Что такое инфраструктура как код: понимание и использование с VPS

В современном цифровом мире спрос на эффективное, масштабируемое и автоматизированное управление инфраструктурой как никогда высок. Основным решением для такого эффективного управления ИТ-средой является инфраструктура как код (IaC). Она автоматизирует управление и обеспечивает беспрецедентную гибкость и контроль над инфраструктурой информационных технологий.

Согласно опросу Puppet 2024 года, более 80% организаций используют инфраструктуру в виде кода. Они объясняют это тем, что это до 75% экономит время развертывания и почти на 65% повышает операционную эффективность, что не только упрощает развертывание виртуальных частных серверов (VPS), но и повышает надежность и масштабируемость в различных прикладных ландшафтах.

В этой статье мы рассмотрим основы инфраструктуры как кода и использования IaC с VPS. Независимо от того, являетесь ли вы опытным инженером DevOps или впервые изучаете автоматизацию, понимание принципов IaC и интеграции с VPS имеет решающее значение для оптимизации вашей цифровой инфраструктуры.

Что такое инфраструктура как код (IaC)?

Инфраструктура как код (Infrastructure as Code, IaC) – это управление и предоставление инфраструктуры не через ручные процессы, а через код. Любая среда приложений представляет собой множество инфраструктурных элементов, таких как хранилище данных, операционные системы (ОС) и базы данных. Разработчики должны регулярно настраивать, обновлять и поддерживать инфраструктуру для разработки, тестирования и развертывания приложений. Однако ручное управление инфраструктурой трудоемкое, занимает много времени и имеет высокий риск ошибок, особенно при управлении приложениями в условиях изменения масштаба. Здесь на помощь приходит инфраструктура как код. IaC позволяет определить желаемое состояние инфраструктуры, не включая все шаги, необходимые для достижения этого состояния. Благодаря автоматизированному управлению инфраструктурой разработчики могут сосредоточиться на разработке и усовершенствовании приложений, а не на управлении средами. Организации используют IaC для контроля расходов, снижения рисков и быстрого реагирования на новые бизнес-возможности.

Как работает IaC: ключевые принципы и подходы

В следующих разделах вы подробнее узнаете о принципах работы IaC, а также об основных подходах к инфраструктуре как к коду.

Основные принципы работы IaC

Основной принцип DevOps заключается в том, чтобы относиться к инфраструктуре так же, как разработчики относятся к коду. Подобно тому, как приложения не могут быть созданы, если код не соответствует правилам языка программирования, так и инфраструктура как код влияет на архитектуру системы и принципы ее работы. Как мы упоминали ранее, архитектура инфраструктуры содержит множество ресурсов (серверы, сети, ОС, хранилища, базы данных) и управляет этими виртуализированными ресурсами, обрабатывая файлы конфигурации как файлы исходного кода. Это решение удобно использовать для кодифицированного, повторяемого и совместного управления инфраструктурой.

Инструменты управления конфигурацией IaC используют разные языковые спецификации. IaC можно разработать аналогичную коду приложения на Python или Java. Кроме того, разработчики пишут IaC в интегрированной среде разработки (IDE) со встроенной проверкой ошибок. Также IaC можно сохранить под управлением исходного кода с коммитами при каждом изменении кода. Файлы IaC хранятся в системах контроля версий, таких как Git, что обеспечивает:

• Сотрудничество: совместная и одновременная работа команд с четкой историей изменений.
• Аудит: документация каждого изменения и гарантия подотчетности.
• Откат: в случае возникновения проблем предыдущие конфигурации могут быть восстановлены, что обеспечивает стабильность системы.

Подходы к IaC

Существует два разных подхода к инфраструктуре как коду:

• декларативный,
• императивный.

Декларативный подход к IaC

Декларативный подход к IaC позволяет разработчикам описать настройки и ресурсы, которые составляют конечное желаемое состояние системы. После этого код инфраструктуры используется для создания системы решением IaC. Если разработчик знает, какие компоненты и настройки необходимы для запуска приложения, это облегчает использование декларативного подхода к IaC. Декларативный подход также сохраняет список текущего состояния объектов вашей системы, что упрощает управление отключением инфраструктуры.

Императивный подход к IaC

Императивный подход к IaC позволяет разработчикам описать все этапы настройки ресурсов и достижения желаемого состояния системы и работы. Хотя разработка императивного подхода к IaC не так проста, как разработка декларативного подхода, императивный подход становится необходимым для развертывания сложных инфраструктурных проектов. Императивный подход особенно необходим в случаях, когда последовательность событий имеет решающее значение.

Инфраструктура как код и VPS

Благодаря автоматизации настройки инфраструктуры с помощью кода инфраструктура как код позволяет управлять и развертывать виртуальные частные серверы. Такой метод в совместной работе IaC с VPS позволяет избежать ручной настройки сервера, что снижает риск ошибок и ускоряет развертывание. С IaC масштабирование VPS становится бесшовным, что позволяет предприятиям быстро адаптироваться к меняющимся потребностям. Кроме того, IaC помогает контролировать версии, делая изменения инфраструктуры видимыми и обратимыми. Интеграция IaC с VPS обеспечивает гибкость, экономическую эффективность и повышенную эксплуатационную надежность, необходимые для современных масштабируемых облачных архитектур и гибких методов разработки.

Преимущества использования IaC с VPS

Инфраструктура как код в сочетании с виртуальными частными серверами предлагает значительные преимущества, которые улучшают как процесс разработки, так и эксплуатационную производительность ИТ-среды. В этом разделе мы подробнее представим описание основных преимуществ использования IaC с VPS.

Автоматизация развертываний

Одним из наиболее существенных преимуществ использования IaC с VPS является автоматизация развертываний. Как мы уже упоминали ранее, IaC позволяет вам определять и предоставлять инфраструктуру через код, автоматизируя весь процесс. IaC позволяет разработчикам создавать и предоставлять повторяемые конфигурации VPS с помощью таких инструментов, как Terraform, Ansible и Puppet. Это исключает ручное вмешательство, снижает риск человеческой ошибки и обеспечивает быстрое развертывание сред VPS на разных этапах разработки, тестирования и производства. Автоматизация не только ускоряет процесс развертывания, но и обеспечивает более эффективный рабочий процесс, позволяя командам сосредоточиться на разработке приложений, а не на настройке инфраструктуры.

Масштабируемость и эффективность

Еще одним преимуществом использования IaC с VPS является то, что благодаря IaC масштабирование сред VPS становится простым и продуктивным. Вы можете настроить инфраструктурные требования в коде и быстро масштабировать их в зависимости от потребностей. Это означает, что вам больше не нужно настраивать конфигурации сервера или ресурсы вручную. IaC поддерживает динамическое масштабирование, что означает, что ресурсы VPS автоматически адаптируются по мере изменения объема трафика или ресурсов. Благодаря масштабируемости компании могут поддерживать производительность, сокращать эксплуатационные расходы и эффективно справляться с различными рабочими нагрузками.

Сокращение ошибок и согласованность

Также важным преимуществом является то, что использование IaC в сочетании с VPS значительно снижает вероятность ошибок. Определяя инфраструктуру в коде, вы создаете повторяемую среду, которая устраняет различия между средами. Такой подход обеспечивает согласованность процессов разработки, тестирования и производства, а также гарантирует, что операционные группы и разработчики работают в соответствии с едиными спецификациями инфраструктуры. Кроме того, IaC снижает риск сбоев развертывания и повышает общую стабильность и надежность среды VPS, обнаруживая и исправляя ошибки конфигурации на ранних этапах жизненного цикла разработки.

Все эти преимущества подчеркивают важность инфраструктуры как кода в оптимизации управления средами VPS, делая IaC важным инструментом для современного управления инфраструктурой.

Популярные инструменты IaC для управления VPS

В следующих разделах представлен краткий обзор 5 популярных инструментов IaC для управления VPS. Инструменты предлагают надежные возможности для управления средами VPS, каждый из которых имеет свои преимущества в зависимости от конкретных потребностей и уровня сложности инфраструктуры.

1. Terraform

Terraform является одним из самых популярных инструментов инфраструктуры как кода для управления средами VPS. С помощью простого декларативного языка он позволяет пользователям создавать и предоставлять инфраструктуру. Terraform может управлять инфраструктурой в нескольких облачных провайдерах, таких как AWS, Azure и Google Cloud, благодаря поддержке нескольких облаков. Также благодаря своей функции управления состоянием он может эффективно отслеживать изменения инфраструктуры и гарантировать, что развертывание VPS происходит в надлежащем порядке.

2. Ansible

Ansible – это инструмент автоматизации с открытым исходным кодом, который делает управление оркестрацией, конфигурацией и развертывания приложений более простым. Ansible отличается от конкурирующих инструментов тем, что не требует включения в управляемые системы агентов или дополнительного программного обеспечения (ПО). Он идеально подходит для управления VPS, потому что он использует декларативный язык YAML для создания конфигураций. Благодаря его простоте и удобству в использовании, команды DevOps часто используют Ansible для управления масштабируемыми средами VPS.

3. Puppet

Puppet – это мощный инструмент IaC, который можно использовать для настройки, развертывания и управления серверами. Метод, основанный на моделях, использует декларативный язык для описания инфраструктуры. Благодаря своей надежной отчетности, масштабируемости и последовательному обеспечению требуемых конфигураций Puppet особенно полезен в крупных сложных инфраструктурах. Он легко интегрируется с различными настройками VPS, обеспечивая и поддерживая стабильную среду.

4. Chef

Chef – еще один инструмент управления конфигурацией, который автоматизирует предоставление и управление компонентами инфраструктуры. Он использует DSL (доменный язык) на основе Ruby для автоматизации инфраструктуры как кода, предлагая высокую степень гибкости и мощности. Chef особенно эффективен для управления крупномасштабными средами VPS и обеспечения согласованности на нескольких серверах. Он интегрируется с поставщиками облачных услуг и поддерживает расширенные конфигурации, что делает его пригодным для более сложных задач управления VPS.

5. CloudFormation (AWS)

CloudFormation – это собственный инструмент IaC AWS, благодаря которому вы можете безопасно моделировать и предоставлять инфраструктуру AWS и автоматизировать эту задачу. Он дает возможность создавать сложные, масштабируемые среды VPS на AWS с полным контролем над конфигурацией и ресурсами. CloudFormation идеально подходит для пользователей, ориентированных на инфраструктуру VPS на базе AWS, поскольку он использует шаблоны JSON или YAML для определения ресурсов и автоматизации их предоставления.

Пошаговое руководство по настройке IaC на VPS

В следующих разделах представлены этапы настройки IaC на VPS, а именно:

• Подготовка среды VPS
• Написание сценариев IaC
• Развертывание и управление инфраструктурой

Выполнив эти инструкции, вы можете использовать компоненты инфраструктуры как код для автоматизации управления вашим VPS.

Этап 1: Подготовка среды VPS

Прежде чем начать писать и развертывать скрипты IaC, вам необходимо подготовить среду VPS. На первом этапе для подготовки среды VPS, выполните следующие шаги:

1. Выберите поставщика VPS. Убедитесь, что у вас есть доступ к поставщику VPS, такому как AWS, DigitalOcean или любой другой облачный сервис, который поддерживает управление IaC.
2. Настройте доступ SSH. Безопасно настройте доступ SSH к вашему VPS, чтобы вы могли управлять своим сервером с удаленной точки зрения.
3. Установите необходимые инструменты. Установите необходимое ПО для каждого инструмента IaC. Например, для использования Terraform необходимо его установить на локальном компьютере и подтвердить доступность через командную строку.
4. Установите контроль доступа и разрешения. Установите роли и разрешения пользователей, необходимые для управления вашей инфраструктурой. Чтобы изменить конфигурацию VPS, убедитесь, что пользователь или роль, запускающая сценарии IaC, имеют доступ.

Этап 2: Написание сценариев IaC

Основным компонентом автоматизации управления VPS является написание сценария IaC. Для того чтобы написать сценарий IaC с использованием кода для определения инфраструктуры, выполните следующие шаги:

1. Выберите инструмент IaC. В зависимости от ваших потребностей выберите инструмент IaC, например Terraform.
2. Определите инфраструктурные элементы. Опишите инфраструктуру, которую вы хотите создать, например, виртуальные машины, хранилище и сети. Базовый сценарий Terraform может иметь следующий вид:  

    

   provider "digitalocean" {

   token = "your_api_token"

   }

   resource "digitalocean_droplet" "example" {

   name = "example-vps"

   region = "nyc3"

   size = "s-1vcpu-1gb"

   image = "ubuntu-20-04-x64"

   }

   Этот сценарий предоставляет VPS (Droplet) в DigitalOcean с указанным размером и ОС.

3. Напишите конфигурации. Включите конфигурации для правил брандмауэра, сети и других необходимых инфраструктурных ресурсов. Обязательно управляйте конфигурациями в файлах с контролем версий, чтобы эффективно отслеживать изменения.

Этап 3: Развертывание и управление инфраструктурой

Следующим шагом после написания сценариев будет развертывание и управление инфраструктурой. Для того чтобы приступить к развертыванию и управлению инфраструктурными ресурсами, выполните следующие шаги:

1. Инициализируйте инструмент IaC. 

    

   Для настройки рабочей среды для инструментов, таких как Terraform, используйте команду инициализации инструмента IaC:

   terraform init

   Эта команда запускает рабочий каталог и загружает плагины поставщика.

2. Проверьте скрипт. 

    

   Проверьте скрипт, чтобы убедиться в отсутствии ошибок, и сгенерируйте план выполнения перед применением изменений.

   terraform validate

   terraform plan

   Этот шаг поможет проверить, создаст ли скрипт ресурсы, как ожидалось.

3. Примените скрипт. 

    

   После проверки правильности скрипта используйте команду для развертывания инфраструктуры:

   terraform apply

   Этот шаг поможет проверить, создаст ли скрипт ресурсы, как ожидалось, копируя код Terraform Plan.

4. Проведите мониторинг и управление. После развертывания инфраструктуры используйте инструмент IaC для мониторинга и управления текущими изменениями. Например, Terraform позволяет вам вносить изменения в код и затем использовать команду terraform apply для обновления вашей инфраструктуры.
5. Автоматизируйте будущие развертывания. Настройте конвейеры непрерывной интеграции и непрерывного развертывания (CI/CD) для автоматического запуска сценариев IaC при внесении изменений в репозиторий для обеспечения долгосрочной автоматизации.

Такой метод обеспечивает масштабируемость и согласованность всей вашей инфраструктуры, а также оптимизирует развертывание и сокращает ошибки.

Лучшие практики для IaC с VPS

В следующих разделах представлены некоторые рекомендаций по использованию кода инфраструктуры со средами VPS:

• Безопасное управление конфигурацией
• Регулярное тестирование и проверка
• Мониторинг и документирование

Следуя этим лучшим практикам, вы можете гарантировать, что ваша реализация инфраструктуры как кода на VPS будет эффективной, безопасной и устойчивой.

1. Безопасное управление конфигурацией

При управлении кодом инфраструктуры безопасность должна иметь первостепенное значение. Ниже приведены рекомендации, как можно обеспечить безопасное управление конфигурацией:

• Избегайте жесткого кодирования секретов.

Никогда не кодируйте личные данные, такие как SSH-ключи, пароли или API-ключи, прямо в скриптах IaC. Чтобы безопасно хранить конфиденциальные данные, используйте переменные среды, инструменты управления секретами (например, AWS Secrets Manager или HashiCorp Vault) или зашифрованные файлы конфигурации.

• Ограничивайте разрешения.

Ограничьте разрешения инструмента IaC и его пользователей, применяя принцип наименьших привилегий. Убедитесь, что только необходимые роли могут использовать изменения инфраструктуры, и настройте VPS, чтобы ограничить количество портов и точек доступа, которые не нужны.

• Используйте механизмы безопасного доступа.

Чтобы получить доступ к SSH на VPS, используйте надежные ключи SSH и отключите парольную аутентификацию. Везде, где это возможно, используйте многофакторную аутентификацию (MFA).

• Автоматизируйте исправления и обновления.

Чтобы предотвратить накопление уязвимостей, убедитесь, что ваши сценарии инфраструктуры настроены на автоматическое исправление безопасности и обновление ПО.

2. Регулярное тестирование и проверка

Регулярное тестирование и проверка помогают выявить потенциальные проблемы на ранней стадии. Вот что для этого можно сделать:

• Проверяйте синтаксис кода.

Для того чтобы обнаружить синтаксические ошибки или неправильные конфигурации перед развертыванием, используйте встроенные инструменты проверки, предоставляемые платформами IaC, например, terraform validate для Terraform или ansible-lint для Ansible.

• Проводите тестирование в промежуточных средах.

Перед началом производства запустите свои сценарии IaC в промежуточной среде, которая максимально соответствует производственным настройкам. Это гарантирует, что после запуска ваша инфраструктура будет функционировать так, как ожидается.

• Используйте контроль версий.

Храните свои сценарии IaC в системе контроля версий, такой как Git. Это позволяет следить за изменениями с течением времени и возвращаться к предыдущей конфигурации в случае возникновения проблем во время развертывания.

• Автоматизируйте тесты.

Создайте автоматизированные тестовые системы для оценки изменений инфраструктуры. После развертывания вы сможете провести тестирование вашей инфраструктуры VPS с помощью инструментов, таких как Serverspec для общего тестирования или Test Kitchen для Chef.

• Внедрите обзоры коллег.

Перед отправкой кода IaC в производство выполните процедуру обзора коллег. Это снижает вероятность ошибок и обеспечивает соблюдение передовых практик.

3. Мониторинг и документирование

Для обслуживания и устранения неполадок VPS и инфраструктуры необходимо проводить постоянный мониторинг и документировать сценарии и процессы. Для этого рекомендуется ввести следующие практики:

• Внедрите мониторинг.

Настройте системы мониторинга, такие как Prometheus, Grafana или CloudWatch, для отслеживания производительности и работоспособности ваших сред VPS. Мониторинг улучшает использование ресурсов и помогает выявить снижение производительности или любые проблемы, которые могут повлиять на инфраструктуру.

• Установите автоматические оповещения.

Автоматические оповещения позволяют вам получать уведомления о любых сбоях в инфраструктуре или неожиданном поведении. Это поможет вам сократить время простоя и быстро реагировать на проблемы.

• Ведите понятную документацию.

Документируйте свои сценарии IaC, инфраструктурные настройки и процедуры развертывания. Хорошая документация гарантирует, что будущие пользователи инфраструктуры смогут быстро понять настройку, экономя время на устранение неполадок и установку обновлений.

• Отслеживайте изменения с помощью контроля версий.

Используйте контроль версий для изменений инфраструктуры и сценариев IaC. Вы можете сохранять историю изменений, чтобы устранять неполадки и возвращаться к предыдущим конфигурациям, если это необходимо.

• Проверяйте инфраструктуру.

Периодически проверяйте, соответствует ли ваша инфраструктура современным технологиям и политикам безопасности. Регулярные проверки обеспечивают безопасность и оптимизацию вашей системы.

Соблюдение этих методов и рекомендаций поможет минимизировать риски, повысить производительность и поддерживать согласованность во всей вашей инфраструктуре.

Заключение

В заключение, инфраструктура как код предлагает усовершенствованный подход к управлению средами VPS за счет автоматизации развертывания, повышения масштабируемости и улучшения согласованности. С помощью таких инструментов, как Terraform, Ansible и Puppet, компании могут оптимизировать управление инфраструктурой, сократить количество ручных ошибок и добиться более быстрого предоставления ресурсов. Поскольку эта практика становится все более распространенной, принятие IaC упрощает масштабирование и поддержку ресурсов VPS, предлагая более эффективные и надежные настройки инфраструктуры. Благодаря передовым методам в области безопасности, тестирования и мониторинга IaC позволяет командам управлять сложными системами с большей гибкостью и точностью, раскрывая весь потенциал виртуализированных сред.