GitOps: Deklaratiivne infrastruktuur koodina globaalseks kasutuselevõtuks

Tänapäeva kiiresti arenevas tehnoloogilises maastikus on tõhus ja usaldusväärne infrastruktuuri haldamine ülimalt oluline. Organisatsioonide globaalselt laienedes suureneb infrastruktuuri haldamise keerukus eksponentsiaalselt. GitOps kerkib esile võimsa lahendusena, pakkudes deklaratiivset ja automatiseeritud lähenemisviisi infrastruktuuri haldamisele. See juhend süveneb GitOpsi põhiprintsiipidesse, selle eelistes, praktilises rakendamises ja selle transformatiivses mõjus kaasaegsele tarkvara kasutuselevõtule.

Mis on GitOps?

GitOps on deklaratiivne lähenemisviis infrastruktuuri ja rakenduste haldamisele, mis kasutab Giti ühtse tõeallikana süsteemi soovitud seisundi jaoks. Sisuliselt määrate oma infrastruktuuri ja rakendused koodina, salvestate need Giti hoidlasse ja kasutate automaatikat, et tagada oma infrastruktuuri tegeliku seisundi vastavus Gitis määratletud soovitud seisundiga. See "soovitud seisund" on deklaratiivne, mis tähendab, et see määrab kindlaks, *milline* süsteem peaks välja nägema, mitte *kuidas* seda saavutada.

Mõelge sellele nii: selle asemel, et käsitsi servereid konfigureerida või infrastruktuuri haldamiseks imperatiivseid skripte kasutada, määrate soovitud konfiguratsiooni Gitis. Seejärel jälgib GitOpsi kontroller pidevalt teie infrastruktuuri tegelikku seisundit ja ühtlustab automaatselt kõik erinevused, tuues selle tagasi Gitis määratletud soovitud seisundiga kooskõlla.

GitOpsi peamised põhimõtted

GitOps põhineb neljal peamisel põhimõttel:

• Deklaratiivne konfiguratsioon: Infrastruktuur ja rakendused määratletakse deklaratiivsete kirjeldustega, tavaliselt YAML- või JSON-vormingus. See tähendab, et kirjeldate oma süsteemi soovitud seisundit, mitte selle saavutamiseks vajalikke samme. Näiteks Kubernetesis määrate juurutused, teenused ja muud ressursid YAML-manifestidena.
• Versioonihalduse all: Soovitud seisund salvestatakse versioonihalduse süsteemi, tavaliselt Giti. See pakub täielikku auditeerimisrada muudatuste kohta, võimaldab lihtsat tagasipööramist ja toetab koostööd. Iga teie infrastruktuuri muudatust jälgitakse, vaadatakse üle ja kinnitatakse tavaliste Giti töövoogude kaudu.
• Automaatne ühtlustamine: GitOpsi kontroller ühtlustab automaatselt süsteemi tegeliku seisundi Gitis määratletud soovitud seisundiga. See tagab, et teie infrastruktuur jääb soovitud seisundisse, isegi tõrgete või ootamatute muudatuste korral. Kontroller jälgib pidevalt erinevusi ja rakendab vajalikke muudatusi automaatselt.
• Pidev ühtlustamine: Ühtlustamisprotsess on pidev ja automatiseeritud. See tähendab, et GitOpsi kontroller jälgib pidevalt süsteemi seisundit ja rakendab automaatselt kõik vajalikud muudatused soovitud seisundi säilitamiseks. See pidev tagasisideahel tagab, et teie infrastruktuur on alati ajakohane ja ühtne.

GitOpsi eelised

GitOpsi kasutuselevõtt pakub arvukaid eeliseid igas suuruses organisatsioonidele, eriti neile, kes tegutsevad globaalses kontekstis:

• Suurenenud töökindlus ja stabiilsus: Infrastruktuuri koodina määratlemise ja ühtlustamise automatiseerimise kaudu vähendab GitOps inimlike vigade riski ja tagab keskkondade ühtluse. See loob töökindlama ja stabiilsema infrastruktuuri. Näiteks võib GitOpsi kontroller automaatselt parandada valesti konfigureeritud serveri, ennetades seisakuid.
• Kiiremad kasutuselevõtu tsüklid: Automaatika sujuva sibab kasutuselevõtuprotsessi, võimaldades kiiremaid väljalasketsegleid ja kiiremat turule jõudmist. Infrastruktuuri muudatusi saab automaatselt juurutada lihtsalt Giti hoidla värskendamisega. Kujutage ette globaalset e-kaubanduse ettevõtet, mis juurutab oma infrastruktuurivärskendusi mitmes piirkonnas samaaegselt ühe kinnitusega.
• Parem turvalisus: GitOps parandab turvalisust, tsentraliseerides kontrolli ja pakkudes täielikku auditeerimisrada muudatuste kohta. Kõik muudatused jälgitakse Gitis, muutes turvaaukude tuvastamise ja parandamise lihtsamaks. Lisaks juhitakse juurdepääsu infrastruktuurile Giti juurdepääsukontrolli mehhanismide kaudu.
• Täiustatud koostöö: GitOps soodustab koostööd, pakkudes ühist arusaama süsteemi soovitud seisundist. Meeskonnad saavad koostööd teha infrastruktuurimuudatuste kallal, kasutades tavalisi Giti töövooge, nagu pull-taotlused ja koodi ülevaated. See soodustab paremat suhtlust ja koordineerimist meeskondade vahel, eriti hajutatud globaalsete meeskondade puhul.
• Lihtsustatud tagasipööramised: Tõrke korral muudab GitOps teie infrastruktuuri eelmisele versioonile tagasipööramise lihtsaks. Lihtsalt pöörake muudatused Gitis tagasi ja GitOpsi kontroller taastab infrastruktuuri automaatselt eelmisse seisundisse. See lihtsustab katastroofi taastamist ja minimeerib seisakuid.
• Suurem nähtavus ja auditeeritavus: Git pakub täielikku auditeerimisrada kõigi teie infrastruktuuri muudatuste kohta, muutes muudatuste jälgimise ja auditeerimise lihtsamaks. See on eriti oluline vastavuse ja regulatiivsete nõuete puhul.
• Vähendatud tegevuskulud: Automaatika vähendab käsitsi sekkumise vajadust, vabastades insenerid keskendumaks strateegilisematele algatustele. See toob kaasa tegevuskulude vähenemise ja tõhususe kasvu.
• Parem katastroofi taastamine: GitOps muudab katastroofi taastamise lihtsamaks ja kiiremaks. Kuna kogu infrastruktuur on määratletud koodina ja salvestatud Giti, saab seda katastroofi korral hõlpsasti uues keskkonnas uuesti luua.

GitOpsi rakendamine: samm-sammuline juhend

GitOpsi rakendamine hõlmab mitmeid peamisi samme:

1. Valige GitOpsi tööriist

Saadaval on mitmeid suurepäraseid GitOpsi tööriistu, millest igaühel on oma tugevused ja nõrkused. Mõned populaarsed valikud on järgmised:

• Flux CD: CNCF-i lõpetanud projekt, mis pakub pideva kohaletoimetamise võimalusi Kubernetesile. Flux CD on tuntud oma lihtsuse ja kasutusmugavuse poolest.
• Argo CD: Teine CNCF-i lõpetanud projekt, mis pakub pideva kohaletoimetamise võimalusi Kubernetesile. Argo CD on tuntud oma täiustatud funktsioonide ja skaleeritavuse poolest.
• Jenkins X: Pilvepõhine CI/CD platvorm, mis on ehitatud Kubernetesile. Jenkins X pakub GitOpsi võimalusi laiemate CI/CD funktsioonide osana.
• Weaveworks Flux: Kaubanduslik GitOpsi platvorm, mis põhineb avatud lähtekoodiga Flux projektil. Weaveworks Flux pakub täiendavaid funktsioone ja tuge ettevõtte kasutajatele.

GitOpsi tööriista valimisel arvestage selliseid tegureid nagu kasutuslihtsus, skaleeritavus, turvalisus ja integreerimine teie olemasoleva infrastruktuuriga.

2. Määrake oma infrastruktuur koodina

Järgmine samm on oma infrastruktuuri koodina määratlemine, kasutades deklaratiivseid kirjeldusi. See hõlmab tavaliselt YAML- või JSON-failide loomist, mis kirjeldavad teie infrastruktuuri ressursside, nagu serverid, võrgud, andmebaasid ja rakendused, soovitud seisundit. Kubernetesile tähendab see manifestide loomist juurutuste, teenuste, konfiguratsioonikaartide ja muude ressursside jaoks.

Näiteks võib Kubernetes Deployment manifest välja näha järgmine:

api: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: minu-rakendus
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: minu-rakendus
template:
    metadata:
      labels:
        app: minu-rakendus
    spec:
      containers:
      - name: minu-rakendus
        image: minu-rakendus:viimane
        ports:
        - containerPort: 8080

3. Salvestage oma kood Giti hoidlasse

Kui olete oma infrastruktuuri koodina määratlenud, salvestage see Giti hoidlasse. See hoidla toimib teie infrastruktuuri soovitud seisundi ühtse tõeallikana. Korraldage oma hoidla loogiliselt, kasutades erinevate keskkondade ja konfiguratsioonide haldamiseks kaustu ja harusid. Kasutage Giti hoidlate salvestamiseks tööriistu nagu GitHub, GitLab või Bitbucket.

4. Konfigureerige oma GitOpsi kontroller

Järgmisena konfigureerige oma valitud GitOpsi kontroller, et jälgida Giti hoidlat ja ühtlustada kõik erinevused soovitud seisundi ja teie infrastruktuuri tegeliku seisundi vahel. See hõlmab tavaliselt kontrolleri varustamist Giti hoidla URL-i, mandaatide ja konfiguratsioonivalikutega. Konfigureerige kontroller automaatselt rakendama muudatusi teie infrastruktuurile iga kord, kui Giti hoidlat värskendatakse.

5. Rakendage CI/CD töövooge

GitOpsi täielikuks kasutamiseks integreerige see oma olemasolevate CI/CD töövoogudega. See võimaldab teil rakendusi automaatselt ehitada, testida ja juurutada iga kord, kui koodis muudatusi tehakse. Teie CI/CD töövoog peaks värskendama Giti hoidlat uute rakenduste versioonide ja konfiguratsioonidega, käivitades GitOpsi kontrolleri muudatuste juurutamiseks teie infrastruktuurile.

Näiteks võib CI/CD töövoog välja näha järgmine:

1. Koodimuudatused kinnitatakse Gitis.
2. CI-süsteem (nt Jenkins, GitLab CI, CircleCI) ehitab ja testib rakendust.
3. CI-süsteem loob uue Docker-pildi ja saadab selle konteineriregistrisse.
4. CI-süsteem värskendab Giti hoidlas olevat Kubernetes Deployment manifesti uue pildisildiga.
5. GitOpsi kontroller tuvastab Giti hoidla muudatused ja juurutab uue rakendusversiooni automaatselt Kubernetesile.

6. Jälgige ja vaadelge oma infrastruktuuri

Pärast GitOpsi rakendamist on hädavajalik jälgida ja vaadelda oma infrastruktuuri, et tagada selle ootuspärane töö. See hõlmab teie rakenduste ja infrastruktuuriresursside tervise ja jõudluse jälgimist, samuti GitOpsi kontrolleri tehtud muudatuste jälgimist. Kasutage oma infrastruktuuri nähtavuse tagamiseks jälgimistööriistu nagu Prometheus, Grafana ja ELK Stack.

GitOps globaalsetele meeskondadele: kaalutlused ja parimad tavad

Globaalsete meeskondade jaoks GitOpsi rakendamisel tuleks meeles pidada mitmeid kaalutlusi ja parimaid tavasid:

• Standardiseeritud töövoogud: Tagage, et kõik meeskonnad järgiksid infrastruktuurimuudatuste tegemiseks standardiseeritud Giti töövooge. See soodustab ühtlust ja vähendab vigade riski. Kasutage harude strateegiaid nagu Gitflow või GitHub Flow.
• Selge omand: Määratlege erinevate infrastruktuuri osade selge omand. See aitab vältida konflikte ja tagab, et keegi vastutab iga süsteemi osa hooldamise eest. Kasutage omandiõiguse jõustamiseks oma Giti pakkuja koodi omandiõiguse funktsioone.
• Automatiseeritud testimine: Rakendage automatiseeritud testimist, et tabada vigu enne nende tootmisse juurutamist. See hõlmab üksusteste, integratsiooniteste ja lõpp-lõpuni teste.
• Rollipõhine juurdepääsukontroll (RBAC): Kasutage infrastruktuuriresursside juurdepääsu kontrollimiseks RBAC-i. See tagab, et ainult volitatud kasutajad saavad süsteemis muudatusi teha. Kubernetesile kasutage Kubernetes RBAC-i ressursside juurdepääsu kontrollimiseks.
• Saladuslikkuse haldamine: Hallake turvaliselt tundlikku teavet, nagu paroolid ja API-võtmed. Vältige saladuslikkuse otsest salvestamist Gitis. Kasutage saladuslikkuse haldamise tööriistu nagu HashiCorp Vault või Kubernetes Secrets.
• Mitme regiooni kasutuselevõtt: Kujundage oma infrastruktuur kõrge kättesaadavuse ja katastroofi taastamise tagamiseks mitmes piirkonnas kasutuselevõtmiseks. Kasutage GitOpsi erinevates piirkondades juurutuste ühtlaseks haldamiseks.
• Koostöö ja suhtlus: Edendage meeskonnaliikmete vahelist koostööd ja suhtlust. Kasutage suhtluse hõlbustamiseks suhtlusvahendeid nagu Slack või Microsoft Teams. Korraldage regulaarseid kohtumisi infrastruktuurimuudatuste ja probleemide arutamiseks. Dokumenteerige oma infrastruktuur põhjalikult ja tehke see kõigile meeskonnaliikmetele kättesaadavaks.
• Ajavööndi teadlikkus: Olge kasutuselevõttude koordineerimisel ja probleemide tõrkeotsingul ajavööndite erinevuste suhtes teadlik. Kasutage ajavööndi teisendusi toetavaid tööriistu.
• Kultuuriline tundlikkus: Olge globaalsete meeskondadega töötades kultuuriliste erinevuste suhtes tundlik. Kasutage selget ja lühikest keelt, mida on lihtne mõista. Vältige slängi või žargooni kasutamist.
• Dokumentatsioon mitmes keeles: Kaaluge dokumentatsiooni pakkumist mitmes keeles, et rahuldada oma globaalse meeskonna erinevaid keelelisi taustu. Automatiseeritud tõlketööriistad võivad selles abiks olla.

GitOpsi kasutusjuhtumid

GitOpsi saab rakendada laias valikus kasutusjuhtumites, sealhulgas:

• Kubernetesi haldus: Kubernetesi klastrite ja rakenduste haldamine. See on GitOpsi jaoks väga levinud kasutusjuhtum.
• Pilveinfrastruktuuri ettevalmistus: Pilveressursside, nagu virtuaalmasinate, võrkude ja andmebaaside ettevalmistamine.
• Rakenduste kasutuselevõtt: Rakenduste kasutuselevõtt ja haldamine erinevates keskkondades.
• Konfiguratsiooni haldamine: Rakenduste ja infrastruktuuri konfiguratsioonifailide haldamine.
• Andmebaasi skeemimuudatused: Andmebaasi skeemide migratsioonide ja värskenduste automatiseerimine.
• Turvapoliitika jõustamine: Turvapoliitikate jõustamine kogu infrastruktuuris.

Näide: globaalne mikroteenuste kasutuselevõtt GitOpsiga

Mõelge globaalsele e-kaubanduse ettevõttele, mis juurutab oma rakendusi mikroteenustena Kubernetesil. Ettevõttel on erinevates piirkondades asuvad meeskonnad, millest igaüks vastutab erinevate mikroteenuste eest. GitOpsi kasutades saab ettevõte hallata nende mikroteenuste kasutuselevõttu mitmes Kubernetesi klastris erinevates piirkondades. Iga meeskond määratleb oma mikroteenuse soovitud seisundi Giti hoidlas. Seejärel juurutab GitOpsi kontroller automaatselt mikroteenuse vastavasse Kubernetesi klastrisse, tagades, et tegelik seisund vastab soovitud seisundile. See võimaldab ettevõttel oma mikroteenuseid kiiresti ja usaldusväärselt värskendada, olenemata meeskondade või Kubernetesi klastrite asukohast.

GitOpsi väljakutsed

Kuigi GitOps pakub palju eeliseid, on sellel ka mõned väljakutsed:

• Keerukus: GitOpsi rakendamine võib olla keeruline, eriti organisatsioonide jaoks, kes ei ole infrastruktuuri koodi ja automaatikaga tuttavad.
• Õppimiskõver: Meeskonnad peavad võib-olla õppima uusi tööriistu ja tehnoloogiaid, nagu GitOpsi kontrollerid, deklaratiivsed konfigureerimiskeeled ja CI/CD töövoogud.
• Turbe kaalutlused: Volitamata juurdepääsu ja muudatuste vältimiseks on hädavajalik turvata Giti hoidla ja GitOpsi kontroller.
• Olekuhaldus: Olekuandmetega rakenduste, näiteks andmebaaside haldamine, võib GitOpsiga olla keeruline.
• Konfliktilahendus: Konfliktid võivad tekkida, kui mitu meeskonda teeb muudatusi samades infrastruktuuriresurssides.

Neid väljakutseid saab aga leevendada, hoolikalt planeerides oma GitOpsi rakendamist, pakkudes oma meeskondadele piisavat koolitust ning kasutades sobivaid tööriistu ja tehnoloogiaid.

GitOpsi tulevik

GitOps kogub kiiresti kasutust kui eelistatud lähenemisviis infrastruktuuri ja rakenduste haldamisele pilvepõhise ajastu jooksul. Organisatsioonide jätkates pilvepõhiste tehnoloogiate kasutuselevõttu, jätkab GitOpsi lahenduste nõudlus kasvama. GitOpsi tulevik hõlmab tõenäoliselt järgmist:

• Suurem automatiseerimine: Suurem automatiseerimine selliste ülesannete jaoks nagu infrastruktuuri ettevalmistamine, rakenduste kasutuselevõtt ja turvapoliitika jõustamine.
• Parandatud jälgitavus: Parem tööriistad ja tehnikad GitOpsi hallatava infrastruktuuri jälgimiseks ja vaatlemiseks.
• Integratsioon AI/ML-iga: AI/ML-i võimaluste integreerimine automatiseeritud anomaaliate tuvastamiseks ja parandamiseks.
• Mitme pilvekeskkonna tugi: GitOpsi lahendused, mis suudavad hallata infrastruktuuri mitme pilvepakkuja vahel.
• Edge Computing tugi: GitOpsi põhimõtete laiendamine servas oleva infrastruktuuri haldamiseks.

Kokkuvõte

GitOps on võimas lähenemisviis infrastruktuuri haldamisele, mis pakub arvukaid eeliseid igas suuruses organisatsioonidele. Infrastruktuuri koodina määratlemise, selle Gitis salvestamise ja ühtlustamise automatiseerimise kaudu võimaldab GitOps kiiremaid kasutuselevõtu tsükleid, paremat töökindlust, täiustatud turvalisust ja vähendatud tegevuskulusid. Kuigi GitOpsi rakendamine võib olla keeruline, kaaluvad eelised kulud kaugelt üles, eriti globaalsete meeskondade jaoks, kes haldavad keerukat infrastruktuuri mitmes keskkonnas. Järgides selles juhendis kirjeldatud parimaid tavasid, saate GitOpsi edukalt rakendada ja muuta seda, kuidas te oma infrastruktuuri haldate.