Infrastructure as Code: преимущества, лучшие практики и ведущие инструменты

Infrastructure as Code (IaC) позволяет разработчикам предоставлять IT-среды с помощью нескольких строк кода. В отличие от ручных настроек инфраструктуры, требующих часов или даже дней для конфигурации, развертывание IaC-системы занимает минуты.

Эта статья объясняет концепции Infrastructure as Code. Вы узнаете, как работает IaC и как автоматические конфигурации позволяют командам разрабатывать ПО с большей скоростью и сниженными затратами.

Что такое Infrastructure as Code (IaC)?

Infrastructure as Code — это процесс предоставления и конфигурирования среды через код вместо ручной настройки необходимых устройств и систем. После определения параметров кода разработчики запускают скрипты, и платформа IaC автоматически строит облачную инфраструктуру.

Такие автоматические IT-настройки позволяют командам быстро создавать желаемую облачную среду для тестирования и запуска своего ПО. Infrastructure as Code позволяет разработчикам генерировать любой компонент инфраструктуры, который им нужен, включая сети, балансировщики нагрузки, базы данных, виртуальные машины и типы соединений.

Как работает Infrastructure as Code

Пошаговое объяснение создания IaC-среды:

• Разработчик определяет параметры конфигурации в доменно-специфическом языке (DSL).
• Инструкционные файлы отправляются на мастер-сервер, управление API или репозиторий кода.
• Платформа IaC следует инструкциям разработчика для создания и конфигурирования инфраструктуры.

С IaC пользователям не нужно настраивать среду каждый раз, когда они хотят разрабатывать, тестировать или развертывать ПО. Все параметры инфраструктуры сохраняются в виде файлов, называемых манифестами.

Как и все файлы кода, манифесты легко повторно использовать, редактировать, копировать и делиться. Манифесты делают построение, тестирование, стадирование и развертывание инфраструктуры быстрее и последовательным.

Разработчики кодифицируют конфигурационные файлы и хранят их в системе контроля версий. Если кто-то редактирует файл, pull-запросы и workflows код-ревью могут проверить правильность изменений.

Какие проблемы решает Infrastructure as Code?

Infrastructure as Code решает три главные проблемы ручных настроек:

• Высокая стоимость
• Медленная установка
• Несогласованность сред

Высокая стоимость

Ручное настройка каждой IT-среды дорога. Нужны выделенные инженеры для настройки оборудования и ПО. Сетевые и аппаратные техники требуют руководителей, поэтому есть дополнительные накладные расходы на управление.

С Infrastructure as Code централизованно управляемый инструмент настраивает среду. Вы платите только за потребляемые ресурсы и можете быстро масштабировать ресурсы вверх и вниз.

Медленная установка

Для ручной настройки инфраструктуры инженерам сначала нужно стягивать серверы в стойки. Затем они вручную конфигурируют оборудование и сеть к желаемым настройкам. Только потом инженеры могут начать удовлетворять требования операционной системы и размещенного приложения.

Этот процесс трудоемок и подвержен ошибкам. IaC сокращает время настройки до минут и автоматизирует процесс.

Несогласованность сред

Всякий раз, когда несколько людей вручную развертывают конфигурации, несогласованности неизбежны. Со временем становится трудно отслеживать и воспроизводить одни и те же среды. Эти несогласованности приводят к критическим различиям между средами разработки, QA и продакшена. В конечном счете, различия в настройках неизбежно вызывают проблемы развертывания.

Infrastructure as Code обеспечивает непрерывность, так как среды предоставляются и конфигурируются автоматически без возможности человеческой ошибки.

Роль Infrastructure as Code в DevOps

Infrastructure as Code необходим для DevOps. Гибкие процессы и автоматизация возможны только при наличии легко доступной IT-инфраструктуры для запуска и тестирования кода.

С IaC DevOps-команды наслаждаются лучшим тестированием, более короткими временами восстановления и более предсказуемыми развертываниями. Эти факторы жизненно важны для быстрой доставки ПО. Единообразные IT-среды снижают вероятность появления багов в DevOps-пайплайне.

Подход IaC не имеет ограничений, так как DevOps-команды предоставляют все аспекты необходимой инфраструктуры. Инженеры создают серверы, развертывают ОС, контейнеры, конфигурации приложений, настраивают хранилище данных, сети и интеграции компонентов.

IaC также может интегрироваться с CI/CD-инструментами. С правильной настройкой код может автоматически перемещать версии приложений из одной среды в другую для целей тестирования.

Преимущества Infrastructure as Code

Вот преимущества, которые организация получает от Infrastructure as Code:

Скорость

С IaC команды быстро предоставляют и конфигурируют инфраструктуру для разработки, тестирования и продакшена. Быстрые настройки ускоряют весь жизненный цикл разработки ПО.

Скорость реагирования на обратную связь клиентов также выше. Разработчики быстро добавляют новые функции без ожидания дополнительных ресурсов. Быстрые повороты к запросам пользователей улучшают удовлетворенность клиентов.

Стандартизация

Разработчики могут полагаться на единообразие системы в процессе доставки. Нет дрейфа конфигурации — ситуации, когда разные серверы развивают уникальные настройки из-за частых ручных обновлений. Дрейф приводит к проблемам при развертывании и проблемам безопасности.

IaC предотвращает дрейф конфигурации, предоставляя одну и ту же среду каждый раз при запуске того же манифеста.

Повторное использование

DevOps-команды могут повторно использовать существующие IaC-скрипты в различных средах. Нет необходимости начинать с нуля каждый раз, когда нужна новая инфраструктура.

Сотрудничество

Контроль версий позволяет нескольким людям сотрудничать над одной средой. Благодаря контролю версий разработчики работают над разными разделами инфраструктуры и выкатывают изменения контролируемым образом.

Эффективность

Infrastructure as Code улучшает эффективность и продуктивность на протяжении жизненного цикла разработки.

Программисты создают песочничные среды для разработки в изоляции. Операции могут быстро предоставлять инфраструктуру для тестов безопасности. QA-инженеры имеют идеальные копии продакшен-сред во время тестирования. Когда приходит время развертывания, разработчики пушат и инфраструктуру, и код в продакшен за один шаг.

IaC также отслеживает все команды построения среды в репозитории. Вы можете быстро вернуться к предыдущему экземпляру или переразвернуть среду, если столкнетесь с проблемой.

Снижение затрат

IaC снижает затраты на разработку ПО. Нет необходимости тратить ресурсы на ручную настройку сред.

Большинство IaC-платформ предлагают структуру затрат на основе потребления. Вы платите только за ресурсы, которые активно используете, поэтому нет ненужных накладных расходов.

Масштабируемость

IaC делает легко добавление ресурсов к существующей инфраструктуре. Обновления предоставляются быстро и легко, поэтому вы можете быстро расширяться в периоды пиковых нагрузок.

Например, организации, запускающие онлайн-сервисы, могут легко масштабироваться вверх для удовлетворения пользовательского спроса.

Аварийное восстановление

В случае катастрофы легко восстановить большие системы быстро с IaC. Вы просто перезапускаете тот же манифест, и система вернется онлайн в другом месте при необходимости.

Лучшие практики Infrastructure as Code

Используйте минимум или никакой документации

Определяйте спецификации и параметры в конфигурационных файлах. Нет необходимости в дополнительной документации, которая выходит из синхронизации с используемыми конфигурациями.

Поместите все конфигурационные файлы под контроль версий

Разместите все ваши конфигурационные файлы под контролем исходного кода. Версионирование дает гибкость и прозрачность при управлении инфраструктурой. Оно также позволяет отслеживать, управлять и восстанавливать предыдущие манифесты.

Постоянно тестируйте конфигурации

Тестируйте и мониторьте среды перед отправкой любых изменений в продакшен. Для экономии времени рассмотрите настройку автоматизированных тестов для запуска при любых изменениях кода конфигурации.

Идите модульным путем

Разделите свою инфраструктуру на множество компонентов, а затем объедините их через автоматизацию. Сегментация IaC предлагает много преимуществ. Вы контролируете, кто имеет доступ к определенным частям вашего кода. Вы также ограничиваете количество изменений, которые могут быть внесены в манифесты.

Инструменты Infrastructure as Code

Инструменты IaC ускоряют и автоматизируют предоставление облачных сред. Большинство инструментов также мониторят ранее созданные системы и откатывают изменения к коду.

Хотя они варьируются по функциям, есть два основных типа инструментов Infrastructure as Code:

• Императивные инструменты
• Декларативные инструменты

Инструменты императивного подхода

Инструменты с императивным подходом определяют команды для приведения инфраструктуры в желаемое состояние. Инженеры создают скрипты, которые предоставляют инфраструктуру шаг за шагом. На пользователе лежит определение оптимального процесса развертывания.

Императивный подход также известен как процедурный подход.

По сравнению с инструментами декларативного подхода, императивный IaC требует больше ручной работы. Больше задач требуется для поддержки скриптов в актуальном состоянии.

Императивные инструменты лучше подходят системным администраторам с бэкграундом в скриптинге.

const aws = require("@pulumi/aws"); let size = "t2.micro"; let ami = "ami-0ff8a91507f77f867" let group = new aws.ec2.SecurityGroup("webserver-secgrp", { ingress: [ {protocol: "tcp", fromPort: 22, toPort: 22, cidrBlocks: ["0.0.0.0/0"] }, ], }); let server = new aws.ec2.Instance("webserver-www", { instanceType: size, securityGroups: [ group.name ], ami: ami, }); exports.publicIp = server.publicIp; exports.publicHostName= server.publicDns;

Пример императивного IaC (используя Pulumi)

Инструменты декларативного подхода

Декларативный подход описывает желаемое состояние инфраструктуры без перечисления шагов для достижения этого состояния. Инструмент IaC обрабатывает требования и затем автоматически конфигурирует необходимое ПО.

Хотя пошаговая инструкция не нужна, декларативный подход требует квалифицированного администратора для настройки и управления средой.

Декларативные инструменты ориентированы на пользователей с сильным опытом программирования.

resource "aws_instance" "myEC2" { ami = "ami-0ff8a91507f77f867" instance_type = "t2.micro" security_groups = ["sg-1234567"] }

Пример декларативного Infrastructure as Code (используя Terraform)

Популярные инструменты IaC

Наиболее широко используемые инструменты Infrastructure as Code на рынке включают:

• Terraform: Этот декларативный инструмент с открытым исходным кодом предлагает предварительно написанные модули, которые вы заполняете параметрами для построения и управления инфраструктурой.
• Pulumi: Главное преимущество Pulumi — пользователи могут полагаться на свой любимый язык для описания желаемой инфраструктуры.
• Puppet: Используя Ruby-based DSL Puppet, вы определяете желаемое состояние инфраструктуры, и инструмент автоматически создает среду.
• Ansible: Ansible позволяет моделировать инфраструктуру, описывая, как компоненты и системы связаны друг с другом.
• Chef: Chef — самый популярный императивный инструмент на рынке. Chef позволяет пользователям делать «рецепты» и «книги рецептов» с использованием своего Ruby-based DSL. Эти файлы специфицируют точные шаги, необходимые для достижения желаемой среды.
• SaltStack: Что отличает SaltStack — простота предоставления и конфигурирования компонентов инфраструктуры.

Хотите оставаться конкурентоспособными, IaC не опционален

Infrastructure as Code — эффективный способ идти в ногу с быстрым темпом современной разработки ПО. В то время, когда IT-среды должны строиться, меняться и сноситься ежедневно, IaC — требование для любой команды, желающей оставаться конкурентоспособной.

Платформа Bare Metal Cloud phoenixNAP поддерживает API-драйвенное предоставление серверов. Она также полностью интегрирована с Ansible и Terraform, двумя ведущими инструментами Infrastructure as Code.

Узнайте больше о Bare Metal Cloud и о том, как это может помочь движению организации к Infrastructure as Code.