Инфраструктура как код: помощь предприятиям в масштабировании их ИТ

Чем больше бизнес зависит от информационных технологий (ИТ), тем важнее иметь хорошую инфраструктуру.

Это может охватывать что угодно, от электронной почты и файловых серверов, которые поддерживают повседневные офисные функции, до ключевых результатов бизнеса, таких как веб-сайты, базы данных и   частное облако   серверы. Если вы разобьете критически важную бизнес-систему на ее основные части, она в конечном итоге будет зависеть от ИТ. Именно поэтому так важно, чтобы это пространство содержало стабильные и масштабируемые системы.

Чтобы ваш бизнес работал более эффективно и предлагал наилучшее обслуживание клиентов, вам нужна технологическая инфраструктура, которая следует трем основным принципам: гибкость, масштабируемость и отказоустойчивость.

Надежная ИТ-инфраструктура позволяет уделять больше времени повседневным делам, а не обслуживанию аппаратного и программного обеспечения. Он также направлен на повышение устойчивости и возможности восстановления, чтобы помочь предприятиям снизить риски и обеспечить непрерывность бизнеса во время стихийного бедствия.

Хорошая инфраструктура создается с использованием надежных процедур, тщательного планирования и, что наиболее важно, автоматизации. Здесь на помощь приходит инфраструктура как код (IaC) . Она позволяет организациям автоматизировать свои инфраструктурные задачи с помощью кода, не теряя драгоценного времени на ручные процессы.

Инфраструктура как код широко используется в различных ИТ-отраслях и организациях. Это помогает предприятиям управлять компьютерными центрами обработки данных, как локальными, так и облачными, в виде программных приложений. Этот подход используется уже некоторое время, т.   облачные вычисления   и виртуализация серверов стали повсеместными.

IaC отвечает за развертывание всей серверной среды на одном компьютере или на нескольких компьютерах в ускоренном и воспроизводимом режиме при нулевом времени простоя. При правильном использовании IaC может помочь гарантировать, что требования к производительности и доступности вашего приложения будут выполнены вовремя и в рамках бюджета.

Хорошим примером использования IaC может быть автоматизация рутинных задач NetOps с помощью программного обеспечения для автоматизации сети.

IaC использует API и внутренние библиотеки для реализации нескольких функций, связанных с созданием и развертыванием компонентов инфраструктуры. Это дает возможность заменить фактическую настройку оборудования гибким, воспроизводимым программированием, а предприятия получают выгоду от экономии средств и поддержки системы.

Почему бизнесу нужна инфраструктура как код?

Ручное вмешательство было единственным способом управления традиционной бизнес-инфраструктурой. Сервер должен был быть установлен в стойку, операционная система (ОС) должна была быть установлена ​​ИТ-командой, а сеть подключена и настроена вручную. В прошлом для большинства предприятий это не было проблемой, поскольку инфраструктура практически не менялась.

Сегодня предприятия работают в динамичной среде, и изменения — это постоянная реальность. Такие технологии, как виртуализация и облачные технологии, в сочетании с развитием DevOps и гибких практик, сильно повлияли на текущую инфраструктуру и удобство работы пользователей с бизнес-сервисами.

Современные требования к инфраструктуре не позволяют использовать традиционные методы управления сетью. В старой централизованной инфраструктуре изменения могут занять дни, недели или даже больше. Организации больше не могут ждать часы или дни, чтобы развернуть серверы или устранить проблемы с сетью. Время простоя может привести к тому, что бизнес потеряет огромные суммы за считанные минуты.

Чтобы быстро реагировать на изменения, вам нужна автоматизация. Автоматизация требует повторяющихся процессов, которые определены и сохранены в коде. Предприятия принимают инфраструктуру как код для решения этой проблемы. Инфраструктура как код обеспечивает воспроизводимый и предсказуемый способ создания, предоставления и изменения инфраструктуры компании. IaC помогает компаниям решать проблемы в своей инфраструктуре приложений, ускоряя изменения, необходимые бизнесу для адаптации к меняющейся среде.

Дело не только в абстракциях или кодировании; речь идет о смещении парадигмы кодирования и автоматизации сложных задач в само кодирование.

Многие предприятия не используют инфраструктуру как код, что приводит к ручному вмешательству, что приводит к перебоям в работе. Напротив, успешные компании разрабатывают повторяемый процесс для обслуживания своего приложения и используют такие инструменты, как Chef, Puppet или Ansible, для его автоматизации в код, масштабируемый без участия человека.

Какие вопросы решает ИАК?

Инфраструктура как код обещает справиться со сложностью и быстрыми темпами изменений в ИТ. Это подход к управлению, который способствует автоматизированному, повторяемому и отслеживаемому развертыванию всех конфигураций в вашей среде.

Отношение к вашей инфраструктуре как к любому другому приложению позволяет использовать модель самообслуживания для групп разработчиков, тестировщиков и всех, кому необходимо развертывать рабочие нагрузки и приложения в рабочей среде. Автоматизация инфраструктуры позаботится о любых низкоуровневых задачах, необходимых для поддержки этих приложений, таких как создание необходимых вам серверов или сетевых служб, настройка пользователей и разрешений, а также поддержание всего в рабочем состоянии по мере прохождения программного обеспечения через его жизненный цикл.

IaC решает три основные проблемы, связанные с традиционной инфраструктурой:

Повышенная стоимость установки

Создание каждой ИТ-экосистемы вручную обходится дорого. Для настройки устройств и программного обеспечения предприятиям потребуются профессиональные инженеры, а накладные расходы на управление более значительны, поскольку инженерам требуются супервайзеры.

Инструменты IaC представляют собой централизованно управляемую систему, которая с легкостью автоматически настраивает среду. Предприятия платят за используемые ресурсы и могут масштабировать свои ресурсы в любое время.

Увеличенное время установки

ИТ-команды должны сначала настроить серверы, прежде чем они смогут вручную настроить всю инфраструктуру. Устройства и сеть также вручную настраиваются на нужные параметры. Только после этого ИТ-персонал может приступить к выполнению других требований приложения.

Эта процедура занимает много времени и подвержена ошибкам. Многие инструменты IaC с открытым исходным кодом автоматизируют весь процесс и сокращают время настройки до нескольких минут.

Несоответствия в окружающей среде

Несоответствия неизбежны, когда несколько человек вручную развертывают конфигурации в среде. Со временем становится трудно отслеживать и воспроизводить одно и то же окружение.

Эти несоответствия приводят к значительным различиям в средах разработки, тестирования и производства, а также к трудностям развертывания. IaC обеспечивает непрерывность, предоставляя и настраивая среды без каких-либо человеческих ошибок.

Что означает IaC для DevOps и NetOps

Отрасль за отраслью становится все более продвинутой по мере внедрения новых технологий. Мы видели это практически во всех сферах жизни, от музыки и транспорта до медицины и моды. Время идет вперед, новые технологии разрабатываются и используются в продуктах, которые делают жизнь людей лучше или проще.

Это включает в себя вычисления, где DevOps и NetOps являются двумя доминирующими областями в отрасли. Это две разные стороны одной медали, направленные на улучшение бизнеса, но в них задействованы разные отделы с разными целями и потребностями.

DevOps сочетает в себе разработку программного обеспечения и ИТ-операции, а NetOps — это сочетание сетевых операций и системного администрирования. Для DevOps основное внимание уделяется сотрудничеству между разработчиками и ИТ-операторами для более быстрого процесса развертывания программного обеспечения, а для NetOps цель — автоматизировать сеть для создания интеллектуальной и гибкой инфраструктуры.

Инфраструктура бизнеса включает в себя вычисления, хранение, виртуализацию, сеть, безопасность и многое другое. Раньше у нас были виртуальные выделенные серверы, потом облачные сервисы. Но теперь появилась контейнеризация — новый вид решения для развертывания приложений и управления ими. Эти новые системы изменили как DevOps, так и NetOps.

В аппаратно-ориентированной среде изменения инфраструктуры требуют значительных манипуляций с серверами, системами хранения и сетевыми компонентами. Этот процесс препятствует цифровой трансформации. Сегодняшний цифровой мир нуждается в точно адаптированных средах данных, которые можно быстро изменять, расширять и выводить из эксплуатации.

Подход «инфраструктура как код» дает компаниям свободу упростить управление инфраструктурой для операторов, а также расширяет возможности полной оркестровки и автоматизации для интеллектуальных, автономных приложений и служб, позволяя им создавать свои собственные виртуализированные среды данных по своему усмотрению.

Инфраструктура как код — это подход к полной автоматизации развертывания и настройки систем динамической инфраструктуры без необходимости участия человека. Эти автоматизированные процессы значительно повышают скорость и гибкость, с которыми компании могут развертывать свои рабочие нагрузки. IaC является важнейшим компонентом в реализации методов DevOps и непрерывной интеграции/непрерывной доставки (CI/CD).

В концепции кодирования конфигурации ваших систем повторяющимся образом нет ничего нового. Однако с годами изменилась используемая для этого методология. IaC предоставляет безграничные возможности сервисным и сетевым инженерам. Это позволяет им тестировать свои проекты, автоматизировать рабочие процессы и даже помогать с оркестровкой.

IaC повлияет как на DevOps, так и на NetOps. Хотя это может показаться эзотерическим или не таким уж важным для среднего специалиста по эксплуатации, IaC не только никуда не денется, но и в конечном итоге переопределит весь наш подход к предоставлению вычислительных ресурсов. IaC предоставляет бесконечные возможности для сетевых и сервисных инженеров, которые не имеют опыта разработки, но несут единоличную ответственность за создание и поддержку масштабируемой, гибкой инфраструктуры, в которой размещаются приложения, серверы и успешные бизнес-программы их компании для конечных пользователей.

Инфраструктура как код меняет правила игры для NetOps и DevOps, особенно для сетевых операторов. Это позволяет им тестировать свои разработки, автоматизировать рабочие процессы и даже управлять оркестровкой.

Как работает инфраструктура как код?

По своей сути инфраструктура как код полностью связана с автоматизацией: автоматизация ручной инфраструктуры для улучшения и упрощения обслуживания инфраструктуры, чтобы ее было легче поддерживать и поддерживать в желаемом состоянии. ИТ-команды хранят определения инфраструктуры в коде (шаблоны, сценарии или программы).

Он использует программные инструменты для автоматизации административных задач посредством полностью определенного процесса развертывания программного обеспечения, управляемого через систему контроля версий. Это означает, что любая ваша инфраструктура (виртуальные машины, контейнеры и т. д.) может быть описана в коде, а затем этот код может выполняться для внесения изменений в инфраструктуру.

Обычно команды реализуют инфраструктуру в виде кода следующим образом:

• Разработчики создают и пишут спецификации инфраструктуры на предметно-ориентированном языке программирования.
• Сгенерированные файлы отправляются на API, главный сервер или репозиторий кода.
• Инструмент IaC выполняет все необходимые действия для создания и настройки необходимых вычислительных ресурсов.

Изменяемая инфраструктура против неизменяемой инфраструктуры

Прежде чем мы углубимся в различные стратегии внедрения IaC, ИТ-командам необходимо сделать важный выбор в отношении автоматизации инфраструктуры с использованием IaC. При автоматизации инфраструктуры с использованием IaC и внедрении технологии IaC предприятия должны сначала решить, создавать ли изменяемую или неизменяемую инфраструктуру.

Изменяемая инфраструктура

Термин изменчивый относится к способности изменять или мутировать во что-то новое.

Изменяемая инфраструктура — это подготовленная инфраструктура, которая впоследствии может быть изменена или обновлена ​​в соответствии с потребностями бизнеса. Изменяемая инфраструктура позволяет командам разработчиков программного обеспечения вносить изменения на сервере «на лету» и реагировать на любые возникающие проблемы безопасности.

Однако когда дело доходит до IaC, изменчивая инфраструктура подрывает одно из ее основных преимуществ: сохранение целостности конфигурации между версиями, развертываниями и средами. Как следствие, отслеживание версий становится проблематичным.

Неизменяемая инфраструктура

Термин неизменный относится к состоянию постоянного.

Это противоположность изменчивости, которая указывает на то, что предприятия не могут изменить инфраструктуру после ее развертывания. Неизменяемая инфраструктура объединяет и упорядочивает компоненты и ресурсы для формирования полной службы или приложения. Если ИТ-группам необходимо изменить инфраструктуру, им не нужно обновлять существующую инфраструктуру. Вместо этого они могут заменить его на новый, то есть развернуть новую версию инфраструктуры.

Это сводит к минимуму дрейф конфигурации и поддерживает согласованность в нескольких средах. Команды могут просто управлять несколькими версиями инфраструктуры и отслеживать их, а также при необходимости выполнять откат к предыдущей версии с неизменной инфраструктурой. Повторный выпуск неизменяемых наборов служб и компонентов более эффективен и эффективен, чем исправление и перенастройка отдельных компонентов инфраструктуры.

В результате неизменяемая инфраструктура становится более жизнеспособной и практичной, поддерживая все преимущества реализации IaC. Облачные системы и системы микросервисов включают в себя неизменяемую инфраструктуру, которая невероятно масштабируема и содержит гораздо больше взаимосвязанных компонентов и сервисов.

Инфраструктура как методы кода

После принятия решения о том, какой тип инфраструктуры строить, для ИТ-специалистов также важно определить подход к автоматизации создания инфраструктуры с помощью решения IaC. Традиционно существует два подхода к IaC: декларативный и императивный .

Декларативный подход

Декларативный подход определяет желаемое предполагаемое состояние инфраструктуры, но не вдается в подробности того, как его достичь. Например, вы хотите создать виртуальную машину (ВМ), установить и настроить соответствующее программное обеспечение, устранить взаимозависимости системы и программы и управлять версиями программного обеспечения. Все, что вам нужно сделать сейчас, это определить предполагаемое состояние конечной инфраструктуры, которую вы будете настраивать и выделять, а IaC позаботится обо всем остальном.

Единственным недостатком этого метода является то, что он требует наличия обученного профессионального администратора с опытом настройки и обслуживания такой инфраструктуры. Декларативные языки программирования, такие как SQL, используются для создания шаблонов в декларативном стиле инфраструктуры как кода.

Императивный подход

Императивный подход определяет точные команды, необходимые для того, чтобы бизнес-инфраструктура достигла намеченного состояния. Он использует сценарии автоматизации для настройки и предоставления необходимой инфраструктуры. Этот метод дополняет ваши существующие сценарии конфигурации, облегчая нынешним ИТ-командам понимание процесса и внедрение IaC.

Основная проблема здесь заключается в том, что это может стать довольно сложным, и командам может потребоваться больше работы с этой техникой в ​​случаях, когда требуется масштабирование. Объектно-ориентированные языки программирования, такие как C++ и Java, часто используются для императивных подходов к программированию.

Компании могут настраивать IaC с помощью шаблона в обоих подходах, при этом пользователь указывает ресурсы, необходимые для каждого сервера в инфраструктуре.

Типы инфраструктуры как инструменты кода

Инфраструктура как инструменты кода меняет правила игры в управлении инфраструктурой. Эти инструменты помогают создавать ресурсы вашего ИТ-стека и управлять ими с помощью кода и шаблонов. Хотя это звучит сложно, эти инструменты упрощают подготовку новых серверов, хранилищ, образов, стоек и сетей.

Инструменты IaC используют методы push или pull для обеспечения соблюдения конфигурации шаблона. Централизованный сервер передает желаемую конфигурацию на указанное устройство или устройства в режиме push. Техника извлечения инициируется запросом к централизованному серверу с устройства или устройств в инфраструктуре.

По умолчанию инструменты настроены для развертывания кода методом push или pull, но в определенных случаях они могут быть настроены для выполнения противоположных действий. Если обновление вызывает непредвиденные трудности, эти инструменты должны иметь возможность откатывать изменения кода.

Существует четыре основных типа инструментов IaC, из которых могут выбирать предприятия.

1. Скриптовые инструменты

Самый простой способ проведения IaC — это написание сценариев. Разработчики используют инструменты сценариев для создания специальных сценариев, которые идеально подходят для выполнения базовых, быстрых или одноразовых действий. Однако для более сложных установок предпочтительнее использовать более специализированный вариант.

2. Инструменты управления конфигурацией

Инструменты управления конфигурацией определяют конфигурации на уровне сервера для управления приложениями. Эти инструменты практикуют конфигурацию как код (CaC), что требует от пользователей управления ресурсами конфигурации с помощью исходного кода.

Управление конфигурацией включает в себя следующее:

• Управление установкой и удалением приложений и зависимостей
• Настройка параметров ОС
• Конфигурация доступа и разрешений пользователей
• Регулирование изменений в файлах конфигурации приложения
• Форматирование и монтирование диска
• Установка и настройка инструментов и параметров обеспечения соответствия требованиям безопасности (например, настройка политик брандмауэра для   конфигурация сети ).
• Создание запланированных заданий для повторяющихся задач

Примерами инструментов управления конфигурацией являются Chef, Puppet и Ansible.

3. Инструменты оркестрации инфраструктуры

Инструменты оркестрации инфраструктуры ориентированы на подготовку инфраструктуры. Эти инструменты подключаются к API-интерфейсам облачных провайдеров и физическому оборудованию для создания инфраструктуры или отдельных компонентов.

Организации могут использовать эти инструменты для определения следующего:

• Экземпляры виртуальных машин (и их свойства, такие как тип, образ и расположение)
• Настройка балансировщика нагрузки (маршрутизация, SSL)
• Политики брандмауэра
• Сетевая оркестровка   (внутренние и внешние IP-адреса, VLAN, записи DNS)
• Учетные записи служб и IAM (управление идентификацией и доступом)
• Панели мониторинга и оповещений

Примерами инструментов оркестровки инфраструктуры являются Terraform, AWS CloudFormation и OpenStack.

4. Инструменты оркестрации контейнеров

Инструменты оркестрации контейнеров   создавать шаблоны или образы, включающие все библиотеки и компоненты, необходимые для выполнения приложения. Это помогает предприятиям развертывать несколько контейнеров для реализации в приложениях.

Контейнеры — это программные пакеты, включающие все компоненты, необходимые для работы в любой среде. Таким образом, контейнеры виртуализируют операционную систему, позволяя им работать где угодно, от частного центра обработки данных до общедоступного облака или даже в системе разработчика.

Все зависимости и проблемы развертывания могут быть указаны в коде и работать на общей платформе, поддерживаемой различными поставщиками облачных услуг. Контейнерные рабочие нагрузки легко распределяются и требуют гораздо меньших накладных расходов, чем работа с полноразмерным сервером. Примерами инструментов оркестрации контейнеров являются Docker, rkt, Vagrant и Packer.

При выборе инструмента компании должны подумать о том, где они хотят его развернуть. Например, AWS CloudFormation предназначен для развертывания инфраструктуры AWS и управления ею, а также для интеграции с другими сервисами AWS. С другой стороны, Chef работает как с локальными серверами, так и с различными облачными провайдерами.   решения «инфраструктура как услуга» (IaaS).

Проблемы инфраструктуры как кода

Инфраструктура как код — это новое слово в DevOps. С ростом DevOps организации ищут более эффективные способы предоставления и управления своими средами, где IaC выходит на основную стадию.

Концепция возможности обращаться с вашей инфраструктурой как с кодом многообещающа в том смысле, что она может помочь упростить развертывание, управление и обновление вашей среды. Но с любой новой технологией или практикой всегда возникают новые проблемы, о которых следует знать.

Крутая кривая обучения

Предприятиям будет сложно реализовать инфраструктуру как архитектуру кода, если их разработчики не понимают сценарии IaC. Независимо от того, используют ли эти сценарии язык конфигурации HashiCorp (HCL), обычный Python или Ruby, проблема заключается не столько в языке, сколько в уникальной логике и правилах, которые им необходимо знать.

Если даже небольшая часть вашей инженерной группы не знакома с декларативным подходом или другими основными концепциями IaC, вы почти наверняка обнаружите узкие места во всей системе. Адаптация и масштабируемость будут затруднены, если ваша система требует от всех изучения этих сценариев для развертывания своего кода.

Дрейф конфигурации

Дрейф конфигурации возникает, когда кто-то вносит изменения в конфигурацию производственной среды, не документируя их и не гарантируя идеальное соответствие между промежуточной и производственной средами. После создания архитектуры с использованием подхода IaC ИТ-команды должны поддерживать ее только с помощью автоматизированного, согласованного и соответствующего требованиям процесса.

Ручные или внешние обновления (даже если только исправления безопасности) могут привести к дрейфу конфигурации, что со временем приведет к несоответствию или даже отказу службы.

Отставание функции

Инфраструктура как инструменты кода, которые не зависят от поставщика, обычно отстают от выпусков функций. Это связано с тем, что поставщики должны постоянно обновлять своих поставщиков, чтобы поддерживать все новые облачные возможности, внедряемые с возрастающей скоростью. В результате иногда предприятия могут быть не в состоянии использовать новую облачную функцию.

Преимущества инфраструктуры как кода

Исторически подготовка инфраструктуры была трудоемкой и дорогостоящей ручной процедурой. Управление инфраструктурой перешло от физического оборудования в центрах обработки данных к виртуализации, контейнерам и облачным вычислениям.

Количество компонентов инфраструктуры увеличилось за счет облачных вычислений. Регулярно в производственную среду поступает все больше приложений, и инфраструктуру необходимо быстро развертывать, масштабировать и отключать. Становится невозможным управлять масштабами современной инфраструктуры без использования подхода IAC.

Концепция, по сути, систематизирует все, что касается вашей инфраструктуры, — от аппаратного обеспечения, операционной системы, приложений промежуточного программного обеспечения и программных решений.

Масштабируемость

Инфраструктура как код обеспечивает своевременную и масштабируемую надежную среду. ИТ-команды могут отказаться от ручной настройки среды и гарантировать согласованность, выражая желаемое состояние своих сред в коде. Развертывания инфраструктуры на основе IaC воспроизводимы и позволяют избежать проблем во время выполнения, вызванных отклонением конфигурации или отсутствием зависимостей.

IaC точно стандартизирует конфигурацию инфраструктуры, снижая вероятность ошибок или отклонений.

Сокращение теневых ИТ

ИТ-системы и программное обеспечение, которые внедряются и обслуживаются без ведома или согласия ИТ-руководителей или заинтересованных сторон, называются теневыми ИТ . Неспособность ИТ-отделов предоставить адекватные и быстрые решения для операционных областей, особенно в отношении ИТ-инфраструктуры и обновлений системы, является источником большинства теневых ИТ-подразделений.   внутри предприятий.

Shadow IT предлагает серьезные угрозы безопасности, а также возможность непредвиденных расходов для компании. Использование вспомогательного развертывания IaC для быстрого реагирования на новые ИТ-требования обеспечивает более высокий уровень безопасности и соответствие корпоративным ИТ-стандартам, а также облегчает составление бюджета и распределение затрат.

Снижение стоимости

IaC позволяет быстрее настраивать инфраструктуру и стремится обеспечить видимость, чтобы другие команды могли работать быстрее и эффективнее в рамках всей организации. Это высвобождает дорогостоящие ресурсы, чтобы сосредоточиться на более важных задачах.

Ничто не терпит, кроме изменения

Инфраструктура как код — важнейший компонент революции DevOps. Если вы считаете облачные вычисления первым шагом к решению многих проблем, связанных с ручным администрированием ИТ, то IaC — следующий логический шаг.

Он реализует весь потенциал облачных вычислений и освобождает разработчиков и других специалистов от утомительных и подверженных ошибкам процессов. Следовательно, это снижает расходы и повышает эффективность на протяжении всего жизненного цикла разработки программного обеспечения.

Вы хотите применить инфраструктуру как код к своей сети? Узнайте, как сетевая автоматизация может упростить и повысить эффективность сетевых операций.