Infraestructura como código: ayudar a las empresas a escalar su TI

Cuanto más depende una empresa de la tecnología de la información (TI), más importante es tener una buena infraestructura.

Esto puede abarcar cualquier cosa, desde servidores de correo electrónico y de archivos que respaldan las funciones diarias de la oficina hasta resultados comerciales clave, como sitios web, bases de datos y   nube privada   servidores. Si divide un sistema comercial crítico en sus partes esenciales, en última instancia, dependerá de TI. Precisamente por eso es tan importante que este espacio contenga sistemas estables y escalables.

Para permitir que su negocio opere de manera más eficiente y ofrezca la mejor experiencia posible al cliente, necesita una infraestructura tecnológica que siga tres principios básicos: agilidad, escalabilidad y resiliencia.

Una infraestructura de TI robusta permite dedicar más tiempo a las actividades diarias en lugar de mantener el hardware y el software. También se enfoca en desarrollar resiliencia y capacidad de recuperación para ayudar a las empresas a mitigar los riesgos y respaldar la continuidad del negocio durante un desastre.

Una buena infraestructura se construye utilizando procedimientos sólidos, una planificación sólida y, lo que es más importante, la automatización. Aquí es donde entra en juego la infraestructura como código (IaC) . Permite a las organizaciones automatizar sus tareas de infraestructura con código sin perder un tiempo precioso en procesos manuales.

La infraestructura como código se usa ampliamente en varios sectores y organizaciones de TI. Ayuda a las empresas a administrar los centros de datos informáticos, ya sea en las instalaciones o en la nube, como aplicaciones de software. Este enfoque se ha utilizado desde hace algún tiempo, ya que   computación en la nube   y la virtualización de servidores se han vuelto omnipresentes.

IaC es responsable de implementar un entorno de servidor completo en una sola máquina o en varias máquinas de manera acelerada y repetible mientras se mantiene cero el tiempo de inactividad. Cuando se utiliza correctamente, IaC puede ayudar a garantizar que los requisitos de rendimiento y disponibilidad de su aplicación se cumplan a tiempo y dentro del presupuesto.

Un buen ejemplo de la utilización de IaC sería la automatización de tareas rutinarias de NetOps mediante software de automatización de red.

IaC utiliza API y bibliotecas internas para implementar varias funciones relacionadas con la creación y el despliegue de componentes de infraestructura. Proporciona una forma de reemplazar la configuración real del hardware con una programación flexible y repetible, y las empresas se benefician del ahorro de costos y el soporte del sistema.

¿Por qué las empresas necesitan infraestructura como código?

La intervención manual era la única forma de gestionar las infraestructuras empresariales tradicionales. El servidor tuvo que instalarse en el rack, el sistema operativo (SO) tuvo que ser instalado por el equipo de TI y la red conectada y configurada manualmente. Para la mayoría de las empresas en el pasado, esto no era un problema ya que la infraestructura casi nunca cambiaba.

Las empresas de hoy trabajan en un entorno dinámico y el cambio es una realidad constante. Tecnologías como la virtualización y la nube, junto con el auge de DevOps y las prácticas ágiles, han influido en gran medida en la infraestructura actual y la experiencia del usuario para los servicios empresariales.

Los requisitos de la infraestructura moderna no permiten el uso de métodos de gestión de red tradicionales. En la antigua infraestructura centralizada, los cambios pueden tardar días, semanas o incluso más. Las organizaciones ya no pueden esperar horas o días para implementar servidores o solucionar problemas de red. El tiempo de inactividad puede hacer que una empresa pierda grandes sumas de dinero en minutos.

Para responder rápidamente al cambio, necesita automatización. La automatización requiere procesos repetibles que se definen y almacenan en código. Las empresas están adoptando la infraestructura como código para resolver este problema. La infraestructura como código proporciona una forma repetible y predecible de construir, aprovisionar y cambiar la infraestructura de una empresa. IaC ayuda a las empresas a abordar problemas en su infraestructura de aplicaciones acelerando los cambios que una empresa necesita para adaptarse a su entorno cambiante.

No se trata solo de abstracciones o codificación; se trata de cambiar el paradigma de la codificación y la automatización de tareas complejas en la propia codificación.

Muchas empresas no utilizan la infraestructura como código, lo que da como resultado intervenciones manuales que provocan interrupciones en el negocio. Por el contrario, las empresas exitosas desarrollan un proceso repetible para atender su aplicación y usan herramientas como Chef, Puppet o Ansible para automatizarlo en un código que escala sin la participación humana.

¿Qué problemas resuelve IaC?

La infraestructura como código promete administrar la complejidad y el rápido ritmo del cambio de TI. Es un enfoque de administración que promueve implementaciones automatizadas, repetibles y rastreables de todas las configuraciones en su entorno.

Tratar su infraestructura como cualquier otra aplicación permite un modelo de autoservicio para equipos de desarrollo, evaluadores y cualquier persona que necesite implementar cargas de trabajo y aplicaciones en producción. La automatización de la infraestructura se ocupa de las tareas de bajo nivel necesarias para admitir estas aplicaciones, como la creación de los servidores o los servicios de red que necesita, la configuración de usuarios y permisos, y el mantenimiento de todo a medida que el software avanza a través de su ciclo de vida.

IaC resuelve tres grandes desafíos asociados a la infraestructura tradicional:

El aumento del costo de instalación

Es costoso construir cada ecosistema de TI manualmente. Para configurar los dispositivos y el software, las empresas necesitarán ingenieros profesionales, y hay una sobrecarga de gestión más significativa ya que los ingenieros necesitan supervisores.

Las herramientas de IaC proporcionan un sistema controlado de forma centralizada que configura automáticamente un entorno con facilidad. Las empresas pagan por los recursos que utilizan y pueden ampliar o reducir sus recursos en cualquier momento.

Un mayor tiempo de instalación

Los equipos de TI primero deben configurar los servidores antes de que puedan configurar manualmente toda la infraestructura. Los dispositivos y la red también se configuran manualmente con los parámetros deseados. Solo entonces el personal de TI puede comenzar a cumplir con otros requisitos de la aplicación.

Este procedimiento requiere mucho tiempo y es propenso a errores. Muchas herramientas IaC de código abierto automatizan todo el proceso y reducen el tiempo de configuración a minutos.

Inconsistencias en el entorno.

Las incoherencias son inevitables cuando varias personas implementan configuraciones manualmente en el entorno. Se vuelve difícil rastrear y replicar el mismo entorno a lo largo del tiempo.

Estas discrepancias dan como resultado variaciones significativas en los entornos de desarrollo, prueba y producción y dificultades de implementación. IaC proporciona continuidad mediante el aprovisionamiento y la configuración de entornos sin posibilidad de errores humanos.

Qué significa IaC para DevOps y NetOps

Industria tras industria se está volviendo más avanzada a medida que adopta nuevas tecnologías. Hemos visto esto en casi todas las facetas de la vida, desde la música y el transporte hasta la medicina y la moda. A medida que avanza el tiempo, se desarrollan y utilizan nuevas piezas de tecnología en productos que mejoran o facilitan la vida de las personas.

Esto incluye la informática, donde DevOps y NetOps son dos áreas que dominan la industria. Son dos caras diferentes de la misma moneda que trabajan para mejorar un negocio, pero involucran a diferentes departamentos con diferentes objetivos y necesidades.

DevOps combina desarrollo de software y operaciones de TI, mientras que NetOps es la combinación de operaciones de red y administración de sistemas. Para DevOps, el enfoque principal está en la colaboración entre los desarrolladores y las operaciones de TI para un proceso de implementación de software más rápido, mientras que para NetOps, el objetivo es automatizar la red para una infraestructura inteligente y ágil.

La infraestructura de una empresa incluye computación, almacenamiento, virtualización, redes, seguridad y más. En el pasado, teníamos servidores dedicados virtuales, luego servicios en la nube. Pero ahora existe la contenedorización, un nuevo tipo de solución para implementar y administrar aplicaciones. Estos nuevos sistemas han transformado tanto DevOps como NetOps.

En un entorno centrado en el hardware, los cambios de infraestructura requieren una amplia manipulación de los componentes del servidor, el almacenamiento y la red. Este proceso impide la transformación digital. El mundo digital actual necesita entornos de datos altamente personalizados que se puedan cambiar, expandir y desmantelar rápidamente.

El enfoque de infraestructura como código brinda a las empresas la libertad de simplificar la administración de la infraestructura para los operadores humanos al mismo tiempo que extiende las capacidades completas de orquestación y automatización a aplicaciones y servicios inteligentes y autónomos, lo que les permite crear sus propios entornos de datos virtualizados a voluntad.

La infraestructura como código es un enfoque para automatizar completamente la implementación y configuración de sistemas de infraestructura dinámica sin necesidad de intervención humana. Estos procesos automatizados mejoran significativamente la velocidad y la flexibilidad con las que las empresas pueden implementar sus cargas de trabajo. IaC es un componente crucial en la implementación de prácticas DevOps y la integración continua/entrega continua (CI/CD).

El concepto de codificar la configuración de sus sistemas de manera repetible no es nada nuevo. Sin embargo, lo que ha cambiado a lo largo de los años es la metodología utilizada para hacerlo. IaC ofrece infinitas posibilidades para los ingenieros de servicio y redes. Les permite probar sus diseños, automatizar sus flujos de trabajo e incluso ayudar con la orquestación.

IaC afectará tanto a DevOps como a NetOps. Si bien esto puede parecer esotérico o no tan importante para el profesional de operaciones promedio, IaC no solo está aquí para quedarse, sino que finalmente redefinirá la forma en que pensamos y entregamos los recursos informáticos. IaC brinda infinitas oportunidades para los ingenieros de redes y servicios que no tienen experiencia en desarrollo pero que son los únicos responsables de crear y mantener una infraestructura escalable y ágil que aloje las aplicaciones, los servidores y los programas comerciales exitosos de su empresa para el usuario final.

La infraestructura como código cambia las reglas del juego para NetOps y DevOps, especialmente para los operadores de red. Les permite probar sus diseños, automatizar sus flujos de trabajo e incluso administrar la orquestación.

¿Cómo funciona la infraestructura como código?

En esencia, la infraestructura como código tiene que ver con la automatización: automatizar la infraestructura manual para mejorar y simplificar el mantenimiento de la infraestructura para que pueda mantenerse más fácilmente y mantenerse en el estado deseado. Los equipos de TI almacenan las definiciones de infraestructura en código (plantillas, scripts o programas).

Utiliza herramientas de software para automatizar las tareas administrativas a través de un proceso de implementación de software completamente definido y administrado a través de un sistema de control de versiones. Esto significa que cualquier infraestructura que tenga (máquinas virtuales, contenedores, etc.) se puede describir en código, y este código se puede ejecutar para realizar cambios en la infraestructura.

Por lo general, los equipos implementan la infraestructura como código de la siguiente manera:

• Los desarrolladores crean y escriben especificaciones de infraestructura en un lenguaje de programación específico de dominio.
• Los archivos generados se envían a una API, un servidor maestro o un repositorio de código.
• Una herramienta IaC realiza todas las actividades necesarias para crear y configurar los recursos informáticos necesarios.

Infraestructura mutable frente a infraestructura inmutable

Antes de sumergirnos en las diferentes estrategias para implementar IaC, los equipos de TI deben tomar una decisión crítica sobre la automatización de la infraestructura mediante IaC. Al automatizar la infraestructura mediante IaC y adoptar una tecnología IaC, las empresas primero deben decidir si crear una infraestructura mutable o inmutable.

Infraestructura mutable

El término mutable se refiere a la capacidad de alterar o mutar en algo nuevo.

Una infraestructura mutable es una infraestructura que se ha aprovisionado y que posteriormente se puede cambiar o actualizar para satisfacer las necesidades comerciales. Una infraestructura mutable permite a los equipos de desarrollo de software crear cambios de servidor sobre la marcha y responder a cualquier problema de seguridad emergente.

Sin embargo, cuando se trata de IaC, la infraestructura cambiante socava uno de sus principales beneficios: preservar la integridad de la configuración en todas las versiones, implementaciones y entornos. Como consecuencia, el seguimiento de versiones se vuelve problemático.

Infraestructura inmutable

El término inmutable se refiere al estado de ser permanente.

Es lo opuesto a mutable, lo que indica que las empresas no pueden cambiar la infraestructura una vez implementada. La infraestructura inmutable reúne y organiza componentes y recursos para formar un servicio o aplicación completos. Si los equipos de TI necesitan modificar la infraestructura, no es necesario que actualicen la infraestructura actual. En su lugar, pueden reemplazarlo por uno nuevo, es decir, implementar una nueva versión de infraestructura.

Esto minimiza la desviación de la configuración y mantiene la coherencia en varios entornos. Los equipos pueden simplemente administrar y rastrear múltiples versiones de infraestructura y volver a una versión anterior, si es necesario, con una infraestructura inmutable. La reedición de conjuntos de componentes y servicios inmutables es más eficiente y efectiva que la aplicación de parches y la reconfiguración de componentes de infraestructura individuales.

Como resultado, la infraestructura inmutable es más viable y práctica, lo que refuerza todos los beneficios de la implementación de IaC. Los sistemas de nube y microservicios han adoptado una infraestructura inmutable, que es increíblemente escalable y contiene muchos más componentes y servicios interconectados.

Infraestructura como métodos de código

Después de decidir qué tipo de infraestructura construir, también es fundamental que los equipos de TI determinen el enfoque para construir la automatización de la infraestructura con la ayuda de una solución IaC. Tradicionalmente, existen dos enfoques para IaC: declarativo e imperativo .

enfoque declarativo

Un enfoque declarativo define la condición deseada e intencionada de la infraestructura, pero no entra en detalles sobre cómo llegar allí. Por ejemplo, desea crear una máquina virtual (VM), instalar y configurar el software relacionado, resolver las interdependencias del sistema y del programa, y ​​manejar el control de versiones del software. Todo lo que tiene que hacer ahora es definir el estado previsto de la infraestructura final que configurará y aprovisionará, y el IaC se encargará del resto.

La única desventaja de esta técnica es que requiere un administrador profesional capacitado con experiencia en la instalación y el mantenimiento de dicha infraestructura. Los lenguajes de programación declarativos como SQL se utilizan para crear plantillas en el estilo declarativo de la infraestructura como código.

enfoque imperativo

Un enfoque imperativo define los comandos precisos necesarios que permiten que la infraestructura empresarial alcance el estado previsto. Hace uso de scripts de automatización para configurar y proporcionar la infraestructura necesaria. Este método complementa sus scripts de configuración existentes, lo que facilita que sus equipos de TI actuales comprendan el proceso e implementen IaC.

El principal problema aquí es que esto puede volverse bastante complejo, y es posible que los equipos deban manejar más trabajo con esta técnica en los casos en que se requiere escalar. Los lenguajes de programación orientados a objetos, como C++ y Java, se utilizan con frecuencia para enfoques de programación imperativos.

Las empresas pueden configurar IaC usando una plantilla en ambos enfoques, donde el usuario especifica los recursos necesarios para cada servidor en la infraestructura.

Tipos de infraestructura como herramientas de código

La infraestructura como herramientas de código es un cambio de juego para la gestión de infraestructura. Estas herramientas lo ayudan a crear y administrar los recursos de su pila de TI a través de código y plantillas. Si bien esto suena complicado, estas herramientas facilitan el aprovisionamiento de nuevos servidores, almacenamiento, imágenes, bastidores y redes.

Las herramientas de IaC usan técnicas push o pull para hacer cumplir la configuración de la plantilla. Un servidor centralizado transmite la configuración deseada a un dispositivo o dispositivos específicos en el enfoque de inserción. La técnica de extracción se inicia mediante una solicitud a un servidor centralizado desde un dispositivo o dispositivos en la infraestructura.

De forma predeterminada, las herramientas están configuradas para la implementación de código push o pull, pero pueden configurarse para casos específicos para realizar lo contrario. Si una actualización causa dificultades imprevistas, estas herramientas deberían poder revertir las modificaciones al código.

Hay cuatro tipos principales de herramientas de IaC entre las que pueden elegir las empresas.

1. Herramientas de secuencias de comandos

La forma más sencilla de realizar IaC es escribir guiones. Los desarrolladores utilizan herramientas de secuencias de comandos para crear secuencias de comandos ad-hoc que son ideales para llevar a cabo actividades básicas, rápidas o únicas. Sin embargo, para instalaciones más complicadas, es preferible utilizar una opción más especializada.

2. Herramientas de gestión de la configuración

Las herramientas de gestión de configuración definen configuraciones a nivel de servidor para gestionar aplicaciones. Estas herramientas practican la configuración como código (CaC), lo que requiere que los usuarios administren los recursos de configuración con el código fuente.

La gestión de la configuración incluye lo siguiente:

• Administrar la instalación y eliminación de aplicaciones y dependencias
• Configuración de los ajustes del sistema operativo
• Configuración de accesos y permisos de usuarios
• Regulación de cambios en los archivos de configuración de la aplicación
• Formateo y montaje de discos
• Instalación y configuración de herramientas y configuraciones de cumplimiento de seguridad (por ejemplo, configuración de políticas de firewall para   configuración de red ).
• Creación de trabajos programados para tareas repetitivas

Ejemplos de herramientas de administración de configuración son Chef, Puppet y Ansible.

3. Herramientas de orquestación de infraestructura

Las herramientas de orquestación de infraestructura se centran en el aprovisionamiento de infraestructura. Estas herramientas se conectan con las API de los proveedores de la nube y el hardware físico para crear infraestructura o componentes individuales.

Las organizaciones pueden usar estas herramientas para definir lo siguiente:

• Instancias de máquinas virtuales (y sus propiedades, como tipo, imagen y ubicación)
• Configuración del balanceador de carga (enrutamiento, SSL)
• Políticas de cortafuegos
• Orquestación de red   (direcciones IP internas y externas, VLAN, registros DNS)
• Cuentas de servicio e IAM (gestión de identidad y acceso)
• Paneles de control y alertas

Ejemplos de herramientas de orquestación de infraestructura son Terraform, AWS CloudFormation y OpenStack.

4. Herramientas de orquestación de contenedores

Herramientas de orquestación de contenedores   cree plantillas o imágenes que incluyan todas las bibliotecas y componentes necesarios para ejecutar una aplicación. Estos ayudan a las empresas a implementar múltiples contenedores para su implementación dentro de las aplicaciones.

Los contenedores son paquetes de software que incluyen todos los componentes necesarios para ejecutarse en cualquier entorno. Los contenedores virtualizan el sistema operativo de esta manera, lo que les permite operar en cualquier lugar, desde un centro de datos privado hasta la nube pública o incluso en el sistema de un desarrollador.

Todas las dependencias y problemas de implementación se pueden establecer en el código y operar en una plataforma genérica compatible con diferentes proveedores de nube. Las cargas de trabajo en contenedores son fáciles de distribuir y tienen una sobrecarga mucho menor que operar un servidor de tamaño completo. Ejemplos de herramientas de orquestación de contenedores son Docker, rkt, Vagrant y Packer.

Al elegir una herramienta, las empresas deben pensar dónde quieren implementarla. Por ejemplo, AWS CloudFormation está diseñado para implementar y administrar infraestructura en AWS e integrarse con otros servicios de AWS. Por otro lado, Chef trabaja con servidores locales, así como con una variedad de proveedores en la nube.   soluciones de infraestructura como servicio (IaaS).

Desafíos de la infraestructura como código

La infraestructura como código es lo nuevo en DevOps. Con el crecimiento de DevOps, las organizaciones buscan formas más eficientes de aprovisionar y administrar sus entornos, donde IaC se está abriendo camino hacia el escenario principal.

El concepto de poder tratar su infraestructura como código es prometedor de una manera que puede ayudar a que su entorno sea más fácil de implementar, administrar y actualizar. Pero con cualquier nueva tecnología o práctica, siempre hay nuevos desafíos que uno debe tener en cuenta.

Curva de aprendizaje empinada

Las empresas tendrán dificultades para ejecutar una infraestructura como arquitectura de código si sus desarrolladores no pueden comprender los scripts de IaC. Ya sea que estos scripts usen HashiCorp Configuration Language (HCL), Python común o Ruby, el problema no es tanto el lenguaje como la lógica y las reglas únicas que necesitarán saber.

Si incluso una pequeña parte de su equipo de ingeniería no está familiarizada con el enfoque declarativo o cualquier otro concepto central de IaC, es casi seguro que encontrará cuellos de botella en todo el sistema. La incorporación y la escalabilidad serán difíciles si su sistema exige que todos aprendan estos scripts para implementar su código.

Desviación de la configuración

La desviación de la configuración se produce cuando alguien realiza cambios de configuración en el entorno de producción sin documentarlo o sin asegurar la paridad perfecta entre los entornos de ensayo y producción. Una vez que se ha construido una arquitectura utilizando un enfoque IaC, los equipos de TI solo deben mantenerla a través de un proceso automatizado, alineado y compatible.

Las actualizaciones manuales o externas (incluso si solo son parches de seguridad) pueden causar cambios en la configuración, lo que lleva al incumplimiento o incluso a fallas en el servicio con el tiempo.

Retraso de características

Las herramientas de infraestructura como código que son independientes del proveedor generalmente se quedan atrás con respecto a los lanzamientos de funciones. Esto se debe a que los proveedores deben mantener actualizados a sus proveedores para admitir todas las nuevas capacidades de la nube que se presentan a un ritmo cada vez mayor. Como resultado, es posible que, en ocasiones, las empresas no puedan utilizar una nueva función en la nube.

Beneficios de la infraestructura como código

Históricamente, el aprovisionamiento de infraestructura ha sido un procedimiento manual costoso y que consume mucho tiempo. La gestión de la infraestructura ha pasado del hardware físico en los centros de datos a la virtualización, los contenedores y la computación en la nube.

La cantidad de componentes de infraestructura ha aumentado debido a la computación en la nube. Se están entregando más aplicaciones a la producción con regularidad, y la infraestructura debe acelerarse, escalarse y eliminarse rápidamente. Se vuelve imposible administrar la magnitud de la infraestructura actual sin un enfoque de IaC implementado.

El concepto esencialmente codifica todo sobre su infraestructura, desde el hardware, el sistema operativo, las aplicaciones de middleware y las soluciones de software.

Escalabilidad

La infraestructura como código proporciona entornos confiables de manera oportuna y escalable. Los equipos de TI pueden eliminar la configuración manual del entorno y garantizar la coherencia expresando el estado deseado de sus entornos en código. Las implementaciones de infraestructura basadas en IaC son repetibles y evitan los problemas de tiempo de ejecución causados ​​por cambios de configuración o dependencias faltantes.

IaC estandariza con precisión la configuración de la infraestructura, lo que reduce la probabilidad de errores o desviaciones.

Reducción de TI en la sombra

Los sistemas y software de TI que se implementan y mantienen sin el conocimiento o consentimiento de los líderes de TI o de las partes interesadas se denominan TI en la sombra . La falla de los departamentos de TI para brindar soluciones adecuadas y rápidas a las áreas operativas, particularmente en torno a la infraestructura de TI y las actualizaciones del sistema, es la fuente de la mayoría de los problemas de TI en la sombra.   dentro de las empresas.

Shadow IT ofrece importantes amenazas de seguridad, así como la posibilidad de gastos imprevistos para la empresa. El uso de la implementación asistida por IaC para permitir una reacción rápida a los nuevos requisitos de TI garantiza una mayor seguridad y el cumplimiento de los estándares de TI de la organización, además de ayudar en la asignación de presupuestos y costos.

Reducción de costes

IaC permite una configuración de infraestructura más rápida y busca brindar visibilidad para permitir que otros equipos operen de manera más rápida y efectiva en toda la organización. Libera recursos costosos para centrarse en tareas de mayor valor.

Nada perdura sino el cambio

La infraestructura como código es un componente crucial de la revolución DevOps. Si considera que la computación en la nube es el primer paso para resolver muchos de los problemas causados ​​por la administración manual de TI, entonces IaC es el siguiente paso lógico.

Aprovecha todo el potencial de la computación en la nube y libera a los desarrolladores y otros profesionales de procesos tediosos y propensos a errores. En consecuencia, reduce los gastos y aumenta la eficiencia en todo el ciclo de vida del desarrollo de software.

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