Інфраструктура як код (IaC) є важливою практикою, яка стала властивою сучасним багатокомпонентним середовищам. Це підхід, який оптимізує розгортання та зменшує ймовірність людських помилок завдяки автоматизації налаштування і керування інфраструктурою.

У цій статті ми розглянемо, що таке IaC, зосередившись на його основних принципах, плюсах і мінусах, а також на майбутніх тенденціях. Ми також представимо популярні інструменти IaC, пояснюючи їхні основні функції та підкреслюючи відмінності між ними.

Фактори, що створюють основу для IaC
Масове впровадження хмарних обчислень суттєво сприяло зростанню IaC, що забезпечило ефективний контроль над зростаючою кількістю компонентів хмарної інфраструктури. Кілька факторів відіграли важливу роль у формуванні концепції IaC:

Перехід до хмарної розробки: широке використання контейнерів призвело до розвитку незмінної інфраструктури, підходу до надання, який замінює віртуальні ресурси, а не модифікує їх. IaC увімкнув кодифікацію ресурсів інфраструктури як шаблонів, що дозволяє швидко та легко налаштовувати нове середовище.

Потреба в автоматизації в сучасних стеках. Сучасні інфраструктури можуть складатися із сотень компонентів, що робить ручне надання складним і непрактичним завданням. IaC представила автоматизацію, яка дозволяє організаціям керувати своєю інфраструктурою в масштабі, уникати дрейфу конфігурації та швидко застосовувати зміни в різних середовищах.

Збільшення ролі розробників в операційних процесах: у рідному для хмари світі розробникам дедалі більше потрібно виконувати завдання з підготовки. IaC спрощує ці операції, дозволяючи розробникам створювати готові до роботи інфраструктури, просто виконуючи сценарії. Крім того, підзвітність і прозорість, які забезпечує IaC, сприяють кращій співпраці між командами розробки та операцій.

Потреба в швидких змінах інфраструктури: динамічна природа хмарних середовищ вимагає інфраструктур, які можна швидко розгортати, масштабувати та прибирати за потреби. IaC сприяє цій гнучкості, оскільки всі модифікації впроваджуються через оновлення файлів конфігурації.

Розуміння інфраструктури як коду
Визначення та принципи

Інфраструктура як код (IaC) — це практика, яка передбачає керування та надання обчислювальної інфраструктури за допомогою машинозчитуваних файлів конфігурації замість налаштування вручну. Впроваджуючи автоматизацію в усі процеси інфраструктури, IaC скорочує ручні завдання, забезпечуючи узгодженість, повторюваність і масштабованість налаштувань інфраструктури.

Основна ідея IaC проста: ставтеся до своєї інфраструктури так само, як до програмного забезпечення та даних. Це означає застосування до вашої інфраструктури тих самих практик, які використовуються в розробці програмного забезпечення, включаючи контроль версій, тестування коду інфраструктури та впровадження постійної інтеграції та розгортання.

Як працює IaC
IaC реалізується за допомогою спеціальних інструментів, які автоматизують ініціалізацію системи за допомогою своїх внутрішніх алгоритмів. Залежно від підходу, IaC може виконуватися декларативно або імперативно. Давайте детальніше розглянемо ці два методи.

Імперативний підхід
Імперативний або процедурний підхід – це метод «як»: він зосереджений на окресленні точних кроків, необхідних для досягнення бажаного результату. Тому це передбачає надання детальних інструкцій або сценаріїв, які вказують точний порядок виконання завдань. Цей підхід дозволяє детально контролювати конфігурацію та розгортання шляхом деталізації кожного кроку; однак це вимагає від інженерів передових навичок кодування.

Декларативний підхід
На відміну від цього, декларативний підхід наголошує на «що», а не на «як». Використовуючи доменно-спеціальну мову, інженери вказують бажаний кінцевий стан у файлах конфігурації, залишаючи машинам вирішувати, що потрібно зробити та яким чином цього досягти. Декларативним кодом легше керувати, і він вимагає менше навичок програмування.

Інструменти IAC
Існує широкий спектр інструментів, доступних для реалізації IaC, кожен з яких розроблений для різних випадків використання та пропонує різні підходи, методи конфігурації, мови сценаріїв і формати файлів.

Ранні інструменти IaC були більш процедурними, зосереджуючись на конкретних кроках, необхідних для досягнення бажаного стану, наприклад Chef і Ansible. Їхній код містив детальні інструкції, тому його було важко прочитати та зрозуміти.

З хмарною розробкою тенденція перейшла до більш декларативного стилю IaC, з такими інструментами, як Terraform і AWS CloudFormation, які лідирують. Їх код легший і легший для читання, оскільки він складається в основному з параметрів конфігурації.

Великою перевагою декларативних інструментів є їх здатність зберігати стан: шляхом постійного порівняння фактичного стану з бажаним, вони «знають», коли щось не вдається, і діють, щоб примирити державу. Безперервна перевірка дрейфу, що виконується декларативними інструментами, дозволяє їм визначити, що потрібно змінити, додати або створити.

Порівняння інструментів інфраструктури як коду

Переваги інфраструктури як коду та впровадження практики IaC дозволило ефективно вирішити наступні завдання:

• Постійність і повторюваність. Однією з головних проблем ручного налаштування інфраструктури є її непередбачуваність: один і той самий сценарій може давати різні результати кожного разу, коли він виконується. Навпаки, інфраструктура кодифікації надає шаблон, який гарантує, що ви можете неодноразово розгортати той самий набір ресурсів, досягаючи узгоджених результатів на різних хмарних платформах.
• Швидкість і ефективність. IaC знімає величезне навантаження з інженерів, автоматизуючи завдання конфігурації, розгортання або повторного розгортання інфраструктури після кожної зміни. За допомогою IaC ви можете швидко застосувати одну конфігурацію в кількох середовищах. Коли потрібні оновлення, ви просто змінюєте конфігураційні файли, а інструменти IaC виконають розгортання та налаштування автоматично.
• Слідкуйте за змінами та оновленнями. Налаштування інфраструктури вручну може перетворити відстеження змін на здогадки для решти команди: важко зрозуміти, хто вніс які зміни та чому. Зберігаючи код інфраструктури в системі контролю версій (VCS), IaC забезпечує чітку видимість змін, сприяючи кращій співпраці між командами.
• Менше помилок. IaC допомагає забезпечити вищу якість коду через перевірку коду з підтримкою VCS. Оскільки зміни в інфраструктурі вносяться через код, який проходить перевірку, ризик збою в інфраструктурі шляхом внесення прямих змін значно менший.
• Документація. Код IaC чистий і читається як машинами, так і людьми. Крім того, він самодокументується, надаючи чіткий огляд наявних ресурсів і конфігурацій.
• Оптимізація витрат: IaC надає повну інвентаризацію ваших хмарних ресурсів із детальним описом того, які служби працюють на яких платформах. Регулярні перевірки коду дозволяють виявляти неактивні ресурси та вимикати їх, допомагаючи оптимізувати витрати.

Виклики

• Дотримання режиму дня. При впровадженні IaC дуже важливо суворо дотримуватися правил і практик, узгоджених з вашою командою. Хоча може виникнути спокуса внести швидкі незначні зміни вручну замість виконання всіх процедурних кроків конвеєра IaC, це підриває основний принцип IaC. Спочатку уникнення ручних змін може здатися довшим шляхом, але зрештою це економить час у довгостроковій перспективі.
• Інвестиції часу в навчання. Запровадження будь-якої нової технології, незалежно від того, наскільки зручною для користувача, вимагає значних інвестицій часу та зусиль для успішного впровадження. Працюючи з інструментами IaC, вам потрібно розуміти їх унікальну логіку та предметно-спеціальні мови, які можуть відрізнятися від інструменту до інструменту. Досягнення майстерності з цими інструментами вимагає певного рівня зобов’язань і інвестицій часу на початку.
• Поширення помилок. Якщо помилка в кодовій базі залишається непоміченою, вона може автоматично поширюватися на кілька середовищ, що призводить до масової неправильної конфігурації та інших проблем.

Майбутні тенденції
Віктор Фарчік, захисник розробників Upbound, вважає, що майбутнє інструментів IAC тісно пов’язане з Kubernetes. Ця технологія настільки глибоко вкоренилася в сучасному ІТ-середовищі, що згодом працюватиме за лаштунками, подібно до гіпервізорів: кожен, хто створює віртуальну машину в хмарі, використовує їх, часто навіть не підозрюючи про їх існування. За словами Фарчіча, поточний набір інструментів IaC розвинеться в нове покоління інструментів під назвою контрольні площини. Ці інструменти матимуть функцію виявлення дрейфу та автоматичної синхронізації, що дозволить машинам виявляти зміни в поточному стані та виправляти їх, не чекаючи команди людини. Крім того, ці інструменти використовуватимуть API Kubernetes і широку екосистему інтегрованих інструментів.

Серед інструментів, які розширюють Kubernetes, також будуть хмарні контролери для Kubernetes: спеціальні інструменти для постачальників, призначені для визначення та використання хмарних ресурсів безпосередньо з Kubernetes. Одним із таких прикладів є контролери AWS для Kubernetes (ACK). Ці інструменти працюють, роблячи Kubernetes API розширюваним, щоб включати ресурси поза Kubernetes. За допомогою хмарних контролерів ви можете описати необхідні ресурси в маніфесті Kubernetes, дозволивши Kubernetes API створювати їх, а не створювати через хмарну консоль.

Зростаюча тенденція до багатохмарної стратегії сприятиме зростанню міжхмарних функціональних можливостей, які забезпечують бездоганну інтеграцію стеків, що працюють на різних платформах. Інструменти IAC із міжхмарними можливостями будуть користуватися найбільшим попитом, оскільки організації шукатимуть найефективніші способи керування інфраструктурою на різноманітних платформах.

Висновок
Інфраструктура, визначена як код, пропонує багато переваг перед ручним наданням, включаючи контроль версій, тестування, швидше надання та доставку програмного забезпечення. В еру хмарних обчислень не буде перебільшенням сказати, що ІК стала наріжним каменем сучасної ІТ-стратегії. Як ключова практика DevOps, вона запроваджує автоматизацію на рівні інфраструктури. Його інтеграція з усталеними технологіями, такими як Kubernetes, прокладає шлях для появи більш автономних систем, здатних до самооптимізації.

Якщо ви думаєте про майбутнє керування вашою хмарною інфраструктурою, почніть свою подорож із SHALB і досліджуйте наші комплексні послуги IAC. Дізнайтеся, як SHALB може оптимізувати налаштування та керування вашою інфраструктурою, забезпечуючи безперебійну та оптимізовану хмарну роботу.

Автор: Анастасія Кулик

Джерело: SHALB