云數據中心需要基礎設施即代碼（IaC）

IaC是一種高效的配置管理形式，專(zhuān)注于實(shí)現云IT基礎設施的自動(dòng)化管理。在IaC部署到位之后，即可用于實(shí)現CI/CD層級的自動(dòng)化功能，高效調整項目的基礎設施。

硬件虛擬化技術(shù)的全面普及催生出云基礎設施托管這波全新機遇。云托管服務(wù)商開(kāi)始直接為客戶(hù)提供對于動(dòng)態(tài)基礎設施即服務(wù)(IaaS)平臺的訪(fǎng)問(wèn)通道。隨著(zhù)這類(lèi)平臺的快速發(fā)展以及基礎設施資產(chǎn)復雜性的不斷提升，傳統系統管理角色的工作內容也變得愈加繁復。大規模云基礎設施的快速配置與統籌管理，開(kāi)始成為困擾管理人員的新難題。

持續集成/持續部署(CI/CD)的成功激發(fā)了基礎設施即代碼()，即使用代碼對基礎設施進(jìn)行建模的新思路。DevOps則證明只要將代碼提交至Git repo，再通過(guò)功能分支及pull請求即可建立極為高效的工作流。借助這類(lèi)已經(jīng)在軟件開(kāi)發(fā)自動(dòng)化領(lǐng)域大放異彩的全新工作流，相信云系統的管理復雜度問(wèn)題也將迎刃而解。

基礎設施即代碼是什么?

基礎設施即代碼是一套IT基礎設施管理流程，強調將DevOps軟件開(kāi)發(fā)最佳實(shí)踐引入云基礎設施的資源管理當中，包括虛擬機、網(wǎng)絡(luò )、負載均衡器、數據庫及其他聯(lián)網(wǎng)應用程序在內的各類(lèi)基礎設施資源均適用于這種新流程。

IaC代表著(zhù)一種配置管理形式，可以將企業(yè)組織的基礎設施資源編碼為文本文件，再將這些基礎設施文件提交至Git等版本控制系統。版本控制repo支持功能分支及pull請求等工作流，而這些正是建立CI/CD體系的基本要素。

基礎設施即代碼的實(shí)現，離不開(kāi)云基礎設施托管平臺，特別是IaaS平臺的興起。IaaS允許我們通過(guò)遠程API按需供應并申請云資源，這些API在本質(zhì)上屬于提交至基礎設施的配置文件的屬性設置模板。Iac的自動(dòng)化功能則可獲取這些配置文件，并針對遠程IaaS API加以運行。

在團隊將基礎設施配置提交至版本控制repo后，即可將CI/CD實(shí)踐應用吾基礎設施變更?；A設施的更新同樣可以遵循DevOps工作流程。如果團隊成員編輯了其中某一配置文本文件，則可以使用pull請求及代碼審查工作流對編輯結果的正確性進(jìn)行審核與驗證。

基礎設施即代碼有何重要意義?

IaC的持續演進(jìn)，是為了幫助用戶(hù)解決“環(huán)境漂移”的問(wèn)題。云應用程序在其發(fā)布生命周期的各個(gè)階段中往往有著(zhù)相互獨立的部署環(huán)境，具體包括開(kāi)發(fā)、登臺、生產(chǎn)等環(huán)境類(lèi)型，而不同環(huán)境又對應不同的網(wǎng)絡(luò )資源，例如應用程序服務(wù)器、負載均衡器與數據庫等。當這些特殊環(huán)境之間的基礎設施未能同步時(shí)，即引發(fā)所謂環(huán)境漂移。

如果沒(méi)有IaC的支持，基礎設施管理將是一個(gè)混亂且脆弱的過(guò)程。系統管理員只能手動(dòng)接入遠程云服務(wù)商，并使用API或Web儀表板對新硬件及資源加以配置。這種手動(dòng)工作流缺乏對應用程序基礎設施的整體視圖，管理員很可能在更改了一套環(huán)境后，卻忘記了對另一環(huán)境做出相應變更。正是因為這樣，環(huán)境漂移才會(huì )頻頻發(fā)生。

環(huán)境漂移是一種昂貴的商業(yè)浪費，錯誤與故障的根源永遠是團隊在登臺或開(kāi)發(fā)環(huán)境中的構建成果未能與最終部署時(shí)的生產(chǎn)環(huán)境相同步，迫使成員不得不耗費大量時(shí)間調查原因并補全缺失內容。

沒(méi)有IaC，基礎設施的手動(dòng)管理在速度方面同樣令人抓狂。受到環(huán)境漂移、流量峰值或者其他特定問(wèn)題的影響，如果我們明確需要對基礎設施做出某些變更，則系統管理員的響應與適配時(shí)長(cháng)根本無(wú)法預測或控制。由此引發(fā)的服務(wù)中斷會(huì )打擊客戶(hù)信心。而在IaC的幫助下，基礎設施能夠自動(dòng)適應配置變化，并通過(guò)自動(dòng)擴展功能對流量峰值做出反應。

基礎設施即代碼還為手動(dòng)系統管理提供更理想的監督能力與可見(jiàn)性。在將基礎設施配置文件提交至中央版本控制repo之后，所有團隊成員都能查看并編輯基礎設施數據，由此實(shí)現強大的審計能力。例如，如果團隊需要接受PCI合規性審計，則應當明確基礎設施中的特定部分是否使用SSL進(jìn)行了加密。在IaC的支持下，可以快速查看SSL的配置方式并執行相關(guān)代碼，確保當前基礎設施與配置文件完全相符，即正確啟用SSL。版本控制提交歷史也可作為日志記錄使用，用于審查各項變更何時(shí)添加、何時(shí)被移除。

基礎設施即代碼如何起效?

要全面實(shí)現基礎設施即代碼，我們需要準備一系列依賴(lài)項。

首先，也是最重要的依賴(lài)項，就是遠程訪(fǎng)問(wèn)托管。配置管理工具需要接入并修改該遠程主機。如果遠程基礎設施具備自我管理能力，我們就要確保團隊能夠隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)其配置管理工具。而IaaS云托管平臺則提供API，允許用戶(hù)根據需要自動(dòng)創(chuàng )建、刪除及修改基礎設施資源。配置管理工具同樣可以訪(fǎng)問(wèn)這些API，借此將相關(guān)操作任務(wù)轉為自動(dòng)化形式。目前流行的IaaS平臺包括Digital Ocean、Amazon AWS以及微軟Azure。

實(shí)現IaC的下一項要求，則是接入IaaS API并負責自動(dòng)執行常規任務(wù)的工具套件。團隊當然可以自主創(chuàng )建一組腳本及工具，但這會(huì )帶來(lái)大量的開(kāi)發(fā)負擔與后續維護成本，投資回報也往往不高。目前市面上已經(jīng)有多種開(kāi)源配置管理平臺用于解決這類(lèi)需求，包括Terraform、Ansible、Salt Stack以及Chef等。

最后是版本控制系統。配置管理平臺使用以YAMl等標記語(yǔ)言編寫(xiě)的、人類(lèi)及機器皆可讀取的文本文件對平臺將要執行的任務(wù)及序列做出聲明。這類(lèi)文本文件作為應用代碼文件存在，并被存儲在版本控制系統repo當中。這套repo相當于集中指定來(lái)源，同時(shí)支持pull請求及代碼審查。目前最流行的版本控制系統當數Git。

有了以上依賴(lài)項，我們設想以下示例場(chǎng)景，其中開(kāi)發(fā)人員希望向系統當中添加新的應用程序服務(wù)。下面來(lái)看IaC工作流演示：

(1) 開(kāi)發(fā)人員在選定的配置管理平臺Terraform中編輯YAML配置文本文件，由此指定所需的新托管服務(wù)器。

(2) 開(kāi)發(fā)人員將編輯結果提交至Git repo中的功能分支。由于項目的Git repo托管在Bitbucket上，因此開(kāi)發(fā)者會(huì )開(kāi)啟一項pull請求。其他團隊成員負責審查這項pull請求，并發(fā)現其中包含基礎設施變更。后者批準此項pull請求，而后由之前的開(kāi)發(fā)人員將提交結合提交并合并至repo的主分支當中。

(3) 到這里，我們需要使用配置平臺以執行更新。這項更新可以由開(kāi)發(fā)人員手動(dòng)觸發(fā)。本場(chǎng)景中的團隊使用的是Bitbucket，因此可以訪(fǎng)問(wèn)Bitbucket Pipelines以使用管道自動(dòng)執行此步驟。

(4) 執行完成后，Terraform將與團隊的IaaS進(jìn)行交互。Terraform將針對IaaS API執行一系列命令，確保IaaS與預期的基礎設施配置保持同步。

小結

IaC是一種高效的配置管理形式，專(zhuān)注于實(shí)現云IT基礎設施的自動(dòng)化管理。在IaC部署到位之后，即可用于實(shí)現CI/CD層級的自動(dòng)化功能，高效調整項目的基礎設施。IaC還針對基礎設施變更當中的溝通及透明度因素提供多種有益見(jiàn)解。至于IaC在實(shí)現當中所需要的托管平臺及自動(dòng)化工具等依賴(lài)項，目前市面上已經(jīng)有眾多托管廠(chǎng)商提供廣泛的解決方案以供選擇。