DevOps 基础架构即代码：IaC 实施指南

随着 IaC 在全球组织中的广泛使用，对这项技术的好奇心与日俱增。本文是一本终极手册，您需要了解 DevOps 基础架构即代码的含义、其业务优势、用例、挑战、最佳实践和顶级工具，以使您的团队的实施更加简化。

目录
● 什么是 DevOps 基础架构即代码？
● 为什么您的业务需要 DevOps 基础架构即代码？
● 您可能面临哪些潜在的 IaC 挑战？
● 基础设施即代码的应用场景
● 有效实施 IaC 的最佳实践是什么？
● 利用顶级工具有效实施基础设施即代码DevOps 基础架构即代码：IaC 实施指南
“如果您可以将基础架构部署为代码，您就可以极大地降低人为错误和安全风险的风险。” – Marc Fischer ， Dogtown 媒体有限责任公司 。
我们完全同意！
几年前，服务器是给开发人员带来噩梦的不可替代的威胁。 即使一台服务器出现停机，整个系统也会崩溃，并且需要将每一个失误和误算拼凑起来才能找出问题所在。 让我们甚至不谈论在这段时间内失去的业务。
快进到今天： IaC 是开发世界一直在等待的救世主。 一个足够灵活的基础架构，可以提供快速和安全的响应，并且可以在不影响性能的情况下吸收不断变化的用户需求。
本文探讨了 IaC 是什么、它如何使组织受益、如何利用它以及使用哪些工具来有效实施它。
什么是 DevOps基础架构即代码？

IaC 的主要原则是通过代码自动配置和管理基础设施，取代手动流程。它要求您生成存储您的基础设施规范的配置文件。这样做可以让您更轻松地编辑和分发配置，并确保您的开发团队每次都提供相同的环境。IaC 有助于实施配置管理并防止配置中的任何未记录或临时更改。
IaC 实施的另一个主要好处是将您的基础设施划分为模块化组件，并通过自动化将它们连接起来。 它消除了每次您需要开发或部署应用程序时手动配置/管理服务器、所有操作系统和存储的需要。
一旦您决定在您的生态系统中实施 IaC，您可以选择两种方法：声明式和命令式。
声明式和命令式 IaC 之间的区别
声明式方法
通过采用这种方法，您可以定义系统所需的状态并包括它应该拥有的资源和特征。IaC 工具负责如何实现它并自行实现所需的结果。Terraform、AWS CloudFormation、Ansible 和 Puppet 等 IaC 工具在开发人员社区中是首选。
命令式方法
此方法要求您列出 IaC 工具在提供资源时应遵循的步骤。这一系列命令命令指示工具构建每个环境。命令式 IaC 工具的一个流行示例是 Chef。尽管 IaC 工具通常与这两种方法兼容，但它们更喜欢一种特定的方法。
现在，我们知道了 IaC 是什么以及如何实现它。但是，真正的交易是了解它如何使您的业务受益并提高您的投资回报率。
为什么您的业务需要 DevOps 基础架构即代码？
1. 将人为错误的风险降至最低
数据中心管理一直很大程度上依赖于人工管理，容易出现人为错误。IaC 是游戏规则的改变者，它在自动化的帮助下最大限度地减少人工干预。正如 DevOps 促进 协作开发方法，消除庞大的单体，IaC 自动化现代应用程序构建的复杂、耗时的配置过程。它标准化了流程并使用日志来创建详细的文档，以使新团队成员能够毫无挑战地处理基础设施及其管理。
2.成本优化
由于 IaC 模型代表了代码中的所有资源，它可以让您了解哪些工作有效，哪些工作无效，并相应地更改计划。此外，自动化使您的开发人员能够专注于优先任务而不是手动繁重的工作，这有助于控制工资成本并调整员工的工资以适应他们的工作量。
3. 一致的配置和设置
基础设施部署是云迁移过程的最后阶段，涉及配置和设置。这两个过程都需要标准化以消除人为错误、加速开发并减少资源浪费。如果手动完成，您可能会遇到至少一个错误实例，负责在配置中构建不一致和差异。此外，快速执行这些流程对于避免突然的挫折和不必要的停机时间很重要。IaC 是标准化设置过程、减少人为错误和不兼容问题的可能性以及提高整体应用程序性能的关键。
4.提高开发速度
IaC 支持在多个阶段部署云架构，以提高软件开发生命周期的效率。虽然开发人员可以创建自己的沙箱环境进行开发，但 QA 可以访问生产副本进行测试。此外，可以在同一环境中执行用户验收测试和安全测试，并在一个步骤中部署基础设施。
IaC 还允许您采用持续集成和部署来加速您的开发流程。它可以在不使用时关闭资源，使您的团队能够维护一个有组织的云环境。
5. 增强的安全性
IaC 的一项重要功能包括单向部署。IaC 支持使用代码提供计算、网络服务和存储，并以相同的方式将它们部署到私有云或公共云。也可以类似地创建和部署安全标准，无需批准人对每个安全更改进行审批，尤其是对于需要高安全标准的基础设施。
既然 IaC 为企业带来许多优势已成为既定事实，但它并非没有挑战。尽管挑战的性质可能因行业而异，但您可以期待以下几个常见的挑战。
您可能面临哪些潜在的 IaC 挑战？解决方法
陡峭的学习曲线
实施 IaC 需要改变流程。您的团队成员必须学习使用编写 IaC 的首选语言进行编码，获得开发代码执行管道的专业知识，或采用新的约定或标准。此外，如果您的团队对 IaC 工具及其更新和改进缺乏足够的了解，您最终可能会得到一个不兼容的工具集，从而减慢您的实施进度。
解决方案：
您需要让您的团队做好准备，聘请在 IaC 实施方面经验丰富的新成员，或为您现有的团队举办培训课程。他们需要深入了解 HCL、Python 或 Ruby 中的 IaC 脚本，并了解声明性方法如何简化流程。或者，您可以选择在采用的初始阶段外包 IaC 服务，以便为您的团队提供获得这些技能所需的时间。
配置漂移
当 IaC 配置和基础设施之间出现差距时，特别是在 IaC 旅程的初始阶段，IaC 中的一个常见挑战——配置漂移——就会出现。这通常是因为工程师没有意识到基础设施配置所必需的关键更改，他们更愿意在控制台中手动进行这些更改。因此，它会产生偏差，因为代码定义的内容与部署的内容不匹配，并在代码恢复为手动更改时导致中断。
解决方案：
告知您的团队在控制台中进行手动更改的结果，并指示他们在任何情况下都避免这样做。此外，您可以确保在设置 IaC 工作流程后没有干扰。如果基础设施有任何修改，则必须按照预先确定的维护工作流程进行。在 Synk 的一项调查中， 48% 的受访者 表示，他们很少直接对基础设施进行调整，而是更愿意先修复代码作为最佳实践。但是，如果您必须对系统进行不同于其他系统的新更改，它们将不得不反映在代码配置中。
基础设施即代码的应用场景
所以你决定在你的生态系统中采用 IaC，但如何充分利用它呢？这里有 3 个用例可帮助您开始实施之旅：
云部署
IaC 的主要用途是资源自动化、应用程序配置和云部署。它与 AWS、Azure 等公共云或私有环境（包括 Windows Server 或 vSphere）兼容。为了有效管理和部署云资源和配置，您可以利用通常以 JSON 编写的模板文件。如果您的组织使用混合云环境，它会特别有用，并且您可以使用单一配置管理不同的云环境。
监控
IaC 监控涵盖与应用程序监控不同的数据方面。虽然应用程序监控侧重于以业务为中心的目标，但 IaC 更关注与基础架构相关的报告、警报和日志。管理多个平台以满足其业务需求的组织可以访问由 IaC 工具和云服务生成的错误报告和活动日志，以获取有关基础架构的详细信息。
基础设施测试
IaC 帮助组织创建一个功能齐全且与其生产环境相同的测试环境。因此，您的团队可以自由地测试和试验多个更新、更改或功能。此外，对于一个新采用 IaC 的组织来说，编写 IaC 可能会很棘手，需要大量的反复试验。但是，测试环境在不影响服务的情况下提供了改进基础设施和扩大 IaC 能力范围的优势。
George Jon 的首席技术官 Jordan McQuown 分享了他对维护质量控制和安全性的见解，“很容易意外引入传统基础设施部署计划已经考虑的安全漏洞。IaC 方法的好处很多。但确保您拥有一个完整的程序，并锁定质量控制和安全性，将比以往任何时候都更加重要。”
有效实施 IaC的最佳实践是什么？
实施一套适当的最佳实践可以提高团队的生产力并节省大量成本。随着 IaC 的不断发展，拥有一个能够密切关注实施的流程基础非常重要。
让代码成为你的焦点
由于代码是 IaC 的核心，因此您必须尽可能广泛地将必要的基础设施配置为配置文件中的代码。此类文件可作为您所有特定基础架构需求的唯一真实来源。一旦您掌握了所有代码，您就可以快速无缝地部署您的基础架构，而无需登录服务器手动进行任何更改。此外，您可以跳过有关基础设施状态的文档部分，因为您的代码足以满足该要求。
优先考虑持续集成/持续交付
与您的应用程序源代码类似，基础设施代码必须通过 持续集成/持续交付 进行管理。此外，设置在每次代码发生配置更改时运行的自动化测试也很重要。当应用于基础架构配置时，持续测试可以防止许多潜在的部署后问题。此外，持续监控有助于不断识别威胁并在整个开发生命周期中监控基础架构的安全性。
cloudEQ 首席执行官 Sean Barker 解释了 CI/CD 为何至关重要：“一个完整的持续集成/持续部署管道，包括适用于快速变化的应用程序的 IaC，将大大提高您的上市速度并降低成本。”
寻求模块化架构
在选择 IaC 解决方案时，您必须优先使用不可变的基础架构。为此，您需要多次利用已定义的基础架构，然后在需要更改或更新配置时替换它。此步骤无需更改整个基础架构配置，从而避免配置漂移，带来一致性并增强安全性。只需很少或没有配置更改，开发人员就可以跟踪每次编辑并实施更平衡的流程。
利用顶级工具有效实施基础设施即代码

AWS CloudFormation
在 CloudFormation 的帮助下，您可以使用 IaC 轻松快速地预置和管理不同的 AWS 和第三方资源。
主要特点包括：
● 通过与不同的 AWS 资源集成来扩展您的资源并自动化资源管理。
● 利用开源 CLI 构建资源提供程序，用于供应和管理第三方应用程序资源。
● 使用首选模板语言从头开始对您的基础架构进行编码，同时 CloudFormation 预配和管理模板中描述的堆栈和资源。
Puppet
它是一个开源配置管理工具。Puppet 的主要功能是同时管理多个应用服务器。
主要特点包括：-
● 基于 Ruby 的领域特定语言 (DSL) 允许您描述基础设施的必要最终状态。
● 因配置错误和有效的灾难恢复而减少停机时间。
● 使用易于学习的语言来定义配置，支持 Mac OS、Microsoft Windows、Debian 等。
Ansible
Red Hat 引入 Ansible 旨在促进自动化的简单性。从供应和配置到应用程序管理，它可以轻松实现所有流程的自动化。
主要特点包括：
● 使用所有安全基线创建多个相同的环境，同时 Ansible 负责合规性要求。
● 执行剧本以创建和管理必要的基础架构资源。
● 用 YAML 编写的代码可以轻松理解和部署配置。此外，您可以扩展其功能以编写自己的 Ansible 模块和插件。
Terraform
Terraform 是一种流行的基础设施自动化开源工具，用于供应、配置和管理基础设施代码。
主要特点包括：
● 利用相同的 CLi 工作流程跨不同的基础设施提供商规划和构建 IaC。
● 提供具有相同配置的多个环境来管理基础架构的整个生命周期。 它显着减少了人为错误并促进了最大程度的自动化。
● 执行前检查允许配置验证，以确保在更新/配置基础架构之前配置满足预期结果。
Chef
作为开发人员的最爱，Chef 专注于在任何环境中部署和建模可扩展且安全的自动化流程。
主要特点包括：
● 使用过程式语言，因此用户可以编写代码并逐步描述如何达到所需的状态。此外，用户可以选择最佳的部署过程。
● 使用基于 Ruby 的 DSL 创建食谱和食谱，以指定实现应用程序配置的明确步骤。
● 使 DevOps 团队能够轻松配置和部署按需基础架构。

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