أتقن البنية التحتية كرمز مع هذا الدليل الشامل لـ Terraform. تعرف على المفاهيم الأساسية وأفضل الممارسات وسير العمل المتقدم لإدارة البنية التحتية السحابية والمحلية على نطاق عالمي.
البنية التحتية كرمز: دليل شامل لـ Terraform للفرق العالمية
في المشهد الرقمي سريع الخطى اليوم، تعد السرعة التي يمكن للمؤسسات بها تقديم القيمة ميزة تنافسية حرجة. تقليديًا، كانت إدارة البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات - توفير الخوادم، وتكوين الشبكات، وإعداد قواعد البيانات - عملية يدوية وتستغرق وقتًا طويلاً وعرضة للأخطاء. خلق هذا النهج اليدوي اختناقات، وأدى إلى عدم الاتساق بين البيئات، وجعل التوسع تحديًا كبيرًا. الحل لهذه المشكلة الحديثة هو تحول في التفكير: تعامل مع بنيتك التحتية بنفس الصرامة والانضباط الذي تتعامل به مع كود التطبيق الخاص بك. هذا هو المبدأ الأساسي لـ البنية التحتية كرمز (IaC).
من بين الأدوات القوية التي ظهرت لتأييد هذا التحول، تبرز Terraform من HashiCorp كشركة رائدة عالميًا. إنها تسمح للفرق بتعريف البنية التحتية وتوفيرها وإدارتها بأمان وكفاءة عبر أي سحابة أو خدمة. تم تصميم هذا الدليل لجمهور عالمي من المطورين ومهندسي العمليات وقادة تكنولوجيا المعلومات الذين يتطلعون إلى فهم وتنفيذ Terraform. سنستكشف مفاهيمها الأساسية، ونتعمق في أمثلة عملية، ونفصل أفضل الممارسات المطلوبة للاستفادة منها بنجاح في بيئة فريق تعاوني ودولي.
ما هي البنية التحتية كرمز (IaC)؟
البنية التحتية كرمز هي ممارسة إدارة وتوفير البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات من خلال ملفات تعريف قابلة للقراءة آليًا، بدلاً من التكوين المادي للأجهزة أو أدوات التكوين التفاعلية. بدلاً من النقر يدويًا عبر واجهة الويب الخاصة بمزود الخدمة السحابية لإنشاء جهاز افتراضي، فإنك تكتب كودًا يحدد الحالة المطلوبة لهذا الجهاز. ثم يتم استخدام هذا الكود بواسطة أداة IaC، مثل Terraform، لجعل البنية التحتية الواقعية تطابق تعريفك.
فوائد اعتماد نهج IaC تحويلية:
- السرعة والخفة: تعمل أتمتة توفير البنية التحتية على تقليل الوقت الذي يستغرقه نشر بيئات جديدة للتطوير أو الاختبار أو الإنتاج بشكل كبير. ما كان يستغرق أيامًا أو أسابيع يمكن إنجازه الآن في دقائق.
- الاتساق والتشغيل المطلق (Idempotency): العمليات اليدوية عرضة للأخطاء البشرية، مما يؤدي إلى انحراف التكوين حيث تتباعد البيئات التي يفترض أن تكون متطابقة ببطء. تضمن IaC أن كل نشر متسق وقابل للتكرار. العملية تكون "مطلقة" إذا أدى تشغيلها عدة مرات إلى نفس النتيجة، مما يمنع الموارد المكررة أو التكوينات الخاطئة.
- التحكم في الإصدار والتعاون: من خلال تخزين تعريفات البنية التحتية في نظام تحكم في الإصدار مثل Git، تحصل على مسار تدقيق كامل لكل تغيير. يمكن للفرق التعاون في البنية التحتية باستخدام سير العمل المألوف مثل طلبات السحب ومراجعات الكود، مما يحسن الجودة والمساءلة.
- تحسين التكلفة: تسهل IaC إنشاء وتدمير البيئات المؤقتة عند الطلب. يمكنك تشغيل بيئة اختبار كاملة النطاق لبضع ساعات ثم إيقافها، ودفع فقط مقابل ما تستخدمه، وهو إجراء كبير لتوفير التكاليف لأي مؤسسة.
- تقليل المخاطر: تعمل أتمتة عمليات النشر على تقليل مخاطر الخطأ البشري. علاوة على ذلك، فإن القدرة على مراجعة واختبار تغييرات البنية التحتية قبل تطبيقها على بيئات الإنتاج تقلل بشكل كبير من فرصة التسبب في انقطاع الخدمة.
تتبع أدوات IaC عادةً أحد النهجين: الإجرائي أو الإعلاني. يتضمن النهج الإجرائي ( "كيف") كتابة نصوص تحدد الخطوات الدقيقة للوصول إلى الحالة المطلوبة. يتضمن النهج الإعلاني ( "ماذا")، الذي تستخدمه Terraform، تحديد الحالة النهائية المطلوبة لبنيتك التحتية، والأداة نفسها تحدد الطريقة الأكثر كفاءة لتحقيق ذلك.
لماذا تختار Terraform؟
بينما توجد العديد من أدوات IaC المتاحة، اكتسبت Terraform شعبية هائلة لعدة أسباب رئيسية تجعلها مناسبة بشكل خاص للمؤسسات المتنوعة والعالمية.
بنية مستقلة عن المزود
Terraform ليست مرتبطة بمزود سحابي واحد. إنها تستخدم بنية قائمة على المكونات الإضافية مع "مزودين" للتفاعل مع مجموعة واسعة من المنصات. يشمل ذلك السحب العامة الرئيسية مثل Amazon Web Services (AWS) و Microsoft Azure و Google Cloud Platform (GCP)، بالإضافة إلى الحلول المحلية مثل VMware vSphere، وحتى مزودي المنصات كخدمة (PaaS) والبرامج كخدمة (SaaS) مثل Cloudflare أو Datadog أو GitHub. هذه المرونة لا تقدر بثمن للمؤسسات ذات الاستراتيجيات السحابية المتعددة أو الهجينة، مما يسمح لها باستخدام أداة وسير عمل واحد لإدارة بصمة بنيتها التحتية بأكملها.
تكوين إعلاني مع HCL
تستخدم Terraform لغة خاصة بها تسمى HashiCorp Configuration Language (HCL). تم تصميم HCL لتكون قابلة للقراءة البشرية وسهلة الكتابة، مما يوازن بين التعبيرية اللازمة للبنية التحتية المعقدة ومنحنى تعلم لطيف. طبيعتها الإعلانية تعني أنك تصف ما هي البنية التحتية التي تريدها، وتتعامل Terraform مع منطق كيفية إنشائها أو تحديثها أو حذفها.
إدارة الحالة والتخطيط
هذه واحدة من أقوى ميزات Terraform. تنشئ Terraform ملف حالة (عادةً ما يسمى terraform.tfstate) يعمل كخريطة بين تكوينك والموارد الواقعية التي تديرها. قبل إجراء أي تغييرات، تقوم Terraform بتشغيل أمر plan. تقارن حالتك المطلوبة (الكود الخاص بك) بالحالة الحالية (ملف الحالة) وتنشئ خطة تنفيذ. تعرض لك هذه الخطة بالضبط ما ستفعله Terraform - الموارد التي سيتم إنشاؤها أو تحديثها أو تدميرها. يوفر سير العمل هذا "معاينة قبل التطبيق" شبكة أمان حرجة، مما يمنع التغييرات العرضية ويمنحك ثقة كاملة في عمليات النشر الخاصة بك.
نظام بيئي مفتوح المصدر مزدهر
Terraform هو مشروع مفتوح المصدر مع مجتمع عالمي كبير ونشط. أدى ذلك إلى إنشاء آلاف المزودين وسجل Terraform العام المليء بالوحدات القابلة لإعادة الاستخدام. الوحدات هي مجموعات مجمعة مسبقًا من تكوينات Terraform التي يمكن استخدامها كعناصر بناء لبنيتك التحتية. بدلاً من كتابة الكود من الصفر لإعداد شبكة خاصة افتراضية (VPC) قياسية، يمكنك استخدام وحدة مدعومة من المجتمع ومختبرة جيدًا، مما يوفر الوقت ويفرض أفضل الممارسات.
البدء بـ Terraform: دليل خطوة بخطوة
دعنا ننتقل من النظرية إلى التطبيق. سيرشدك هذا القسم خلال تثبيت Terraform وإنشاء أول قطعة من البنية التحتية السحابية.
المتطلبات الأساسية
قبل البدء، ستحتاج إلى:
- واجهة سطر أوامر (Terminal على macOS/Linux، PowerShell أو WSL على Windows).
- حساب لدى مزود سحابي. لمثالنا، سنستخدم AWS، ولكن المبادئ تنطبق على أي مزود.
- أداة سطر أوامر مزودك السحابي (مثل AWS CLI) تم تكوينها مع بيانات اعتمادك. ستستخدم Terraform هذه بيانات الاعتماد للمصادقة.
التثبيت
يتم توزيع Terraform كملف ثنائي واحد. أسهل طريقة لتثبيته هي زيارة صفحة تنزيلات Terraform الرسمية واتباع التعليمات لنظام التشغيل الخاص بك. بمجرد التثبيت، يمكنك التحقق منه عن طريق فتح جلسة طرفية جديدة وتشغيل: terraform --version.
أول تكوين Terraform لك: دلو AWS S3
سنبدأ بمثال بسيط ولكنه عملي: إنشاء دلو AWS S3، وهو مورد تخزين سحابي شائع. أنشئ دليلًا جديدًا لمشروعك وداخله، أنشئ ملفًا باسم main.tf.
أضف الكود التالي إلى ملف main.tf الخاص بك. لاحظ أنه يجب عليك استبدال "my-unique-terraform-guide-bucket-12345" باسم فريد عالميًا لدلو S3 الخاص بك.
الملف: main.tf
terraform { required_providers { aws = { source = "hashicorp/aws" version = "~> 5.0" } } } provider "aws" { region = "us-east-1" } resource "aws_s3_bucket" "example_bucket" { bucket = "my-unique-terraform-guide-bucket-12345" tags = { Name = "My Terraform Guide Bucket" Environment = "Dev" ManagedBy = "Terraform" } }
دعنا نوضح ما يفعله هذا الكود:
- يحدد كتلة
terraformالإعدادات الأساسية لـ Terraform، بما في ذلك المزودين المطلوبين. هنا، نحدد أننا نحتاج إلى مزود `aws` من HashiCorp وأننا متوافقون مع الإصدار 5.x. - تقوم كتلة
providerبتكوين المزود المحدد، في هذه الحالة `aws`. نخبر Terraform بإنشاء مواردنا في منطقة `us-east-1` في AWS. - كتلة
resourceهي الأكثر أهمية. إنها تعلن عن قطعة من البنية التحتية. بناء الجملة هو `resource "_ " " "`. هنا، `aws_s3_bucket` هو نوع المورد، و `example_bucket` هو اسم محلي نستخدمه للإشارة إلى هذا المورد داخل كود Terraform الخاص بنا. داخل الكتلة، نحدد وسائط المورد، مثل اسم `bucket` و `tags` الوصفية.
سير العمل الأساسي لـ Terraform
الآن بعد أن أصبح لديك ملف التكوين الخاص بك، انتقل إلى دليل مشروعك في الطرفية واتبع هذه الخطوات.
1. terraform init
يقوم هذا الأمر بتهيئة دليل العمل الخاص بك. يقرأ التكوين الخاص بك، ويقوم بتنزيل مكونات المزود الإضافية اللازمة (في هذه الحالة، مزود `aws`)، ويقوم بإعداد الواجهة الخلفية لإدارة الحالة. تحتاج فقط إلى تشغيل هذا الأمر مرة واحدة لكل مشروع، أو كلما أضفت مزودًا جديدًا.
$ terraform init
2. terraform plan
ينشئ هذا الأمر خطة تنفيذ. تحدد Terraform الإجراءات اللازمة لتحقيق الحالة المحددة في الكود الخاص بك. سيعرض لك ملخصًا لما سيتم إضافته أو تغييره أو تدميره. نظرًا لأن هذه هي أول عملية تشغيل لنا، فسيقترح إنشاء مورد جديد واحد.
$ terraform plan
راجع الإخراج بعناية. هذا هو فحص السلامة الخاص بك.
3. terraform apply
يطبق هذا الأمر التغييرات الموضحة في الخطة. سيعرض لك الخطة مرة أخرى ويطلب منك التأكيد قبل المتابعة. اكتب `yes` واضغط على Enter.
$ terraform apply
ستتواصل Terraform الآن مع واجهة برمجة تطبيقات AWS وتنشئ دلو S3. بمجرد الانتهاء، يمكنك تسجيل الدخول إلى وحدة تحكم AWS الخاصة بك لرؤية المورد الذي تم إنشاؤه حديثًا!
4. terraform destroy
عند الانتهاء من الموارد، يمكنك بسهولة تنظيفها. يعرض هذا الأمر كل ما سيتم تدميره، ومثل `apply`، يطلب تأكيدًا.
$ terraform destroy
حلقة `init -> plan -> apply` البسيطة هذه هي سير العمل الأساسي الذي ستستخدمه لجميع مشاريع Terraform الخاصة بك.
أفضل ممارسات Terraform للفرق العالمية
الانتقال من ملف واحد على جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بك إلى إدارة البنية التحتية للإنتاج لفريق موزع يتطلب نهجًا أكثر تنظيمًا. الالتزام بأفضل الممارسات أمر بالغ الأهمية للتوسع والأمان والتعاون.
هيكلة مشاريعك باستخدام الوحدات
مع نمو بنيتك التحتية، يصبح وضع كل شيء في ملف main.tf واحد غير قابل للإدارة. الحل هو استخدام الوحدات. الوحدة النمطية لـ Terraform هي حزمة مستقلة من التكوينات التي تتم إدارتها كمجموعة. فكر فيها كوظائف في لغة برمجة؛ إنها تأخذ مدخلات، وتنشئ موارد، وتوفر مخرجات.
من خلال تقسيم بنيتك التحتية إلى مكونات منطقية (مثل وحدة شبكات، وحدة خادم ويب، وحدة قاعدة بيانات)، فإنك تحصل على:
- إعادة الاستخدام: استخدم نفس الوحدة النمطية لنشر بنية تحتية متسقة عبر بيئات مختلفة (التطوير، الاختبار، الإنتاج).
- قابلية الصيانة: يتم عزل التغييرات في وحدة نمطية محددة، مما يجعل قاعدة الكود أسهل في الفهم والإدارة.
- التنظيم: يسهل هيكل المشروع جيدًا مع الوحدات على الأعضاء الجدد في الفريق التنقل فيه.
قد يبدو هيكل المشروع الشائع كالتالي:
/environments /staging main.tf variables.tf outputs.tf /production main.tf variables.tf outputs.tf /modules /vpc main.tf variables.tf outputs.tf /web-server main.tf variables.tf outputs.tf
إتقان الحالة: الواجهات الخلفية عن بعد والتأمين
بشكل افتراضي، تقوم Terraform بتخزين ملف الحالة الخاص بها (`terraform.tfstate`) في دليل المشروع المحلي الخاص بك. هذا جيد للعمل الفردي، ولكنه مشكلة كبيرة للفرق:
- إذا قام أحد أعضاء الفريق بتطبيق تغيير، فإن ملف الحالة الخاص بالعضو الآخر يصبح قديمًا.
- لا يوجد حماية ضد قيام شخصين بتشغيل عملية `terraform apply` في نفس الوقت، مما قد يؤدي إلى تلف ملف الحالة وبنيتك التحتية.
- يعد تخزين ملف الحالة محليًا خطرًا أمنيًا، حيث قد يحتوي على معلومات حساسة.
الحل هو استخدام واجهة خلفية عن بعد. هذا يخبر Terraform بتخزين ملف الحالة في موقع مشترك عن بعد. تشمل الواجهات الخلفية الشائعة AWS S3 و Azure Blob Storage و Google Cloud Storage. تتضمن تكوين واجهة خلفية عن بعد قوية أيضًا تأمين الحالة، مما يمنع أكثر من شخص واحد من تشغيل عملية تطبيق في نفس الوقت.
إليك مثال على تكوين واجهة خلفية عن بعد باستخدام AWS S3 للتخزين و DynamoDB للتأمين. يجب أن يتم وضع هذا داخل كتلة `terraform` الخاصة بك في `main.tf`:
terraform { backend "s3" { bucket = "my-terraform-state-storage-bucket" key = "global/s3/terraform.tfstate" region = "us-east-1" dynamodb_table = "my-terraform-state-lock-table" encrypt = true } }
ملاحظة: يجب عليك إنشاء دلو S3 وجدول DynamoDB مسبقًا.
تأمين تكوينك: إدارة الأسرار
لا تقم أبدًا، أبدًا، بتضمين بيانات حساسة مثل كلمات المرور أو مفاتيح API أو الشهادات مباشرة في ملفات Terraform الخاصة بك. هذه الملفات مخصصة للفحص في نظام التحكم في الإصدار، مما سيكشف أسرارك لأي شخص لديه وصول إلى المستودع.
بدلاً من ذلك، استخدم طريقة آمنة لحقن الأسرار عند وقت التشغيل:
- HashiCorp Vault: أداة مصممة خصيصًا لإدارة الأسرار والتي تتكامل بإحكام مع Terraform.
- مديرو الأسرار الأصليون للسحابة: استخدم خدمات مثل AWS Secrets Manager أو Azure Key Vault أو Google Secret Manager. يمكن منح كود Terraform الخاص بك الإذن بقراءة الأسرار من هذه الخدمات.
- متغيرات البيئة: كطريقة أبسط، يمكنك تمرير الأسرار كمتغيرات بيئة. ستبحث معظم موفري Terraform تلقائيًا عن بيانات الاعتماد في متغيرات البيئة القياسية (مثل `TF_VAR_api_key`).
التكوينات الديناميكية: متغيرات الإدخال وقيم الإخراج
لجعل تكويناتك قابلة لإعادة الاستخدام ومرنة، تجنب القيم المضمنة. استخدم متغيرات الإدخال لتنميط الكود الخاص بك. عرفها في ملفvariables.tf:
الملف: variables.tf
variable "environment_name" { description = "اسم البيئة (على سبيل المثال، staging، production)." type = string } variable "instance_count" { description = "عدد خوادم الويب التي سيتم نشرها." type = number default = 1 }
يمكنك بعد ذلك الإشارة إلى هذه المتغيرات في ملفاتك الأخرى باستخدام `var.variable_name`. وبالمثل، استخدم قيم الإخراج للكشف عن معلومات مفيدة حول الموارد التي أنشأتها. هذا مهم بشكل خاص للوحدات. عرفها في ملفoutputs.tf:
الملف: outputs.tf
output "web_server_public_ip" { description = "عنوان IP العام لخادم الويب الأساسي." value = aws_instance.web.public_ip }
يمكن الاستعلام عن هذه المخرجات بسهولة من سطر الأوامر أو استخدامها كمدخلات لتكوينات Terraform الأخرى.التعاون والحوكمة مع التحكم في الإصدار
كود بنيتك التحتية هو أصل حاسم ويجب التعامل معه على هذا النحو. يجب تخزين جميع أكواد Terraform في نظام تحكم في الإصدار مثل Git. هذا يتيح:
- مراجعات الكود: استخدم طلبات السحب (أو طلبات الدمج) للمراجعة من قبل الزملاء لتغييرات البنية التحتية قبل تطبيقها. هذه طريقة قوية لاكتشاف الأخطاء وفرض المعايير وتبادل المعرفة.
- مسارات التدقيق: يوفر `git blame` و `git log` سجلًا كاملاً لمن قام بتغيير ماذا، ومتى، ولماذا.
- استراتيجيات التفريع: استخدم التفريعات للعمل على ميزات جديدة أو إصلاحات أخطاء بشكل منعزل دون التأثير على البنية التحتية للإنتاج.
قم دائمًا بتضمين ملف .gitignore في مشروعك لمنع تضمين الملفات الحساسة مثل ملفات الحالة المحلية أو سجلات الأعطال أو مكونات المزود الإضافية.
مفاهيم Terraform المتقدمة
بمجرد أن تشعر بالراحة مع الأساسيات، يمكنك استكشاف ميزات أكثر تقدمًا لتعزيز سير العمل الخاص بك.
إدارة البيئات باستخدام مساحات العمل
تسمح لك مساحات عمل Terraform بإدارة ملفات حالة متميزة متعددة لنفس التكوين. هذه طريقة شائعة لإدارة بيئات مختلفة مثل `dev` و `staging` و `production` دون تكرار الكود الخاص بك. يمكنك التبديل بينها باستخدام `terraform workspace select
توسيع الوظائف باستخدام المزودين (كلمة تحذير)
تُستخدم المزودات لتنفيذ نصوص برمجية على جهاز محلي أو بعيد كجزء من إنشاء أو تدمير الموارد. على سبيل المثال، قد تستخدم مزود `remote-exec` لتشغيل برنامج نصي للتكوين على جهاز افتراضي بعد إنشائه. ومع ذلك، تنصح وثائق Terraform الرسمية باستخدام المزودين كخيار أخير. من الأفضل بشكل عام استخدام أدوات إدارة التكوين المخصصة مثل Ansible أو Chef أو Puppet، أو بناء صور آلات مخصصة باستخدام أداة مثل Packer.
Terraform Cloud و Terraform Enterprise
بالنسبة للمؤسسات الكبيرة، تقدم HashiCorp Terraform Cloud (خدمة مدارة) و Terraform Enterprise (إصدار مستضاف ذاتيًا). تبني هذه المنصات على الإصدار مفتوح المصدر من خلال توفير بيئة مركزية لتعاون الفريق والحوكمة وإنفاذ السياسات. إنها توفر ميزات مثل سجل الوحدات الخاص، والسياسة كرمز باستخدام Sentinel، والتكامل العميق مع أنظمة التحكم في الإصدار لإنشاء خط أنابيب CI/CD كامل للبنية التحتية الخاصة بك.الخلاصة: احتضان مستقبل البنية التحتية
لم تعد البنية التحتية كرمز ممارسة متخصصة لشركات التكنولوجيا النخبة؛ إنها عنصر أساسي في DevOps الحديث وضرورة لأي مؤسسة تتطلع إلى العمل بسرعة وموثوقية وعلى نطاق واسع في السحابة. توفر Terraform أداة قوية ومرنة ومستقلة عن المنصة لتنفيذ هذا التحول بفعالية.
من خلال تعريف بنيتك التحتية في الكود، تفتح عالمًا من الأتمتة والاتساق والتعاون. أنت تمكّن فرقك، سواء كانوا في نفس المكتب أو منتشرين في جميع أنحاء العالم، من العمل معًا بسلاسة. أنت تقلل المخاطر، وتحسن التكاليف، وفي النهاية تسرع قدرتك على تقديم القيمة لعملائك.
قد تبدو الرحلة إلى IaC شاقة، ولكن المفتاح هو البدء صغيرًا. خذ مكونًا بسيطًا وغير حرج لبنيتك التحتية، وعرفه في Terraform، وتدرب على سير عمل `plan` و `apply`. مع اكتسابك للثقة، قم بتوسيع استخدامك لـ Terraform تدريجيًا، واعتمد أفضل الممارسات الموضحة هنا، وادمجها في العمليات الأساسية لفريقك. الاستثمار الذي تقوم به في تعلم وتنفيذ Terraform اليوم سيؤتي ثماره بشكل كبير في خفة الحركة والمرونة التنظيمية غدًا.