Infraestrutura como código: ajudando as empresas a dimensionar sua TI

Quanto mais uma empresa depende da tecnologia da informação (TI), mais importante é ter uma boa infraestrutura.

Isso pode abranger qualquer coisa, desde servidores de e-mail e arquivos que suportam funções diárias de escritório até os principais resultados de negócios, como sites, bancos de dados e   nuvem privada   servidores. Se você dividir um sistema de negócios crítico em suas partes essenciais, ele acabará contando com a TI. É exatamente por isso que é tão importante que esse espaço contenha sistemas estáveis ​​e escaláveis.

Para permitir que sua empresa opere com mais eficiência e ofereça a melhor experiência possível ao cliente, você precisa de uma infraestrutura de tecnologia que siga três princípios básicos: agilidade, escalabilidade e resiliência.

Uma infraestrutura de TI robusta permite que mais tempo seja gasto em atividades diárias, em vez de manter hardware e software. Também se concentra na construção de resiliência e capacidade de recuperação para ajudar as empresas a mitigar riscos e apoiar a continuidade dos negócios durante um desastre.

Uma boa infraestrutura é construída usando procedimentos sólidos, planejamento sólido e, o mais importante, automação. É aí que entra a infraestrutura como código (IaC) . Ela capacita as organizações a automatizar suas tarefas de infraestrutura com código sem perder tempo precioso em processos manuais.

A infraestrutura como código é amplamente utilizada em diversos setores e organizações de TI. Ele ajuda as empresas a gerenciar data centers de computador, seja no local ou na nuvem, como aplicativos de software. Essa abordagem vem sendo usada há algum tempo, pois   computação em nuvem   e a virtualização de servidores tornaram-se onipresentes.

O IaC é responsável por implantar um ambiente de servidor inteiro em uma única máquina ou em várias máquinas de maneira rápida e repetível, mantendo o tempo de inatividade zero. Quando usado adequadamente, o IaC pode ajudar a garantir que os requisitos de desempenho e disponibilidade de seu aplicativo sejam atendidos no prazo e dentro do orçamento.

Um bom exemplo de utilização de IaC seria automatizar tarefas rotineiras de NetOps usando software de automação de rede.

O IaC utiliza APIs e bibliotecas internas para implementar diversas funções relacionadas à criação e implantação de componentes de infraestrutura. Ele fornece uma maneira de substituir a configuração real de hardware por programação flexível e repetível, e as empresas ganham com a economia de custos e o suporte ao sistema.

Por que as empresas precisam de infraestrutura como código?

A intervenção manual era a única forma de gerir as infraestruturas empresariais tradicionais. O servidor teve que ser instalado no rack, o sistema operacional (SO) teve que ser instalado pela equipe de TI e a rede conectada e configurada manualmente. Para a maioria das empresas no passado, isso não era um problema, pois a infraestrutura quase nunca mudava.

As empresas hoje trabalham em um ambiente dinâmico, e a mudança é uma realidade constante. Tecnologias como virtualização e nuvem, juntamente com o surgimento de DevOps e práticas ágeis, influenciaram muito a infraestrutura atual e a experiência do usuário para serviços de negócios.

Os requisitos de infraestrutura modernos não permitem o uso de métodos tradicionais de gerenciamento de rede. Na antiga infraestrutura centralizada, as mudanças podem levar dias, semanas ou até mais. As organizações não podem mais esperar horas ou dias para implantar servidores ou corrigir problemas de rede. O tempo de inatividade pode fazer uma empresa perder grandes somas em minutos.

Para responder rapidamente às mudanças, você precisa de automação. A automação requer processos repetíveis que são definidos e armazenados em código. As empresas estão adotando a infraestrutura como código para resolver esse problema. A infraestrutura como código fornece uma maneira repetível e previsível de construir, provisionar e alterar a infraestrutura de uma empresa. O IaC ajuda as empresas a resolver problemas em sua infraestrutura de aplicativos, acelerando as mudanças que uma empresa precisa para se adaptar ao seu ambiente em constante mudança.

Não se trata apenas de abstrações ou codificação; trata-se de mudar o paradigma da codificação e automatizar tarefas complexas para a própria codificação.

Muitas empresas não usam a infraestrutura como código, o que resulta em intervenções manuais que levam a interrupções nos negócios. Em contraste, as empresas bem-sucedidas desenvolvem um processo repetível para atender seu aplicativo e usam ferramentas como Chef, Puppet ou Ansible para automatizá-lo em código que pode ser dimensionado sem envolvimento humano.

Quais problemas o IaC resolve?

A infraestrutura como código promete gerenciar a complexidade e o ritmo acelerado das mudanças de TI. É uma abordagem de gerenciamento que promove implantações automatizadas, repetíveis e rastreáveis ​​de todas as configurações em seu ambiente.

Tratar sua infraestrutura como qualquer outro aplicativo permite um modelo de autoatendimento para equipes de desenvolvimento, testadores e qualquer pessoa que precise implantar cargas de trabalho e aplicativos na produção. A automação de infraestrutura cuida de todas as tarefas de baixo nível necessárias para oferecer suporte a esses aplicativos, como criar os servidores ou serviços de rede necessários, configurar usuários e permissões e manter tudo mantido à medida que o software avança em seu ciclo de vida.

A IaC resolve três grandes desafios associados à infraestrutura tradicional:

O aumento do custo de instalação

É caro construir cada ecossistema de TI manualmente. Para configurar os dispositivos e o software, as empresas precisarão de engenheiros profissionais, e há uma sobrecarga de gerenciamento mais significativa, pois os engenheiros precisam de supervisores.

As ferramentas IaC fornecem um sistema controlado centralmente que define automaticamente um ambiente com facilidade. As empresas pagam pelos recursos que usam e podem aumentar e diminuir seus recursos a qualquer momento.

Maior tempo de instalação

As equipes de TI devem primeiro configurar os servidores antes que possam configurar manualmente toda a infraestrutura. Os dispositivos e a rede também são configurados manualmente para os parâmetros desejados. Só então a equipe de TI pode começar a atender a outros requisitos do aplicativo.

Este procedimento é demorado e propenso a erros. Muitas ferramentas de IaC de código aberto automatizam todo o processo e reduzem o tempo de configuração para minutos.

Inconsistências no ambiente

As inconsistências são inevitáveis ​​quando várias pessoas implantam manualmente as configurações no ambiente. Torna-se difícil rastrear e replicar o mesmo ambiente ao longo do tempo.

Essas discrepâncias resultam em variações significativas nos ambientes de desenvolvimento, teste e produção e dificuldades de implantação. O IaC fornece continuidade ao provisionar e configurar ambientes sem qualquer potencial para erros humanos.

O que IaC significa para DevOps e NetOps

Indústria após indústria está se tornando mais avançada à medida que adota novas tecnologias. Vimos isso em quase todas as facetas da vida, desde música e transporte até medicina e moda. À medida que o tempo avança, novas tecnologias são desenvolvidas e usadas em produtos que tornam a vida das pessoas melhor ou mais fácil.

Isso inclui computação, onde DevOps e NetOps são duas áreas que dominam o setor. São dois lados diferentes da mesma moeda que trabalham para melhorar um negócio, mas envolvem departamentos diferentes com objetivos e necessidades diferentes.

DevOps combina desenvolvimento de software e operações de TI, enquanto NetOps é a combinação de operações de rede e administração de sistemas. Para DevOps, o foco principal é a colaboração entre desenvolvedores e operações de TI para um processo de implantação de software mais rápido, enquanto para NetOps, o objetivo é automatizar a rede para uma infraestrutura inteligente e ágil.

A infraestrutura de uma empresa inclui computação, armazenamento, virtualização, rede, segurança e muito mais. No passado, tínhamos servidores virtuais dedicados e depois serviços em nuvem. Mas agora existe a conteinerização, um novo tipo de solução para implantar e gerenciar aplicativos. Esses novos sistemas transformaram o DevOps e o NetOps.

Em um ambiente centrado em hardware, as alterações de infraestrutura exigem manipulação extensiva de componentes de servidor, armazenamento e rede. Esse processo impede a transformação digital. O mundo digital de hoje precisa de ambientes de dados altamente personalizados que possam ser rapidamente alterados, expandidos e desativados.

A abordagem de infraestrutura como código oferece às empresas a liberdade de simplificar o gerenciamento de infraestrutura para operadores humanos, ao mesmo tempo em que estende recursos completos de orquestração e automação para aplicativos e serviços inteligentes e autônomos, permitindo que eles criem seus próprios ambientes de dados virtualizados à vontade.

Infraestrutura como código é uma abordagem para automatizar totalmente a implantação e configuração de sistemas de infraestrutura dinâmicos sem a necessidade de intervenção humana. Esses processos automatizados melhoram significativamente a velocidade e a flexibilidade com que as empresas podem implantar suas cargas de trabalho. O IaC é um componente crucial na implementação de práticas de DevOps e integração contínua/entrega contínua (CI/CD).

O conceito de codificar a configuração de seus sistemas de forma repetível não é novidade. No entanto, o que mudou ao longo dos anos é a metodologia utilizada para fazê-lo. O IaC oferece infinitas possibilidades para engenheiros de serviço e rede. Ele permite que eles testem seus projetos, automatizem seus fluxos de trabalho e até ajudem na orquestração.

O IaC afetará o DevOps e o NetOps. Embora isso possa parecer esotérico ou não tão importante para o profissional médio de operações, o IaC não está apenas aqui para ficar, mas, em última análise, redefinirá toda a maneira como pensamos e entregamos recursos de computação. O IaC oferece infinitas oportunidades para engenheiros de rede e serviço que não têm experiência em desenvolvimento, mas são os únicos responsáveis ​​por criar e manter uma infraestrutura escalável e ágil que hospeda os aplicativos, servidores e programas de negócios bem-sucedidos de sua empresa para o usuário final.

A infraestrutura como código é um divisor de águas para NetOps e DevOps, especialmente para operadoras de rede. Ele permite que eles testem seus projetos, automatizem seus fluxos de trabalho e até gerenciem a orquestração.

Como funciona a infraestrutura como código?

Em sua essência, a infraestrutura como código tem tudo a ver com automação: automatizar a infraestrutura manual para melhorar e simplificar a manutenção da infraestrutura para que ela possa ser mantida com mais facilidade e mantida no estado desejado. As equipes de TI armazenam as definições de infraestrutura em código (modelos, scripts ou programas).

Ele usa ferramentas de software para automatizar tarefas administrativas por meio de um processo de implantação de software totalmente definido, gerenciado por meio de um sistema de controle de versão. Isso significa que qualquer infraestrutura que você tenha (máquinas virtuais, contêineres etc.) pode ser descrita em código e esse código pode ser executado para fazer alterações na infraestrutura.

Normalmente, as equipes implementam a infraestrutura como código da seguinte forma:

• Os desenvolvedores criam e escrevem especificações de infraestrutura em uma linguagem de programação específica de domínio.
• Os arquivos gerados são enviados para uma API, servidor mestre ou repositório de código.
• Uma ferramenta IaC executa todas as atividades necessárias para construir e configurar os recursos de computação necessários.

Infraestrutura mutável versus infraestrutura imutável

Antes de nos aprofundarmos nas diferentes estratégias de implementação do IaC, as equipes de TI precisam fazer uma escolha crítica sobre a automação da infraestrutura usando o IaC. Ao automatizar a infraestrutura usando IaC e adotar uma tecnologia IaC, as empresas precisam primeiro decidir se devem criar uma infraestrutura mutável ou uma infraestrutura imutável.

Infraestrutura mutável

O termo mutável refere-se à capacidade de alterar ou se transformar em algo novo.

Uma infraestrutura mutável é uma infraestrutura que foi provisionada e pode ser alterada ou atualizada posteriormente para atender às necessidades de negócios. Uma infraestrutura mutável permite que as equipes de desenvolvimento de software criem alterações de servidor em tempo real e respondam a qualquer problema de segurança emergente.

No entanto, quando se trata de IaC, a infraestrutura mutável prejudica um de seus principais benefícios: preservar a integridade da configuração entre versões, implantações e ambientes. Como consequência, o rastreamento de versão se torna problemático.

Infraestrutura imutável

O termo imutável refere-se ao estado de ser permanente.

É o oposto de mutável, que indica que as empresas não podem alterar a infraestrutura uma vez implantada. A infraestrutura imutável reúne e organiza componentes e recursos para formar um serviço ou aplicativo completo. Se as equipes de TI precisam alterar a infraestrutura, elas não precisam atualizar a infraestrutura atual. Em vez disso, eles podem substituí-lo por um novo, ou seja, implantar uma nova versão de infraestrutura.

Isso minimiza o desvio de configuração e mantém a consistência em vários ambientes. As equipes podem simplesmente gerenciar e rastrear várias versões de infraestrutura e reverter para uma versão anterior, se necessário, com infraestrutura imutável. A reemissão de serviços e conjuntos de componentes imutáveis ​​é mais eficiente e eficaz do que aplicar patches e reconfigurar componentes de infraestrutura individuais.

Como resultado, a infraestrutura imutável é mais viável e prática, reforçando todos os benefícios da implementação do IaC. Os sistemas de nuvem e microsserviços adotaram a infraestrutura imutável, que é incrivelmente escalável e contém muito mais componentes e serviços interconectados.

Infraestrutura como métodos de código

Depois de decidir que tipo de infraestrutura construir, também é fundamental que as equipes de TI determinem a abordagem para criar automação de infraestrutura com a ajuda de uma solução IaC. Tradicionalmente, existem duas abordagens para IaC: declarativa e imperativa .

Abordagem declarativa

Uma abordagem declarativa define a condição desejada e pretendida da infraestrutura, mas não entra em detalhes sobre como chegar lá. Por exemplo, você deseja criar uma máquina virtual (VM), instalar e configurar o software relacionado, resolver interdependências do sistema e do programa e lidar com o controle de versão do software. Tudo o que você precisa fazer agora é definir o estado pretendido da infraestrutura final que será configurada e provisionada, com o IaC cuidando do resto.

A única desvantagem dessa técnica é que ela exige um administrador profissional e treinado com experiência na configuração e manutenção dessa infraestrutura. Linguagens de programação declarativas, como SQL, são usadas para criar modelos no estilo declarativo de infraestrutura como código.

Abordagem imperativa

Uma abordagem imperativa define os comandos precisos necessários que permitem que a infraestrutura de negócios atinja seu estado pretendido. Ele faz uso de scripts de automação para configurar e fornecer a infraestrutura necessária. Esse método complementa seus scripts de configuração existentes, tornando mais fácil para suas equipes de TI atuais compreender o processo e implementar o IaC.

O principal problema aqui é que isso pode ficar bastante complexo, e as equipes podem precisar lidar com mais trabalho com essa técnica em instâncias em que o dimensionamento é necessário. As linguagens de programação orientadas a objetos, como C++ e Java, são frequentemente usadas para abordagens de programação imperativas.

As empresas podem configurar o IaC usando um modelo em ambas as abordagens, com o usuário especificando os recursos necessários para cada servidor na infraestrutura.

Tipos de infraestrutura como ferramentas de código

A infraestrutura como ferramentas de código é um divisor de águas para o gerenciamento de infraestrutura. Essas ferramentas ajudam você a criar e gerenciar os recursos de sua pilha de TI por meio de código e modelos. Embora isso pareça complicado, essas ferramentas facilitam o provisionamento de novos servidores, armazenamento, imagens, racks e redes.

As ferramentas IaC usam técnicas push ou pull para impor a configuração do modelo. Um servidor centralizado transmite a configuração desejada para um dispositivo ou dispositivos especificados na abordagem push. A técnica pull é iniciada por solicitação a um servidor centralizado de um dispositivo ou dispositivos na infraestrutura.

Por padrão, as ferramentas são configuradas para implantação de código push ou pull, mas podem ser configuradas para casos específicos para realizar o oposto. Se uma atualização causar dificuldades imprevistas, essas ferramentas poderão reverter as modificações no código.

Existem quatro tipos principais de ferramentas de IaC que as empresas podem escolher.

1. Ferramentas de script

A maneira mais direta de conduzir o IaC é escrever scripts. Os desenvolvedores usam ferramentas de script para criar scripts ad hoc que são ideais para realizar atividades básicas, rápidas ou únicas. No entanto, para instalações mais complicadas, é preferível utilizar uma opção mais especializada.

2. Ferramentas de gerenciamento de configuração

As ferramentas de gerenciamento de configuração definem configurações em nível de servidor para gerenciar aplicativos. Essas ferramentas praticam a configuração como código (CaC), que exige que os usuários gerenciem recursos de configuração com código-fonte.

O gerenciamento de configuração inclui o seguinte:

• Gerenciando a instalação e remoção de aplicativos e dependências
• Configurando as configurações do SO
• Configuração de acesso e permissões do usuário
• Regulando alterações nos arquivos de configuração do aplicativo
• Formatação e montagem de disco
• Configuração e configuração de ferramentas e configurações de conformidade de segurança (por exemplo, configuração de políticas de firewall para   configuração de rede ).
• Criando trabalhos agendados para tarefas repetitivas

Exemplos de ferramentas de gerenciamento de configuração são Chef, Puppet e Ansible.

3. Ferramentas de orquestração de infraestrutura

As ferramentas de orquestração de infraestrutura se concentram no provisionamento de infraestrutura. Essas ferramentas se conectam às APIs de provedores de nuvem e hardware físico para criar infraestrutura ou componentes individuais.

As organizações podem usar essas ferramentas para definir o seguinte:

• Instâncias de máquinas virtuais (e suas propriedades, como tipo, imagem e localização)
• Configuração do balanceador de carga (roteamento, SSL)
• Políticas de firewall
• Orquestração de rede   (endereços IP internos e externos, VLAN, registros DNS)
• Contas de serviço e IAM (gerenciamento de identidade e acesso)
• Dashboards para monitoramento e alertas

Exemplos de ferramentas de orquestração de infraestrutura são Terraform, AWS CloudFormation e OpenStack.

4. Ferramentas de orquestração de contêineres

Ferramentas de orquestração de contêiner   crie modelos ou imagens que incluam todas as bibliotecas e componentes necessários para executar um aplicativo. Isso ajuda as empresas a implantar vários contêineres para implementação em aplicativos.

Containers são pacotes de software que incluem todos os componentes necessários para execução em qualquer ambiente. Os contêineres virtualizam o sistema operacional dessa maneira, permitindo que eles operem em qualquer lugar, desde um data center privado até a nuvem pública ou até mesmo no sistema de um desenvolvedor.

Todas as dependências e preocupações de implantação podem ser declaradas em código e operam em uma plataforma genérica suportada por diferentes provedores de nuvem. As cargas de trabalho em contêiner são simples de distribuir e têm uma sobrecarga muito menor do que a operação de um servidor de tamanho normal. Exemplos de ferramentas de orquestração de contêineres são Docker, rkt, Vagrant e Packer.

Ao escolher uma ferramenta, as empresas devem pensar onde querem implantá-la. Por exemplo, o AWS CloudFormation foi projetado para implantar e gerenciar infraestrutura na AWS e integrar-se a outros serviços da AWS. Por outro lado, o Chef trabalha com servidores locais, bem como uma variedade de provedores de nuvem   soluções de infraestrutura como serviço (IaaS).

Desafios da infraestrutura como código

Infraestrutura como código é a novidade em DevOps. Com o crescimento do DevOps, as organizações estão procurando maneiras mais eficientes de provisionar e gerenciar seus ambientes, onde o IaC está chegando ao palco principal.

O conceito de poder tratar sua infraestrutura como código é promissor de uma forma que pode ajudar a tornar seu ambiente mais fácil de implantar, gerenciar e atualizar. Mas com qualquer nova tecnologia ou prática, sempre há novos desafios aos quais se deve estar ciente.

Curva de aprendizado íngreme

As empresas terão dificuldade em executar uma infraestrutura como arquitetura de código se seus desenvolvedores não puderem compreender os scripts IaC. Se esses scripts usam a linguagem de configuração HashiCorp (HCL), Python comum ou Ruby, o problema não é tanto a linguagem, mas a lógica e as regras exclusivas que eles precisam conhecer.

Se mesmo uma pequena parte de sua equipe de engenharia não estiver familiarizada com a abordagem declarativa ou qualquer outro conceito principal de IaC, você quase certamente encontrará gargalos em todo o sistema. A integração e a escalabilidade serão difíceis se o seu sistema exigir que todos aprendam esses scripts para implantar seu código.

Desvio de configuração

O desvio de configuração ocorre quando alguém faz alterações de configuração no ambiente de produção sem documentá-lo ou garantir a paridade perfeita entre os ambientes de preparo e de produção. Depois que uma arquitetura é construída usando uma abordagem de IaC, as equipes de TI devem mantê-la apenas por meio de um processo automatizado, alinhado e compatível.

Atualizações manuais ou externas (mesmo que apenas patches de segurança) podem causar desvios de configuração, levando a não conformidades ou até falhas de serviço ao longo do tempo.

Retardo do recurso

A infraestrutura como ferramentas de código que são independentes do fornecedor geralmente fica atrás dos lançamentos de recursos. Isso ocorre porque os fornecedores devem manter seus provedores atualizados para oferecer suporte a todos os novos recursos de nuvem introduzidos em uma taxa crescente. Como resultado, as empresas podem não conseguir usar uma nova função de nuvem às vezes.

Benefícios da infraestrutura como código

Historicamente, a infraestrutura de provisionamento tem sido um procedimento manual demorado e caro. O gerenciamento de infraestrutura mudou de hardware físico em data centers para virtualização, contêineres e computação em nuvem.

O número de componentes de infraestrutura aumentou devido à computação em nuvem. Mais aplicativos estão sendo entregues à produção regularmente, e a infraestrutura deve ser rapidamente ativada, dimensionada e desativada. Torna-se impossível gerenciar a magnitude da infraestrutura atual sem uma abordagem de IaC em vigor.

O conceito basicamente codifica tudo sobre sua infraestrutura – desde o hardware, o sistema operacional, aplicativos de middleware e soluções de software.

Escalabilidade

A infraestrutura como código fornece ambientes confiáveis ​​de maneira oportuna e escalável. As equipes de TI podem eliminar a configuração manual do ambiente e garantir a consistência expressando o estado desejado de seus ambientes em código. As implantações de infraestrutura baseadas em IaC são repetíveis e evitam problemas de tempo de execução causados ​​por desvios de configuração ou dependências ausentes.

O IaC padroniza com precisão a configuração da infraestrutura, reduzindo a probabilidade de erros ou desvios.

Redução na TI sombra

Sistemas e softwares de TI que são implementados e mantidos sem o conhecimento ou consentimento da liderança de TI ou das partes interessadas são chamados de Shadow IT . A falha dos departamentos de TI em fornecer soluções adequadas e rápidas para as áreas operacionais, particularmente em torno da infraestrutura de TI e atualizações do sistema, é a fonte da maioria das sombras de TI   dentro das empresas.

Shadow IT oferece grandes ameaças de segurança, bem como a possibilidade de despesas imprevistas para a empresa. Usar a implantação auxiliada por IaC para permitir uma reação rápida a novos requisitos de TI garante maior segurança e conformidade com os padrões de TI organizacionais, além de auxiliar no orçamento e na alocação de custos.

Redução de custo

O IaC permite uma configuração de infraestrutura mais rápida e busca fornecer visibilidade para permitir que outras equipes operem de forma mais rápida e eficaz em toda a organização. Ele libera recursos caros para se concentrar em tarefas de maior valor.

Nada dura, mas a mudança

A infraestrutura como código é um componente crucial da revolução do DevOps. Se você considera a computação em nuvem o primeiro passo para resolver muitos dos problemas causados ​​pela administração manual de TI, o IaC é o próximo passo lógico.

Ele realiza todo o potencial da computação em nuvem e libera desenvolvedores e outros profissionais de processos tediosos e propensos a erros. Consequentemente, reduz despesas e aumenta a eficiência em todo o ciclo de vida de desenvolvimento de software.

Você está procurando aplicar infraestrutura como código à sua rede? Saiba como a automação de rede pode otimizar e melhorar a eficiência das operações de rede.