các sản phẩm sau cùng của một dự
án phần mềm, xuyên suốt chu kỳ sống của dự án đó.”
Nói cho dễ hiểu và gần gũi, QLCH bao gồm các công việc
về nhận dạng, tổ chức, và quản lý các thay đổi đối với những sản phẩm
đang được xây dựng bởi một nhóm lập trình viên, từ các sản phẩm trung
gian đến sản phẩm sau cùng.
QLCH tốt sẽ giải quyết được hàng loạt những khó khăn
trong các dự án, đặc biệt trong các dự án lớn:
- Cập nhật đồng thời: Khi 2 hoặc nhiều lập trình viên làm việc cách
biệt nhau nhưng trên cùng một chương trình hoặc dự án, những thay
đổi mà người này thực hiện có thể sẽ phá vỡ kết quả làm việc của người
khác. Ví dụ: Sản phẩm anh A sử dụng kết quả công việc của anh B, sản
phẩm của anh B thay đổi có thể làm cho sản phẩm anh A không chạy được
nữa.
- Chia sẻ source code: Trong các hệ thống lớn, khi các chức năng
chung bị thay đổi, tất cả những người liên quan phải được biết.
- Phiên bản phần mềm (release): Hầu hết các chương trình hoặc hệ thống
lớn được phát triển với nhiều release tiến hóa từ thấp đến cao. Trong
trường hợp một release khách hàng đang dùng, release khác đang được
kiểm tra (test), và một release khác nữa đang trong quá trình phát
triển, khi có lỗi (bug) xảy ra, việc sửa lỗi phải đồng bộ giữa ba
phần này, nếu không quản lý source code tốt, vấn đề đồng bộ rất khó
thực hiện được. Nếu lỗi ở release khách hàng đang dùng, nó phải được
sửa chữa trong tất cả các release sau đó.
Khi nào thì cần tiến hành QLCH? QLCH được thực hiện xuyên
suốt chu kỳ sống của dự án, từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc, thậm chí
vẫn còn trong giai đoạn bảo trì sản phẩm sau dự án.
HOẠT ĐỘNG QLCH
Trước khi đi vào chi tiết, ta cần tìm hiểu 2 khái niệm
rất cơ bản trong QLCH:
- Configuration Item - CI: định danh này trong QLCH là tên gọi của
các sản phẩm, sản phẩm trung gian, một tập tin (file) hoặc nhóm file,
tài liệu hoặc nhóm tài liệu trong một dự án mà ta cần phải quản lý
và kiểm soát. Nói chung là những “món” được tạo ra trong một dự án
mà ta cần phải quản lý, ví dụ: một file source code, tài liệu về yêu
cầu sản phẩm, bản thiết kế v.v.
- Baseline: một điểm “mốc” được thỏa thuận bởi những người liên quan
trong một dự án, sao cho sau điểm “mốc” này, mọi thay đổi phải được
thông báo tới tất cả những người có liên quan.
Một cách tổng quan, QLCH bao gồm các nhóm hoạt động như
hình 2.
Lập kế hoạch QLCH (Configuration Management planning)
Thông thường, việc lập kế hoạch cho QLCH được thể hiện
trong tài liệu có tên Kế hoạch quản lý cấu hình (Configuration Manegement
Plan – CMP). Bản kế hoạch này thường bao gồm:
- Ý nghĩa, mục đích và phạm vi áp dụng của bản kế hoạch
- Vai trò và trách nhiệm của nhóm, cá nhân trong dự án thực hiện
các hoạt động khác nhau liên quan đến QLCH. Định nghĩa rõ ràng ai
thực hiện (perform), ai xem xét (review), ai phê duyệt (approve) trên
các CI của dự án, cũng như vai trò của khách hàng, người sử dụng đầu
cuối. Xem ví dụ ở hình 3.
- Công cụ (tool), môi trường (environment) và cơ sở hạ tầng (infrastructure).
Phần này mô tả các công cụ phần mềm hoặc quy trình thủ tục được sử
dụng hỗ trợ QLCH, chẳng hạn công cụ quản lý phiên bản sản phẩm (version
control); mô tả vị trí các máy chủ, máy trạm, cấu hình hệ thống client-server,...
- Phương pháp định danh và thiết lập baseline trên các CI
- Quy ước đặt tên trong dự án, gồm cả tên file
- Quy trình xử lý và quản lý các thay đổi (change control process)
- Chỉ định thành viên nhóm Configuration Control Board (CCB)
- Thông tin nơi lưu trữ các CI
- Kiểm kê và báo cáo cấu hình (configuration accounting and reporting)
- Quy trình thủ tục lưu trữ và chép dự phòng (backup and archieve)
Các điểm trong bản kế hoạch trên sẽ được giải thích rõ
trong các phần tiếp sau.
Định danh/đánh số các CI (Identification of Configuration
Items)
Định danh là một trong những hoạt động nền tảng của QLCH.
Mục đích của định danh là để xác định tính duy nhất của một CI, cũng như
mối quan hệ của nó với các CI khác. Nó bao gồm việc mô tả tên, đánh số,
đánh dấu đặc trưng, giúp nhận biết và phân biệt một CI với các CI hay
thành phần khác.
Bạn có thể nhận thấy hình thức định danh tương tự trong
đời sống thực tế. Ví dụ, người ta đánh số bàn trong nhà hàng nhằm giúp
người phục vụ mang đúng thức ăn cho khách.
Trong sản xuất phần mềm, một CI có thể bao gồm một hay
nhiều file. Ví dụ: một module tên ExpMod có thể được coi là một CI, module
này có 2 file ExpMod.h và ExpMod.c.
Mỗi CI phải có một số định danh duy nhất, dạng thức thường
thấy là:
Ví dụ: PRJ001_REQB_1.0.4_draft_B cho
biết:
Số ID của dự án: PRJ001
Số ID của Item : REQB
Phiên bản: 1.0.4_draft_B
Trong một dự án, thường có rất nhiều file source code,
quy tắc cơ bản là: các file cùng tạo nên một khối chức năng được gom chung
thành một CI.
Kiểm soát phiên bản (Version Control)
Có nhiều định nghĩa và cách hiểu khác nhau về version
control, ở đây chúng tôi chỉ muốn định nghĩa nó ở khía cạnh thông dụng,
sát với bản thân cụm từ nhất.
Version control là sự kiểm soát các phiên bản (version)
khác nhau của một CI (bao gồm việc định danh và sự lưu trữ CI đó).
Thế phiên bản là gì? một phiên bản là một thực thể mới
của một CI sau khi đã qua một hoặc nhiều lần xem xét và thay đổi.
Hiện có nhiều công cụ trên thị trường hỗ trợ cho việc
kiểm soát phiên bản, một số công cụ thông dụng là: Visual Source Safe
của Microsoft, ClearCase của Rational, CVS (nguồn mở).
Mỗi phiên phản sẽ có một số ID đầy đủ, và được tăng dần
cho mỗi phiên bản mới.
Lưu ý rằng phiên bản của một CI khác với phiên bản của
các file thành phần của CI đó. Trong ví dụ trên, phiên bản của CI “ExpMod”
khác với phiên bản của file thành phần “ExpMod.h” và “ExpMod.c”. (Xem
hình 3)
Các phiên bản quan trọng của một CI có thể được đánh
dấu để nhận biết một “mốc” quan trọng trong tiến trình phát triển CI đó,
phiên bản mà CI được phê duyệt hay baseline.
Quản lý baseline (Baseline Management)
Cũng như Version Control, baseline có nhiều cách hiểu
khác nhau, trong phạm vi bài viết này, chúng tôi chọn ý nghĩa tương đối
phổ biến. Trong thực tế thường gặp các loại baseline sau:
- Chức năng (functional)
- Kế hoạch (planning)
- Yêu cầu (requirements)
- Sản phẩm (product)
- Bản phân phối (release)
- Kiểm tra (test)
- Môi trường hoạt động (environment)
Quản lý baseline bao gồm:
- Chọn các CI cho mỗi loại baseline
- Tiến hành “ghim chết” baseline tại thời điểm sau khi các thay đổi
đã được chấp thuận và phê chuẩn.
Thông thường, baseline được tiến hành tại điểm kết thúc
của mỗi giai đoạn hay tại các “mốc” quan trọng trong dự án. Hình 4 cho
thấy rõ hơn các loại và thời điểm baseline.
Đồng thời, trong quản lý baseline, vai trò và nhiệm vụ
của những người thiết lập hoặc phê chuẩn baseline cũng phải được định
nghĩa.
Kiểm soát thay đổi (Change control)
Khi phát triển hoặc bảo trì một sản phẩm phần mềm, việc
thay đổi yêu cầu là không thể tránh khỏi.
Mục đích của change control là để kiểm soát đầy đủ tất
cả các thay đổi ảnh hưởng đến việc phát triển một sản phẩm. Đôi lúc chỉ
một vài yêu cầu thay đổi nhỏ của khách hàng, tất cả các chặng của quy
trình phát triển phần mềm từ thiết kế, đến viết code, đến kiểm tra sản
phẩm đều phải thay đổi theo.
Nếu các thay đổi này không được kiếm soát chặt chẽ sẽ
dẫn đến rất nhiều sai sót. Xét ví dụ sau: 5 lập trình viên cùng làm trong
một dự án, nhưng chỉ có 3 được thông báo về việc thay đổi thiết kế. Kết
quả là khi tích hợp, hệ thống sẽ không vận hành được.
Yêu cầu trong kiểm soát thay đổi là mọi sự thay đổi phải
được thông báo đến tất cả những người hoặc nhóm làm việc có liên quan.
Các bước cơ bản của kiểm soát thay đổi bao gồm:
- Nghiên cứu, phân tích
- Phê chuẩn hoặc không phê chuẩn
- Thực hiện việc thay đổi
- Kiểm tra việc thay đổi
- Xác lập baseline mới
Trong kiểm soát thay đổi, ta cũng thường gặp khái niệm
“nhóm kiểm soát thay đổi” gọi tắt là CCB (Change Control Board), nhóm
này được thành lập trong từng dự án. CCB thông thường bao gồm:
- Người QLC H (Configuration Manager)
- Trưởng dự án (Project Manager)
- Trưởng nhóm (Technical Lead)
- Trưởng nhóm kiểm soát chất lượng (Test Lead)
- Kỹ sư chất lượng (Quality Engineer)
- Và những ai bị ảnh hưởng bởi các thay đổi
Nhiệm vụ của CCB thường là:
- Bảo đảm tất cả các thay đổi là được các bộ phận liên quan nhận
biết và tham gia
- Xem xét, phê chuẩn hoặc phủ quyết các thay đổi trên các baseline
- Kiểm tra, xác nhận các thay đổi
- Phê chuẩn các bản phân phối sản phẩm (release) đến khách hàng
Báo cáo tình trạng cấu hình (Configuration Status
Accounting)
Công việc này bao gồm việc ghi nhận và báo cáo tình trạng
của các CI cũng như yêu cầu thay đổi, tập hợp số liệu thống kê về CI,
đặc biệt là các CI góp phần tạo nên sản phẩm. Nó trả lời những câu hỏi
như: có bao nhiêu file bị ảnh hưởng khi sữa chữa một lỗi phần mềm nào
đó?
Kết quả của công việc này được ghi nhận trong một báo
cáo mang tên Configuration Status Accounting Report (CSAR). Báo cáo này
thường làm rõ những điểm sau:
- Liệt kê tất cả baseline và CI thành phần hoặc có liên quan.
- Làm nổi bật các Cl đang được phát triển hoặc vừa bị thay đổi
- Liệt kê các thay đổi còn đang dang dở hay đang hoàn thành, và các
baseline bị ảnh hưởng (bởi sự thay đổi đó)
Việc báo cáo này được làm thường xuyên và định kỳ, xuyên
suốt dự án.
Auditing
(Audit là một thuật ngữ rất thường dùng, cho nhiều ngành
nghề khác nhau, tuy nhiên trong lĩnh vực sofware, chúng tôi không tìm
thấy từ tiếng Việt tương đương phản ánh đủ ý nghĩa, do vậy xin giữ nguyên
thuật ngữ gốc, nó có ý nghĩa gần với “kiểm tra” và “xem xét”). Có 3 loại
audit thường được thực hiện.
- CSAR Audit: Thường được làm sau mỗi lần một CSAR được tạo ra, việc
kiểm tra bao gồm:
- Bảo đảm các baseline mới nhất được liệt kê trong CSAR
- Bảo đảm tất cả CI tạo nên một baseline được liệt kê
- Kiểm tra các CI đã bị thay đổi từ lần baseline trước đó, so
sánh chúng với các yêu cầu thay đổi để khẳng định rằng sự thay
đổi trên CI là hợp lý.
- Physical configuration audit (PCA): nhằm mục đích khẳng định xem
những gì khách hàng yêu cầu có được hiện thực hay không. Gồm 2 việc:
- Kiểm tra vết để phản ánh tính 2 chiều (traceability) giữa yêu
cầu khách hàng và việc hiện thực code trong dự án.
- Xác định những gì sẽ được phân phối cho khách hàng (executable
files, source code, tài liệu đi kèm...) có đáp ứng yêu cầu khách
hàng hay không.
- Functional configuration audit (FCA): nhằm mục đích khẳng định
những gì khách hàng yêu cầu có được kiểm tra chặt chẽ trên sản phẩm
tạo ra trước khi giao cho khách hàng hay không. Gồm:
- Kiểm tra vết để phản ánh tính 2 chiều giữa yêu cầu khách hàng
và việc kiểm tra sản phẩm.
Quản lý release (Release management)
Trong thực tế, có nhiếu định nghĩa khác nhau về khái
niệm “release”. Về cơ bản, chúng ta có thể hiểu: Quá trình phát triển
một phần mềm thường qua nhiều lần tích hợp, kết quả của mỗi lần tích hợp
là một bản “build”, trong rất nhiều bản “build” đó, một số bản đáp ứng
một số yêu cầu đã định hoặc lập kế hoạch trước (theo yêu cầu khách hàng),
sẽ được gởi cho khách hàng để kiểm tra hoặc đánh giá. Các bản build này
được gọi là “release”; công việc tạo ra và phân phối các bản release được
gọi là công việc “release”. Theo cách hiểu này, sản phẩm sau cùng cũng
là một bản release, đôi khi được gọi là “final release”.
Trong quá trình release, việc quản lý đòi hỏi phải thực
hiện các công việc sau:
- Baseline môi trường phát triển sản phẩm và các file, tài liệu (sẽ
release)
- Thực hiện báo cáo CSAR (xem định nghĩa ở trên)
- Thực hiện các audit: PCA và FCA
- Đóng gói file và tài liệu sẽ release
- Xác nhận đã nhận bản release từ khách hàng
Lưu trữ và chép dự phòng (Backup & archive)
Lưu trữ và chép dự phòng là một hoạt động của QLCH và
là một trong những hoạt động quan trọng phải có của sản xuất phần mềm.
Nó giúp khắc phục các trường hợp rủi ro bị mất mát dữ liệu do thao tác
sai, virus, hoặc sự cố phần cứng/ phần mềm. Ở khía cạnh khác, nó hỗ trợ
cho hoạt động version control (đã nói ở trên) trong trường hợp ta muốn
sử dụng những version khác nhau.
Lưu trữ và chép dự phòng đòi hỏi toàn bộ sản phẩm và
sản phẩm trung gian của dự án phải được định kỳ chép dự phòng trên những
thiết bị hoặc những nơi khác một cách an toàn.
Và khi dự án kết thúc, các hoạt động sau cần phải thực
hiện:
- Lưu trữ toàn bộ dữ liệu của dự án, tuân thủ quy trình lưu trữ đã
được thiết lập (định nghĩa bởi dự án hoặc quy định ở cấp công ty).
- Lưu trữ hoặc huỷ bỏ các tài liệu ở dạng giấy.
- Dọn sạch dữ liệu hoặc thông tin của dự án vừa kết thúc, sau khi
đã chép lưu trữ.
Vai trò của các thành viên trong dự án
Trong một dự án điển hình, thông thường có 4 (nhóm) chức
năng sau (thường gọi tắt là role) tham gia thực hiện các hoạt động QLCH:
CM (Configuration manager)
- Thiết lập và bảo trì kho lưu trữ (repository) của dự án.
- Phát triển và triển khai các quy trình thủ tục QLCH của dự án.
- Thiết lập các baseline, ghi nhận chi tiết các thay đổi trên các
baseline
- Bảo đảm các baseline không bị thay đổi khi chưa được phê chuẩn.
- Tổ chức và điều phối các cuộc họp của CCB
Trưởng dự án (Project manager):
- Giám sát các hoạt động QLCH.
- Bảo đảm các yêu cầu cần thiết cho hoạt động QLCH. Ví dụ: số giờ
thành viên dự án bỏ ra cho QLCH, công cụ hỗ trợ cho QLCH...
CCB (Configuration Control Board)
Bao gồm các thành viên trong dự án, và có chức năng như
đã nói ở trên.
Các thành viên của dự án
Các thành viên của dự án, kể cả CM, PM và thành viên
CCB, có trách nhiệm:
- Tuân thủ tất cả các quy trình thủ tục của bản kế hoạch QLCH (CMP)
- Tham gia vào nhóm CCB khi có yêu cầu
Lời Kết
Trên đây là vài nét hết sức cơ bản về QLCH - một lĩnh
vực quan trọng và cơ bản trong phát triển và sản xuất phần mềm. Thực tế,
mỗi hoạt động thành phần của QLCH đều có những chi tiết riêng phức tạp.
Nếu có điều kiện, trong tương lai chúng tôi sẽ bàn sâu thêm từng hoạt
động thành phần, đặc biệt ở khía cạnh kỹ thuật và áp dụng thực tế. Mọi
đóng góp xin gởi về địa chỉ email: toanngo@cybersoft-vn.com.
Ngô Văn Toàn
Công ty Global CyberSoft Vietnam
(theo PC World VN) |
