基础设施即代码的优势

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 是一种通过代码来管理和供应 IT 基础设施的方法。采用 IaC 可以带来以下优势:

节约成本

通过自动化和编码化的方式管理基础设施,可以减少人工操作,降低运维成本。团队成员可以将更多精力集中在真正重要的任务上,提高工作效率。

提高效率

IaC 能够极大加快基础设施的配置和部署速度。只需运行代码,即可快速构建所需的基础设施环境,大幅缩短了传统手动配置的时间。

降低风险

IaC 的自动化机制能够消除人为操作失误导致的风险,提高基础设施的可靠性和一致性。代码化的配置方案可以确保每次部署都是一致的。

模拟测试环境

基于 IaC,DevOps 团队可以在开发周期早期就构建与生产环境高度相似的测试环境,对应用程序进行全面测试,提前发现并修复潜在问题。

稳定且可扩展的环境

IaC 可以快速、规模化地提供稳定的基础设施环境,满足业务快速扩展的需求。

可溯源性

IaC 将基础设施的配置规范化为代码,每一项变更都会被记录,方便追溯和审计。

配置一致性

IaC 通过代码对基础设施进行全面标准化配置,降低了人为操作导致的配置错误或偏差的可能性,确保了基础设施的一致性。


如何实施基础设施即代码

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 是一种通过代码来管理和供应云计算资源和基础设施的方法。通过 IaC,您可以使用编程语言或声明性配置文件来描述所需的基础设施状态,然后使用自动化工具来创建、修改和删除资源。以下是一些流行的 IaC 工具及其实施方式:

01

Amazon CloudFormation

亚马逊云科技的原生 IaC 服务,使用 JSON 或 YAML 模板来描述亚马逊云科技资源。 CloudFormation 可以自动供应和配置这些资源,并跟踪对资源所做的更改。

02

Azure Resource Manager (ARM) 模板

用于在 Microsoft Azure 上部署和管理资源的声明性 JSON 模板。ARM 模板可以自动创建和配置 Azure 资源,如虚拟机、网络和存储。

03

Terraform

一个开源 IaC 工具,使用 HashiCorp 配置语言 (HCL) 来描述多种云服务提供商的资源。Terraform 可以创建、更新和删除资源,并跟踪资源状态。

04

Google Cloud Deployment Manager

谷歌云服务的 IaC 服务,使用 YAML 或 Python 模板来描述 Google Cloud 资源。 Deployment Manager 可以自动供应和配置资源。

05

Chef

一个流行的 IaC 和配置管理工具,使用 Ruby 语言编写的 "cookbook" 来描述和自动化基础设施。Chef 可以管理多种云服务提供商和操作系统上的资源。

06

Ansible

一个开源的配置管理和 IaC 工具,使用 YAML 语法来描述配置。Ansible 使用无代理的架构来管理远程节点,并支持多种云服务提供商。

通过使用 IaC 工具,您可以实现基础设施的版本控制、可重复性和自动化,从而提高效率、降低人为错误风险,并促进基础设施的一致性和可靠性。


亚马逊云科技管理基础设施即代码的能力

亚马逊云科技管理基础设施即代码的能力_使用模板来创建和管理资源

使用模板来创建和管理资源

Amazon CloudFormation 为您提供了一种通用语言,用于对您的云环境中的亚马逊云科技和第三方应用程序资源进行建模和预置。CloudFormation 使您可以跨所有区域和账户,使用编程语言或简单的文本文件,以自动化的安全方式,为您的应用程序需要的所有资源建模并进行预置。这为您提供了亚马逊云科技和非亚马逊云科技资源的单一事实来源。
CloudFormation 是基础设施即代码 (Infrastructure as Code) 的实现方式之一。通过使用模板文件(如 JSON 或 YAML 格式)来描述您的基础设施资源及其配置,您可以自动化资源的创建、更新和删除过程。这种方式可以确保基础设施的一致性、可重复性和可维护性,从而提高效率并降低人为错误的风险。CloudFormation 模板还支持参数化和条件语句,使您可以根据不同的环境和需求进行定制。

亚马逊云科技管理基础设施即代码的能力_资源与应用程序监控

资源与应用程序监控

Amazon CloudWatch 是一项针对亚马逊云科技云资源和在亚马逊云科技上运行的应用程序的监控服务。您可以使用 Amazon CloudWatch 来收集和跟踪各项指标、收集和监控日志文件、设置警报以及自动应对亚马逊云科技资源的更改。Amazon CloudWatch 可以监控各种亚马逊云科技资源,例如 Amazon EC2 实例、Amazon DynamoDB 表、Amazon RDS 数据库实例、应用程序和服务生成的自定义指标以及应用程序生成的所有日志文件。
监控是基础设施即代码实践中的一个重要环节。通过 CloudWatch,您可以持续监控您的基础设施资源和应用程序的运行状况,收集指标和日志数据,并根据预设的阈值设置警报。这有助于及时发现和诊断问题,并采取相应的自动化操作(如自动扩缩容)来维护系统的稳定性和可用性。CloudWatch 与其他亚马逊云科技服务(如 CloudFormation)紧密集成,使您可以轻松地将监控功能集成到您的基础设施即代码实践中。

亚马逊云科技管理基础设施即代码的能力_了解资源运行状况并采取相应措施

了解资源运行状况并采取相应措施

Amazon Systems Manager 是一项管理服务,可以帮助您自动收集软件清单、应用操作系统补丁、创建系统映像以及配置 Windows 和 Linux 操作系统。这些功能可以帮助您定义和跟踪系统配置、防止出现偏差,并保持 EC2 和本地配置的软件合规性。通过提供在设计上具备云的规模和敏捷性,又能扩展到您的本地数据中心的管理方法,Systems Manager 使您可以更轻松地将现有基础设施与亚马逊云科技无缝连接。
Systems Manager 是实现基础设施即代码的另一个重要工具。它允许您使用代码来定义和管理您的操作系统配置、软件部署和补丁管理等任务。通过将这些任务自动化并集中管理,您可以确保整个基础设施的一致性和合规性,减少人为错误,并提高效率。Systems Manager 与 CloudFormation 等服务集成,使您可以将操作系统配置和软件部署作为基础设施即代码实践的一部分进行管理。

亚马逊云科技管理基础设施即代码的能力_推荐合适您工作负载的亚马逊云科技资源,以降低成本并提高性能

推荐合适您工作负载的亚马逊云科技资源,以降低成本并提高性能

Amazon Compute Optimizer 使用机器学习来分析历史使用率指标,推荐最合适您工作负载的亚马逊云科技资源,以降低成本并提高性能。资源预置过度会导致不必要的基础设施成本,而资源预置不足又会导致应用程序性能不佳。Compute Optimizer 可以根据您的使用率数据帮助您为以下三种类型的亚马逊云科技资源选择最优配置:Amazon EC2 实例、Amazon EBS 卷和 Amazon Lambda 函数。
在基础设施即代码实践中,Compute Optimizer 可以帮助您优化资源配置,从而降低成本并提高性能。通过分析历史使用率数据,Compute Optimizer 可以识别资源过度或不足预置的情况,并提供优化建议。您可以将这些建议集成到您的基础设施即代码工作流程中,自动调整资源配置以满足实际需求。这不仅可以节省成本,还可以确保应用程序的性能满足预期,从而提高整体效率和用户体验。


基础设施即代码的工作原理

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 是一种通过机器可读的定义文件来管理和供应数据中心资源的过程,而不是通过物理硬件配置或交互式配置工具。

基础设施即代码的工作原理_声明式方法

声明式方法

IaC 更多采用声明式方法。声明式方法定义了期望的状态,系统会执行实现该期望状态所需的操作。与之相反,命令式方法则关注如何通过定义特定的命令顺序来改变基础设施以满足期望配置。

基础设施即代码的工作原理_代码化管理

代码化管理

IaC 使用配置管理工具,允许开发人员使用编程语言(如 Python 或 Java)编写基础设施代码,类似于编写应用程序代码。这些基础设施代码维护在源代码控制系统中,变更跟踪和审查与其他代码库相同。

基础设施即代码的工作原理_集成 DevOps 实践

集成 DevOps 实践

IaC 与 DevOps 实践紧密集成,它使基础设施变更能够与应用程序部署通过持续集成和持续部署(CI/CD)管道同步进行。这有助于确保不同环境中配置的一致性和可重复性。

基础设施即代码的工作原理_价值体现

价值体现

IaC 的价值可分为三个可衡量的类别:成本、速度和风险。IaC 通过消除人工操作,使人员能够将精力集中在其他企业任务上,从而降低成本。它通过更快地执行基础设施配置来提高速度,并提供可见性帮助团队更有效地工作。自动化还消除了人为错误带来的风险,如手动错误配置,从而减少停机时间,提高可靠性。


基础设施即代码的应用场景

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 的应用场景主要集中在软件开发和基础设施管理领域。以下是一些典型的应用场景:

基础设施即代码的应用场景_快速构建环境

快速构建环境

IaC 允许开发人员通过代码快速构建完整的环境,从开发到生产环境,并确保各个环境之间的配置一致性。这有助于加快应用程序的开发和部署周期,提高效率。

基础设施即代码的应用场景_云资源管理

云资源管理

IaC 可以与云服务提供商无缝集成,根据需求自动扩展或缩减基础设施资源。这使得企业能够更好地控制成本,并快速响应新的业务机会。

基础设施即代码的应用场景_DevOps 协作

DevOps 协作

IaC 为开发人员和运维人员提供了一种通用语言,促进了 DevOps 环境下的协作。基础设施变更可以透明地进行审查,并与持续集成和持续部署 (CI/CD) 管道集成。

基础设施即代码的应用场景_降低风险

降低风险

通过自动化基础设施管理,IaC 可以减少人为错误带来的风险。代码化的基础设施更易于复制和迭代,有助于实现最佳实践。

基础设施即代码的应用场景_数据中心资源管理

数据中心资源管理

IaC 最初是为了解决大型企业在实现实用计算和第二代 Web 框架时遇到的大规模扩展问题而产生的。它允许通过机器可读的定义文件来管理和配置数据中心资源,而不是手动配置硬件。


基础设施即代码与传统 IT 运维的区别

01

自动化程度的差异

传统 IT 运维主要依赖手动流程和脚本来设置和管理基础设施环境,这种方式复杂且耗时。与之不同的是,基础设施即代码允许组织使用代码定义和管理基础设施,就像管理应用程序代码一样。这使得他们能够快速建立从开发到生产的完整环境,并确保各环境间配置的一致性和可重复性。基础设施即代码还能与云提供商无缝集成,使组织能够根据需求高效地扩大或缩小基础设施资源。

02

协作方式的差异

基础设施即代码为开发人员和运维人员提供了一种通用语言,有助于在 DevOps 环境中加强协作。基础设施的变更可以透明地进行审查,并作为更广泛代码库的一部分进行管理。相比之下,传统 IT 运维往往缺乏这种开发人员和运维人员之间的紧密协作。

03

可扩展性和可靠性

基础设施即代码代表了基础设施管理向更自动化、更可扩展和更具协作性的转变,摆脱了传统 IT 运维中手动操作和容易出错的过程。自动化有助于降低人为错误的风险,如手动配置错误,从而减少停机时间,提高可靠性。此外,自动化还能降低成本,因为无需人工干预,人力可投入到其他任务中。

04

工具和框架的重要性

基础设施即代码的实现依赖于各种工具,包括配置自动化工具和独立的基础设施即代码框架,如 Amazon CloudFormation。这些工具的质量和社区支持是衡量其有效性的关键因素。


基础设施即代码面临的挑战

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 是一种通过代码来管理和供应 IT 基础设施的方法。它面临着一些挑战,主要包括以下几个方面:

规模化和复杂性挑战

随着云计算和 Web 框架的兴起,企业应用程序的规模和复杂性大幅增加,给基础设施管理带来了巨大挑战。基础设施即代码应运而生,旨在通过代码化的方式来自动化和简化基础设施供应和管理。

成本和效率挑战

传统的手动基础设施管理方式存在人力成本高、效率低下等问题。基础设施即代码能够通过自动化减少人工参与,降低运维成本,提高基础设施交付的速度和效率。

风险和可靠性挑战

手工配置基础设施容易出现人为错误,导致系统故障和停机。基础设施即代码通过代码化的方式消除了人为错误的风险,提高了基础设施的可靠性和稳定性。

可见性和协作挑战

传统基础设施管理缺乏透明度,不利于团队协作。基础设施即代码将基础设施状态以代码的形式呈现,提高了可见性,有利于跨团队的高效协作。


基础设施即代码的工具和框架

传统的基础设施自动化工具

基础设施即代码最初是通过服务器自动化和配置管理工具来实现的。这些工具包括微软的 PowerShell DSC 和 Amazon CloudFormation 等。它们能够自动化服务器生命周期管理和配置,从而实现基础设施即代码的目标。

持续配置自动化工具

随后,持续配置自动化 (CCA) 工具应运而生,作为传统基础设施即代码框架的延伸。这些 CCA 工具利用基础设施即代码来改变、配置和自动化基础设施,同时还提供了可见性、效率和灵活性等额外的属性,以改善基础设施管理。值得注意的 CCA 工具有 Puppet、Chef、Terraform 和 Otter 等。

开源社区驱动的工具

开源 CCA 工具的价值在很大程度上取决于其用户社区的质量和支持。像 Puppet 和 Chef 这样的知名供应商已经建立了自己的社区,而较新的供应商则依赖于相邻的社区,并利用其他基础设施即代码框架。新兴的基于模型和面向对象的 CCA 工具也被证明对开发人员和 DevOps/ 运维团队很有用。

云服务提供商的工具

除了通用工具外,云服务提供商如亚马逊云服务(亚马逊云科技)也提供了支持基础设施即代码的各种服务。Amazon CDK 允许开发人员使用熟悉的编程语言和交互式配置工具来定义云应用程序资源。Amazon CloudFormation 则支持开发人员构建和扩展亚马逊云科技基础设施。Amazon CodeCommit 为基础设施即代码和应用程序代码提供了安全、可扩展的源代码控制服务。


基础设施即代码的最佳实践

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 是实现 DevOps 最佳实践的关键属性。它允许开发人员参与定义配置,同时让运维团队更早地参与到开发过程中。利用 IaC 的工具可以提高对服务器状态和配置的可见性,旨在让团队最大限度地发挥协作效能。总的来说,自动化的目标是消除手动流程中容易出错的困惑,使之更高效、更富生产力,从而创建出更加灵活、降低停机时间、整体成本更加经济的优质软件和应用程序。

01

降低复杂性

IaC 旨在降低手动配置带来的效率杀手——复杂性。自动化和协作被视为 DevOps 的核心,而基础设施自动化工具通常被纳入 DevOps 工具链的组成部分。IaC 的价值可分为三个可衡量的类别:成本、速度和风险。成本降低不仅旨在帮助企业在财务上,也旨在帮助企业在人力和工作量上,通过消除手动环节,让人们可以将注意力重新集中在其他任务上。

02

提高效率

基础设施自动化可以通过更快地执行基础设施配置来提高速度,并为其他团队提供可见性,帮助他们快速高效地工作。自动化还可以消除人为错误带来的风险,如手动错误配置,从而减少停机时间,提高可靠性。

03

声明式与命令式

通常有两种 IaC 方法:声明式(函数式)和命令式(过程式)。声明式方法侧重于定义期望状态,而命令式方法则侧重于实现该状态所需的具体命令。


基础设施即代码的发展历程

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 是一种通过代码来管理和供应IT基础设施的方法。它的发展历程可以追溯到以下几个阶段:

效用计算和 Web 框架的兴起

在 21 世纪初,效用计算和第二代Web框架的出现,为 IaC 的诞生奠定了基础。2006 年,亚马逊云服务推出弹性计算云 (EC2) 和 Ruby on Rails 1.0 版本的问世,导致企业面临前所未有的大规模扩展问题。这促使人们开发出新工具来管理日益庞大的基础设施,从而催生了 IaC 的理念。

基础设施代码化的价值

将基础设施模型化为代码,并能够采用已知的软件最佳实践来设计、实施和部署应用程序基础设施,这一理念吸引了软件开发人员和IT基础设施管理员的兴趣。将基础设施视为代码,并使用与任何其他软件项目相同的工具,将使开发人员能够快速部署应用程序。

成本、速度和风险的优化

IaC 的价值可以分为三个可衡量的类别:成本、速度和风险。IaC 通过消除人工操作环节,使人们能够将精力重新集中在其他企业任务上,从而降低了成本。它通过更快地执行基础设施配置来提高速度,并提供可见性帮助其他团队更有效地工作。自动化还消除了人为错误带来的风险,如手动错误配置,从而减少了停机时间,提高了可靠性。这些结果和属性有助于企业朝着实施 DevOps 文化的方向发展,即开发和运营的结合。

低代码开发平台的崛起

IaC 的发展历程也可以追溯到20世纪90年代快速应用程序开发 (RAD) 的出现,允许用户以可视化方式组装桌面应用程序。随后在 2000 年代,模型驱动架构和移动平台的兴起,导致了第一批低代码开发平台在 2010 年代初开始流行。"低代码"一词本身是在 2016 年被创造出来的,指的是旨在帮助业务用户设计和开发应用程序的开发平台和工具。作为 DevOps 的关键组成部分,基础设施即代码越来越重要,因为它可以自动化基础设施管理,并实现快速应用程序开发和部署。


基础设施即代码的组成部分

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 是 DevOps 的一个重要组成部分。它的出现是为了应对实用计算和第二代 Web 框架带来的大规模扩展问题。

基础设施建模

IaC 的核心思想是将基础设施以代码的形式进行建模和管理。通过代码定义基础设施,开发人员和运维人员可以借助已知的软件最佳实践来设计、实现和部署应用程序基础设施。这种方式吸引了软件开发人员和IT基础设施管理员的兴趣。

成本、速度和风险

IaC 的价值可以分为三个可衡量的类别:成本、速度和风险。通过消除人为错误带来的风险,IaC 可以降低成本、加快执行速度并减少停机时间。这些结果和属性有助于企业朝着实施 DevOps 文化的方向发展。

DevOps 集成

IaC 是 DevOps 的一个组成部分。它可以集成到 DevOps 环境中的持续集成和持续部署 (CI/CD) 管道中,实现基础设施任务的自动化。IaC 为开发人员和运维人员提供了一种通用语言,使得变更可以以透明的方式进行审查,从而促进 DevOps 环境中更好的协作。


基础设施即代码的安全性保证

基础设施即代码 (Infrastructure as Code, IaC) 虽然带来了诸多好处,但也存在一些安全随患需要注意。

01

基础设施定义文件中的漏洞

根据 Unit 42 的 2020 年云威胁报告,在 IaC 模板中发现了约 20 万个潜在漏洞。这些漏洞存在于基础设施定义文件中,一旦被利用可能导致严重的安全风险。因此,确保 IaC 模板的安全性至关重要。

02

社区贡献内容的安全性

IaC 工具的价值在很大程度上依赖于社区贡献的内容和支持,以及自动化工具本身的成熟度和性能。像 Puppet 和 Chef 这样的知名供应商已经建立了自己的社区来管理这一问题,而新兴供应商则依赖于相邻社区并利用其他 IaC 框架。因此,社区贡献内容的安全性对 IaC 工具的整体安全性有着重要影响。

03

IaC 与云安全服务的集成

IaC 可以与主流云服务提供商提供的各种安全功能和服务相集成,从而提高基础设施的安全性。例如,某些云服务允许开发人员以编码的方式定义和管理云资源,并提供了一个安全、可扩展的服务,用于托管 IaC 和应用程序代码的私有代码存储库。

04

一致性、透明度和可追溯性

通过 IaC,基础设施可以以一致、可重复的方式在不同环境中进行配置,从而降低了手动配置错误导致的安全漏洞风险。此外,IaC 可以与源代码控制系统集成,使基础设施变更的过程更加透明和可追溯,有助于开发和运维团队之间的协作,并更容易识别和解决安全问题。


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