Инфраструктура как код (IaC): руководство для начинающих

Традиционно управление инфраструктурой осуществлялось вручную. Но развитие облачных вычислений и виртуализации сделало инфраструктуру как код (IaC) популярным подходом к управлению инфраструктурой. В этом сообщении блога будет обсуждаться инфраструктура как код, ее преимущества, принципы работы, лучшие практики, проблемы, связанные с ее использованием, и многое другое. Давайте начнем.

Что такое инфраструктура как код?

Инфраструктура как код (IaC) определяется как непрерывная практика использования языков программирования и машиночитаемого кода для управления и настройки вычислительной инфраструктуры вместо ручной настройки. Вычислительная инфраструктура включает в себя серверы, центры хранения, базы данных, сети и веб-серверы.

IaC является неотъемлемой частью жизненного цикла разработки программного обеспечения. Процесс предоставления инфраструктуры автоматизирован, поэтому разработчикам не нужно выполнять настройку вручную на каждом этапе разработки и развертывания приложений.

Преимущества инфраструктуры как кода

Преимущества инфраструктуры как кода при разработке программного обеспечения перевешивают преимущества ручной настройки и разработки. Они обсуждаются ниже:

1. Повышенная согласованность и повторяемость. Использование автоматизированной инфраструктуры предотвращает простои приложений и снижает риск ошибок, возникающих во время ручной настройки. Настроенные среды можно повторно использовать для разных приложений. Исходный код документирован в удобочитаемом формате, который может использовать любой, обладающий техническими знаниями.
2. Совместная работа и контроль версий. Внесение изменений в существующие системы вручную, например добавление новых функций, является рискованным делом. Iac гарантирует сохранение предыдущих версий исходного кода. Таким образом, пользователи могут быстро вернуться к более старым версиям в случае нарушений безопасности или других непредвиденных событий. Члены команды, работающие над одним и тем же проектом, могут беспрепятственно вносить свой вклад индивидуально из удаленных мест.
3. Управление затратами. Традиционное обеспечение и разработка происходят в физических центрах обработки данных. Их обслуживание организациями обходится дорого и невыгодно малому бизнесу и стартапам. Поставщики облачных услуг предоставляют виртуальные среды для автоматизации и развертывания на основе оплаты по мере использования.
4. Идемпотентность : это практика развертывания кода несколько раз без влияния последующих развертываний на первое. Это можно увидеть при добавлении нового кода. Это гарантирует, что будут применены только новые изменения. Некоторые инструменты IaC имеют функции, которые делают исходный код идемпотентным.
5. Безопасность и соответствие требованиям. Использование автоматизированной инфраструктуры гарантирует, что предприятия и организации развертывают приложения в соответствии с установленными рекомендациями в безопасных условиях работы. Инфраструктура строится с учетом протоколов безопасности. Таким образом, исходный код можно будет непрерывно развертывать в различных средах и избежать нарушений безопасности.

Как работает инфраструктура как код?

Существует два подхода к инфраструктуре как коду; императивный подход и декларативный подход. Императивный подход заставляет пользователей определять, какие шаги они хотят, чтобы система выполняла, тогда как при декларативном подходе пользователи указывают только конечный продукт, который они хотят. Используемая платформа предпринимает шаги, необходимые для достижения требуемого результата. Декларативный подход является предпочтительным методом, поскольку он гибок и позволяет использовать множество инструментов.

Изменяемая и неизменяемая инфраструктура

Изменяемая инфраструктура — это инфраструктура, которой можно манипулировать после ее настройки. Он является динамическим и позволяет вносить изменения в параметры конфигурации, приложения и код.

С другой стороны, неизменяемая инфраструктура — это инфраструктура, которой нельзя манипулировать после ее создания. Изменения можно внести только путем создания новой версии инфраструктуры и ее развертывания.

Ключевое различие между ними заключается в уровне контроля и гибкости, которые они предлагают пользователям. Оба они имеют свои преимущества и недостатки, и их следует выбирать в соответствии со спецификациями проекта.

Инфраструктура как инструменты кода

 

Существует несколько инструментов, используемых для реализации процесса «Инфраструктура как код», некоторые из которых обсуждаются ниже.

1. Terraform. Terraform — это инструмент IaC, который используется для создания ресурсов и управления ими с помощью доступных API. Он позволяет пользователям определять рабочий процесс для предоставленной им инфраструктуры и доступен для облачных и локальных станций облачных провайдеров. Его можно использовать для предоставления и управления инфраструктурой различных поставщиков облачных услуг, таких как AWS, GCP, Azure и других.
2. Ansible. Ansible — это инструмент IaC с открытым исходным кодом, написанный на Python и используемый для настройки и подготовки приложений. Он прост и удобен в использовании, имеет встроенные идемпотентные модули, которые вносят изменения в систему только при необходимости. Он работает в операционных системах Windows, MacOS и Linux. Ansible можно использовать для управления конфигурацией, безопасности и автоматизации сети, а также для предоставления серверов.
3. Kubernetes. Kubernetes — это инструмент оркестрации контейнеров с открытым исходным кодом. Помимо управления контейнерами, он используется для предоставления и управления инфраструктурой. Как и Ansible, он работает в основных операционных системах, таких как Windows, Linux и macOS. Приложения можно создавать, тестировать, помещать в контейнеры и развертывать непрерывно, практически без простоев. Функции Kubernetes включают непрерывную интеграцию и развертывание, миграцию приложений в облако и управление базами данных.
4. AWS CloudFormation. AWS CloudFormation — это сервис, который можно использовать для предоставления облачных приложений на AWS и управления ими с использованием ее ресурсов. Шаблоны используются для описания ресурсов и их свойств, а CloudFormation предоставляет приложения. Эти шаблоны можно использовать повторно и легко удалить. К уникальным функциям AWS CloudFormation относятся простота репликации инфраструктуры в разных регионах, контроль версий и масштабируемость.

Инфраструктура как процесс развертывания кода

Первым шагом команды разработчиков является определение требований к инфраструктуре, необходимой для подготовки приложений. Это часто делается с помощью таких инструментов, как Ansible и Terraform, а также предметно-ориентированного языка программирования. Эти требования могут различаться и включают в себя серверы, базы данных и балансировщики нагрузки приложений. После этого код управляется системой контроля версий, такой как Git. Это делается для того, чтобы способствовать сотрудничеству и отмечать внесенные изменения.

Перед развертыванием код проверяется на корректность. Процесс тестирования автоматизирован. Непрерывная интеграция и развертывание включаются в процесс после тестирования. Это гарантирует, что приложения обрабатываются в соответствии с жизненным циклом разработки программного обеспечения. Здесь код развертывается с помощью инструментов автоматизации, таких как Jenkins или Circle CI. Мониторинг и ведение журнала начинаются после успешного развертывания кода инфраструктуры. Это необходимо для соблюдения протоколов безопасности и оптимальной производительности.

Как создавать конфигурации инфраструктуры как кода (IaC) и управлять ими

Создание конфигураций инфраструктуры и управление ими требует поэтапного процесса для обеспечения их успеха.

Первый шаг — указать требования, необходимые для размещения приложения. Это решающий шаг, поскольку он определяет успех проекта.

Следующий шаг — выбор подходящей инфраструктуры в качестве инструмента написания кода. Популярные инструменты включают AWS CloudFormation, Terraform, Ansible и Chef. После этого пишется код. Обычно это зависит от домена. Это означает, что язык программирования должен быть совместим с используемым инструментом IaC.

Затем код сохраняется в системе контроля версий, тестируется и интегрируется в конвейер CI/CD.

Инструменты автоматизации, такие как Jenkins, используются для развертывания кода инфраструктуры в производственной среде. Затем инфраструктурный сервис отслеживается на предмет потенциальных проблем.

Эти методы в целом улучшают и поддерживают автоматизацию, надежность, управление и масштабируемость инфраструктуры.

Лучшие практики реализации инфраструктуры как кода

Ниже приведены рекомендации по реализации и развертыванию инфраструктуры как кода (IaC).

1. Контроль версий и непрерывная интеграция. Контроль версий позволяет командам совместно работать над проектами и вносить изменения в код инфраструктуры одновременно, без конфликтов. Непрерывная интеграция гарантирует, что все изменения, внесенные в код инфраструктуры, автоматически тестируются и автоматически развертываются, не нанося вреда существующим проектам.
2. Тестирование и проверка. Тестирование проводится для проверки того, что исходный код соответствует указанным требованиям и правильно функционирует. Существует два типа тестирования; модульные тесты, которые фокусируются на отдельных частях кода, и интеграционные тесты, которые работают над проверкой транзакций между компонентами. Проверка выполняется, чтобы убедиться, что код инфраструктуры соответствует политикам безопасности, управления и соответствия. Тестирование и проверка проводятся, чтобы убедиться в безопасности кода инфраструктуры.
3. Документация и организация. Документация создается для того, чтобы члены команды могли иметь общее представление о коде инфраструктуры и его компонентах. Это делается с использованием синтаксиса Markdown, документирования кода и иллюстраций. Документацию следует регулярно обновлять, чтобы она оставалась актуальной. Организация предполагает организацию кода с использованием согласованной файловой структуры и использование контроля версий, чтобы код было легко читать, масштабировать и поддерживать.
4. Автоматизация и оркестрация. Автоматизация исключает ручные процессы, снижает риск ошибок и позволяет тщательно разрабатывать и развертывать приложения. Оркестрация предполагает управление несколькими компонентами инфраструктуры, чтобы обеспечить их совместную скоординированную работу. Это можно сделать с помощью таких инструментов, как Kubernetes и Docker. При эффективном внедрении автоматизация и оркестрация управляют финансами, ускоряют процессы развертывания и обеспечивают правильную работу инфраструктуры.

Проблемы инфраструктуры как кода

Несмотря на преимущества инфраструктуры как кода, существуют проблемы, связанные с реализацией инфраструктуры как кода. Они заключаются в следующем;

1. Крутая кривая обучения. Это временной диапазон или продолжительность, необходимая для приобретения опыта в определенном наборе навыков. Некоторым ИТ-специалистам сложно перейти от ручной настройки к автоматизированным процессам, связанным с рабочим процессом IaC. Организации могут противостоять этому, привлекая своих сотрудников к программам развития, посвященным использованию инструментов IaC, и поддерживая их в использовании бесплатных онлайн-ресурсов для ускорения их роста.
2. Сложность инфраструктуры. Инструменты, используемые в процессах ручной настройки, отличаются от инструментов IaC, которые более сложны. Автоматизация процесса может оказаться сложной задачей, поскольку код становится громоздким. Это можно решить с помощью модульного кода, шаблонов и контроля версий.
3. Культурный сдвиг в организации. Инфраструктура как архитектура кода требует постоянного сотрудничества, изучения новых концепций, работы в быстро меняющейся среде и постоянного общения. Переход от ручных процессов к автоматизированным может быть успешным только при наличии позитивного мышления и готовности учиться. Это может быть сложно из-за существующей иерархии в организациях и может быть решено с помощью программ переориентации и создания новых ролей для внедрения решений IaC.

Заключение

Инфраструктура как код (IaC) — это уникальный подход к обеспечению ИТ-инфраструктуры. Это позволяет командам легко сотрудничать над проектами, одновременно снижая риск человеческих ошибок. Его преимущества включают управление затратами, масштабируемость, надежность и согласованность рабочих процедур. Хотя в некоторых организациях существуют проблемы, препятствующие его внедрению, их можно решить, используя правильную тактику.

Будущее инфраструктуры как кода в разработке программного обеспечения выглядит многообещающим благодаря быстрому использованию облачных вычислений и практик DevOps.

Если вы разработчик программного обеспечения и ищете удаленную работу по программному обеспечению в ведущих компаниях США, попробуйте Turing. Посетите раздел «Подать заявку на работу» для получения дополнительной информации.

Часто задаваемые вопросы

Что такое ИАК?

IaC означает «Инфраструктура как код». Это процесс настройки и управления приложениями в автоматизированной инфраструктуре.

Каковы преимущества инфраструктуры как кода (IaC)?

Некоторые из преимуществ IaC включают совместную работу и контроль версий, идемпотентность и снижение риска человеческих ошибок из-за ручной настройки.

Сколько подходов существует к IaC?

Существует два подхода к инфраструктуре как коду: императивный подход и декларативный подход.

Какие популярные инструменты используются для реализации IaC?

Некоторые из популярных инструментов, используемых для реализации Iac, включают Ansible, Terraform, Kubernetes и AWS CloudFormation.

Является ли AWS CloudFormation инструментом IaC?

Да, AWS CloudFormation — это инструмент IaC, принадлежащий AWS.

Каков процесс развертывания IaC?

Процесс развертывания IaC следует шаблону предоставления инфраструктуры — хостинг приложений — выбор подходящих инструментов IaC — написание непрерывной интеграции кода, контроль версий и развертывание — мониторинг и ведение журналов.