Ручное управление инфраструктурой — достаточно сложный процесс. Чтобы упростить работу, можно использовать специализированные инструменты. Они позволяют преобразовать рутинные операции в управляемый инженерный процесс с версионностью, повторяемостью и автоматизацией. В статье мы подробно расскажем об одном из таких инструментов, который называется Terraform.
Что такое Terraform и для чего он нужен
Terraform — это инструмент для работы с решениями формата «инфраструктура как код» (IaC). Terraform разработан HashiCorp и имеет открытый исходный код.
Terraform позволяет описывать, развертывать и управлять инфраструктурой при помощи единого конфигурационного языка HCL. Также он помогает создать план выполнения перед внесением изменений и поддерживать состояние инфраструктуры.
Как устроен Terraform
Для отладки рабочих процессов в Terraform важно знать о пяти базовых особенностях. Разберем их подробнее.
Код вместо ручных операций
Вместо настройки инфраструктуры через веб-интерфейсы или скрипты вся информация описывается в текстовых файлах. Они становятся единым источником истины, который можно:
- хранить в системе контроля версий,
- обсуждать и проверять с членами команды,
- тестировать и анализировать,
- использовать для создания идентичных окружений.
Декларативный подход к управлению
Декларативный подход — это метод описания желаемого конечного состояния системы, при котором вы указываете желаемый результат настройки вместо пошагового алгоритма. Система учитывает существующие ресурсы и самостоятельно решает, какие действия необходимо выполнить. Во время этого процесса технические детали скрыты для пользователя.
Жизненный цикл управления
Процесс управления системой в Terraform включает в себя две основные фазы:
- Анализ и планирование. Система сравнивает текущее состояние инфраструктуры с ожидаемым, фиксирует несоответствия, после чего предоставляет полный план действий по изменению.
- Исполнение. Система запрашивает подтверждение, после чего начинает выполнять действия по изменению инфраструктуры.
Централизованное хранилище состояния
В составе Terraform есть специальный файл, который хранит в себе взаимосвязи между желаемыми конфигурациями и реальными ресурсами. С помощью этого файла можно:
- отслеживать состояние каждого управляемого ресурса,
- запоминать все зависимости между ресурсами,
- проверять существующие ресурсы,
- создавать недостающие ресурсы.
Централизованное хранилище состояния не нужно редактировать вручную — это делает система в автоматическом режиме. Состояние может храниться как локально, так и удаленно (remote backend). Удаленное хранение обычно применяется в production-сценариях.
Перевод общих команд в API-вызовы
Для работы с различными сервисами Terraform использует специальные адаптеры — Terraform-провайдеры. Они переводят общие команды в API-вызовы для каждой платформы и позволяют управлять:
- разными облачными провайдерами одновременно,
- локальными системами виртуализации,
- сетевым оборудованием,
- SaaS-сервисами.
В процессе управления используется единый подход и синтаксис для всех сервисов инфраструктуры.
Работа с Terraform: общие принципы
Принцип идемпотентности
Идемпотентность — это свойство системы, при котором многократное выполнение операции с одинаковыми входными параметрами приводит к тому же результату, что и однократное выполнение. Дублирующие эффекты или побочные изменения при этом не создаются.
Этот принцип применяется для работы Terraform: многократное применение одной и той же конфигурации всегда приводит к одному результату. Однако если инфраструктура уже соответствует заявленному описанию, то система не предпринимает никаких действий.
Принцип детерминированности
Детерминированность — это свойство системы, при котором одинаковые входные данные и начальные условия при выполнении операции всегда приводят к одинаковому результату. Он не зависит от времени, окружения или количества выполнений.
Если в Terraform одинаковая конфигурация задается в одинаковых условиях, то система всегда создает точно такую же инфраструктуру. Это обеспечивает повторяемость и предсказуемость.
Принцип модульности
Модульность — это метод проектирования систем, при котором сложная структура разбивается на независимые компоненты, которые называются модулями. Каждый модуль выполняет конкретную функцию и взаимодействует с другими компонентами через стандартизированные интерфейсы.
В Terraform применяется принцип модульности, который позволяет:
- строить инфраструктуру из готовых блоков,
- распределять ответственность между командами,
- тестировать компоненты независимо друг от друга,
- масштабировать сложные системы.
Принцип графа зависимостей
Граф зависимостей — это визуальное представление взаимосвязей между компонентами системы. В графе узлами обозначены ресурсы инфраструктуры, а направленные ребра — на отношения зависимости между ними.
Terraform самостоятельно строит и анализирует зависимости между ресурсами, а также определяет правильный порядок их создания и изменения. Например, если для создания сервера нужна сеть, система сначала «нарисует» сеть, а потом сервер.
Использование Terraform: лучшие практики
Существует множество полезных практик при работе с Terraform. Их можно разделить на шесть категорий:
- Проектирование и архитектура.
- Управление изменениями.
- Безопасность.
- Организация и команда.
- Качество и надежность.
- Управление жизненным циклом.
Разберем каждую из них подробнее.
Проектирование и архитектура
Для построения инфраструктурных решений применяются следующие практики:
- Принцип минимального вмешательства. При каждом запуске Terraform анализирует различия между текущим состоянием и желаемой конфигурацией. Затем он вычисляет и применяет минимальный набор изменений, которые нужны для синхронизации. Это обеспечивает:
- отсутствие ненужных операций, которые могли бы нарушить работу системы;
- минимальное время простоя при обновлении инфраструктуры;
- снижение рисков при масштабных перестройках.
- Принцип явных зависимостей. Все взаимосвязи между ресурсами должны быть четко определены. Это позволяет:
- сделать порядок создания новых ресурсов предсказуемым;
- предотвратить ситуации, при которых ресурс попытается использовать несуществующие зависимости.
- Модульность и повторное использование. Конфигурации Terraform можно организовывать в модули — контейнеры для множества ресурсов, которые используются вместе. Что можно делать с такими контейнерами:
- тестировать и совершенствовать,
- использовать в различных контекстах,
- заменять на альтернативные реализации.
- Явные интерфейсы между компонентами. Важно определять четкие контракты взаимодействия между модулями, например:
- документированные входные параметры,
- предсказуемые выходные значения,
- минимизация скрытых зависимостей.
- Баланс между стандартизацией и гибкостью. Создание стандартов — важный элемент для поддержания качества работы. Однако при этом стоит оставить пространство для инноваций и адаптации к специфическим потребностям.
Управление изменениями
Чтобы отладить процессы внесения и контроля изменений, можно использовать такие практики:
- Предварительный анализ изменений. Перед применением любого изменения необходимо проанализировать его последствия. Так вы сможете:
- понять точное воздействие изменений,
- оценить риски и потенциальные простои в работе,
- получить явное подтверждение от ответственных лиц.
- Постепенное внедрение изменений. Внесение изменений должно происходить в несколько контролируемых этапов. Для этого нужно:
- ограничить область воздействия каждого изменения,
- протестировать изменение в изолированной среде,
- сформулировать план отката в случае проблем.
- Контролируемый параллелизм. Чтобы предотвратить конфликтующие изменения, важно, чтобы только один процесс мог менять конкретную часть инфраструктуры в моменте. Для этого используются механизмы блокировок.
Безопасность
Для защиты инфраструктуры и данных внутри нее применяются следующие меры:
- Принцип наименьших привилегий. При настройке привилегий для пользователей нужно выдавать минимальные права доступа, без которых нельзя обойтись при выполнении той или иной задачи.
- Защита чувствительной информации. Конфиденциальные данные должны храниться только в закрытом виде. В этом могут помочь:
- специализированные системы управления секретами,
- настройка шифрования для всех хранилищ состояния,
- ограничение доступа к файлам состояния.
- Непрерывный мониторинг соответствия. Необходимо регулярно проверять, соответствует ли реальная инфраструктура описанной в коде. Если система мониторинга обнаружит расхождения, вы сможете оперативно их исправить.
Организация и команда
Чтобы отладить рабочие процессы и распределить обязанности между сотрудниками, используются следующие практики:
- Коллективное владение инфраструктурой. Важно, чтобы вся команда понимала устройство инфраструктуры и каждый мог внести изменения. Для этого подойдут:
- стандартизированные шаблоны и подходы,
- регулярные обзоры изменений,
- совместная ответственность за результат.
- Обучение и развитие компетенций. Для слаженной работы необходимы инвестиции в команду, такие как:
- общие стандарты и гайдлайны,
- обмен знаниями и лучшими практиками,
- регулярные ретроспективы и улучшения процессов.
- Единый источник истины. Все изменения инфраструктуры должны инициироваться через систему контроля версий. Это обеспечит:
- полную историю изменений с авторами и причинами,
- возможность отката к любой предыдущей версии,
- прозрачность для всех участников процесса.
Качество и надежность
Какие подходы можно использовать, чтобы обеспечить стабильность инфраструктуры:
- Документирование через код. Для этого подходит самодокументирующийся подход. Он включает в себя:
- осмысленные имена ресурсов и переменных;
- комментарии, которые объясняют нестандартные решения;
- описательные сообщения для валидаций и ограничений.
- Регулярное обслуживание и обновление. Чтобы инфраструктура работала без перебоев и соответствовала описанию, нужно отладить следующие процессы:
- периодическое обновление версий провайдеров и модулей,
- ревизию и оптимизацию существующих конфигураций,
- удаление неиспользуемых ресурсов.
Управление жизненным циклом
Какие методики помогут управлять разными стадиями существования системы:
- Логическое разделение окружений. При таком подходе принято делить конфигурации по стадиям жизненного цикла:
- изолированные среды — для разработки, тестирования, предпродакшна и продакшна;
- хранилища состояния — для каждого этапа должно быть создано отдельное хранилище состояния.
- Планирование устаревания. Инфраструктуру необходимо проектировать так, чтобы в будущем всегда оставалась возможность ее развития. Для этого стоит предусмотреть:
- возможность постепенной замены компонентов,
- поддержку миграции между версиями,
- стратегию вывода ресурсов из эксплуатации.
Terraform позволяет управлять серверами в облаке — это возможно у многих поставщиков услуг. Например, в Рег.облаке для заказа доступны облачные решения с поддержкой Terraform.
