Vispārēja infrastruktūra: Mākoņplatformas tipa drošība

Strauji mainīgajā mākoņdatošanas vidē organizācijas arvien vairāk paļaujas uz vispārēju infrastruktūru, lai izvietotu un pārvaldītu savas lietojumprogrammas. Šī pieeja, lai gan piedāvā ievērojamas priekšrocības elastības un mērogojamības ziņā, rada arī sarežģītību, kas jārisina, lai nodrošinātu uzticamību un uzturēšanu. Viens no galvenajiem aspektiem šīs sarežģītības pārvaldīšanā ir tipa drošība. Šis emuāra ieraksts izpētīs tipa drošības nozīmi vispārējā mākoņinfrastruktūrā, apspriežot tās priekšrocības, ieviešanas stratēģijas un potenciālos izaicinājumus.

Kas ir vispārēja infrastruktūra?

Vispārēja infrastruktūra attiecas uz atkārtoti lietojamu un konfigurējamu infrastruktūras komponentu izveidi, ko var piemērot dažādām lietojumprogrammām un vidēm. Tas ietver atsevišķu lietojumprogrammu īpašo detaļu abstrahēšanu un infrastruktūras elementu definēšanu vispārīgākā un parametrizētā veidā. To bieži panāk, izmantojot infrastruktūru kā koda (IaC) rīkus, piemēram, Terraform, AWS CloudFormation, Azure Resource Manager un Google Cloud Deployment Manager.

Piemēram, tā vietā, lai katrai lietojumprogrammai izveidotu konkrētu virtuālās mašīnas (VM) konfigurāciju, var izveidot vispārēju VM moduli ar konfigurējamiem parametriem, piemēram, CPU, atmiņa, diska lielums un operētājsistēma. Šo moduli pēc tam var atkārtoti izmantot vairākās lietojumprogrammās, vienkārši norādot atbilstošās parametru vērtības.

Vispārējas infrastruktūras priekšrocības:

• Samazināta redundance: Izveidojot atkārtoti lietojamus komponentus, organizācijas var izvairīties no infrastruktūras definīciju un konfigurāciju dublēšanas.
• Paaugstināta konsekvence: Vispārēja infrastruktūra veicina konsekvenci dažādās vidēs, samazinot konfigurācijas nobīdes un kļūdu risku.
• Uzlabota mērogojamība: Atkārtoti lietojamos komponentus var viegli mērogot un pielāgot, lai tie atbilstu mainīgajām lietojumprogrammu prasībām.
• Ātrāka izvietošana: Jaunu lietojumprogrammu un vidi izvietošana kļūst ātrāka un efektīvāka ar iepriekš definētiem un pārbaudītiem infrastruktūras moduļiem.
• Uzlabota uzturēšana: Infrastruktūras pārvaldība un atjaunināšana kļūst vienkāršāka ar centralizētiem un labi definētiem komponentiem.

Tipa drošības nozīme

Tipa drošība ir programmēšanas valodas īpašība, kas nodrošina, ka operācijas tiek veiktas ar pareiza tipa datiem. Vispārējas infrastruktūras kontekstā tipa drošība attiecas uz to, lai nodrošinātu, ka parametri un konfigurācijas, ko izmanto infrastruktūras resursu definēšanai un nodrošināšanai, ir paredzēto tipu un vērtību veida.

Piemēram, ja VM modulim ir nepieciešams atmiņas lieluma parametrs kā vesels skaitlis, kas atspoguļo gigabaitu skaitu, tipa drošība neļautu lietotājam nejauši nodot virkni vai negatīvu skaitli. Līdzīgi, ja tīkla modulim ir nepieciešams derīgs CIDR bloks apakštīklam, tipa drošība nodrošinātu, ka norādītā vērtība patiešām ir derīgs CIDR.

Kāpēc tipa drošība ir svarīga vispārējā infrastruktūrā?

• Kļūdu novēršana: Tipa drošība palīdz agri atklāt kļūdas izstrādes un izvietošanas procesā, novēršot negaidītas kļūmes un dīkstāves ražošanas vidēs.
• Uzticamības uzlabošana: Nodrošinot, ka infrastruktūras komponenti ir konfigurēti pareizi, tipa drošība veicina sistēmas vispārējo uzticamību un stabilitāti.
• Drošības uzlabošana: Tipa drošība var palīdzēt novērst drošības ievainojamības, nodrošinot, ka sensitīvie parametri, piemēram, API atslēgas un paroles, tiek apstrādāti droši un pareizi.
• Sadarbības veicināšana: Tipa drošība nodrošina skaidrus līgumus un cerības attiecībā uz infrastruktūras komponentiem, atvieglojot komandām sadarbību un infrastruktūras uzturēšanu laika gaitā.
• Atkļūdošanas vienkāršošana: Ja kļūdas tomēr rodas, tipa drošība var palīdzēt ātrāk un efektīvāk noteikt pamatcēloni.

Stratēģijas tipa drošības ieviešanai

Ir vairākas stratēģijas, ko organizācijas var izmantot, lai ieviestu tipa drošību savā vispārējā mākoņinfrastruktūrā. Šīs stratēģijas svārstās no vienkāršām validācijas metodēm līdz sarežģītākām tipu sistēmām un koda ģenerēšanas rīkiem.

1. Ievades validācija

Visvienkāršākā pieeja tipa drošībai ir veikt ievades validāciju visiem parametriem un konfigurācijām, ko izmanto infrastruktūras definīcijās. Tas ietver pārbaudi, vai nodotās vērtības atbilst paredzētajiem tipiem un ierobežojumiem.

Piemērs (Terraform):

resource "aws_instance" "example" {
  ami           = var.ami
  instance_type = var.instance_type

  tags = {
    Name = var.instance_name
  }
}

variable "ami" {
  type = string
  validation {
    condition     = can(regex("^ami-[0-9a-f]+", var.ami))
    error_message = "AMI ID ir jābūt derīgam AMI ID, kas sākas ar 'ami-' un kam seko heksadecimālie simboli."
  }
}

variable "instance_type" {
  type = string
  default = "t2.micro"
  validation {
    condition = contains(["t2.micro", "t2.small", "t2.medium"], var.instance_type)
    error_message = "Instance tipam ir jābūt vienam no 't2.micro', 't2.small' vai 't2.medium'."
  }
}

variable "instance_name" {
  type = string
  description = "Instanaces nosaukums"
}

Šajā piemērā Terraform mainīgie ir definēti ar konkrētiem tipiem (piemēram, `string`) un validācijas noteikumiem, lai nodrošinātu, ka norādītās vērtības atbilst noteiktiem kritērijiem. Ja norādītā vērtība mainīgajam `ami` neatbilst paredzētajam AMI ID formātam, izvietošanas laikā tiks parādīts kļūdas ziņojums.

2. Statiskā analīze

Statiskās analīzes rīkus var izmantot, lai automātiski analizētu infrastruktūras kodu un identificētu potenciālās tipu kļūdas un citas problēmas. Šie rīki var noteikt neatbilstības, neizmantotus mainīgos un citas problēmas, kas var nebūt uzreiz pamanāmas izstrādes laikā.

Statiskās analīzes rīku piemēri ir Checkov, Terrascan un tfsec. Šos rīkus var integrēt CI/CD cauruļvadā, lai nodrošinātu, ka pirms izvietošanas ir rūpīgi analizēts viss infrastruktūras kods.

3. Tipu sistēmas

Sarežģītākas pieejas ietver tipu sistēmu izmantošanu, lai definētu un ieviestu tipu ierobežojumus infrastruktūras resursiem. Tipu sistēmas nodrošina formālu veidu, kā norādīt datu tipus, kurus var izmantot infrastruktūras definīcijās, un nodrošināt, ka visas operācijas tiek veiktas ar pareiza tipa datiem.

Daži IaC rīki, piemēram, Pulumi, piedāvā iebūvētu atbalstu tipu sistēmām. Pulumi ļauj izstrādātājiem definēt infrastruktūras resursus, izmantojot programmēšanas valodas, piemēram, TypeScript, Python un Go, kas nodrošina spēcīgas tipu pārbaudes iespējas.

Piemērs (Pulumi ar TypeScript):

import * as aws from "@pulumi/aws";

const vpc = new aws.ec2.Vpc("my-vpc", {
    cidrBlock: "10.0.0.0/16",
    tags: {
        Name: "my-vpc",
    },
});

const subnet = new aws.ec2.Subnet("my-subnet", {
    vpcId: vpc.id,
    cidrBlock: "10.0.1.0/24",
    availabilityZone: "us-west-2a",
    tags: {
        Name: "my-subnet",
    },
});

const instance = new aws.ec2.Instance("my-instance", {
    ami: "ami-0c55b25a9b8e31e23", // Aizstājiet ar derīgu AMI ID
    instanceType: "t2.micro",
    subnetId: subnet.id,
    tags: {
        Name: "my-instance",
    },
});

export const publicIp = instance.publicIp;

Šajā piemērā Pulumi izmanto TypeScript, lai definētu AWS resursus. TypeScript kompilators veic tipu pārbaudi kodā, nodrošinot, ka visi parametri ir pareizā tipa un ka visas operācijas ir derīgas. Piemēram, resursa `aws.ec2.Subnet` rekvizītam `vpcId` ir jābūt virknei, un TypeScript kompilators šo ierobežojumu ieviesīs.

4. Koda ģenerēšana

Vēl viena pieeja tipa drošībai ir izmantot koda ģenerēšanas rīkus, lai automātiski ģenerētu infrastruktūras kodu no augsta līmeņa specifikācijas. Šie rīki var ieviest tipu ierobežojumus un nodrošināt, ka ģenerētais kods ir derīgs un konsekvents.

Piemēram, jūs varētu definēt shēmu saviem infrastruktūras resursiem un pēc tam izmantot koda ģenerēšanas rīku, lai ģenerētu Terraform vai CloudFormation veidnes, pamatojoties uz šo shēmu. Koda ģenerēšanas rīks nodrošinātu, ka viss ģenerētais kods atbilst norādītajiem tipiem un ierobežojumiem.

Izaicinājumi un apsvērumi

Lai gan tipa drošība piedāvā ievērojamas priekšrocības vispārējā mākoņinfrastruktūrā, ir arī daži izaicinājumi un apsvērumi, kas jāpatur prātā:

• Sarežģītība: Tipa drošības ieviešana var palielināt infrastruktūras izstrādes procesa sarežģītību. Ir nepieciešams rūpīgs plānošana un projektēšana, lai nodrošinātu, ka tipa ierobežojumi ir pareizi definēti un ieviesti.
• Rīki: Ne visi IaC rīki piedāvā iebūvētu atbalstu tipu sistēmām. Organizācijām, iespējams, būs jāpaļaujas uz ārējiem rīkiem un bibliotēku, lai ieviestu tipa drošību.
• Mācīšanās līkne: Izstrādātājiem, iespējams, būs jāapgūst jaunas programmēšanas valodas un jēdzieni, lai efektīvi izmantotu tipu sistēmas un koda ģenerēšanas rīkus.
• Uzturēšana: Tipu definīciju un validācijas noteikumu uzturēšana var būt sarežģīta, īpaši, ja infrastruktūra attīstās laika gaitā.
• Runtime vs. kompilēšanas laika pārbaudes: Lai gan statiskā analīze un tipu sistēmas var atklāt daudzas kļūdas kompilēšanas laikā, dažas kļūdas var atklāt tikai izpildlaikā. Ir svarīgi nodrošināt visaptverošu uzraudzību un reģistrēšanu, lai atklātu un risinātu šīs izpildlaika kļūdas.

Labākā prakse tipa drošībai

Lai efektīvi ieviestu tipa drošību vispārējā mākoņinfrastruktūrā, organizācijām jāievēro šī labākā prakse:

• Definējiet skaidras tipu definīcijas: Skaidri definējiet datu tipus, kas ir paredzēti visiem infrastruktūras resursiem un parametriem.
• Ieviešiet tipu ierobežojumus: Izmantojiet ievades validāciju, statisko analīzi un tipu sistēmas, lai ieviestu tipu ierobežojumus visam infrastruktūras kodam.
• Automatizējiet tipu pārbaudi: Integrējiet tipu pārbaudi CI/CD cauruļvadā, lai nodrošinātu, ka viss kods tiek rūpīgi pārbaudīts pirms izvietošanas.
• Izmantojiet koda ģenerēšanas rīkus: Apsveriet iespēju izmantot koda ģenerēšanas rīkus, lai automātiski ģenerētu infrastruktūras kodu no augsta līmeņa specifikācijas.
• Uzraugiet un reģistrējiet: Ieviesiet visaptverošu uzraudzību un reģistrēšanu, lai atklātu un risinātu izpildlaika kļūdas.
• Dokumentējiet tipu definīcijas: Dokumentējiet tipu definīcijas un validācijas noteikumus, lai komandām būtu vieglāk sadarboties un uzturēt infrastruktūru laika gaitā.
• Regulāri pārskatiet un atjauniniet: Regulāri pārskatiet un atjauniniet tipu definīcijas un validācijas noteikumus, lai atspoguļotu izmaiņas infrastruktūrā un lietojumprogrammu prasībās.
• Izvēlieties pareizos rīkus: Atlasiet IaC rīkus un bibliotēkas, kas nodrošina adekvātu atbalstu tipa drošībai un atbilst organizācijas tehniskajām zināšanām un prasībām. Piemēram, apsveriet tādus rīkus kā Pulumi ar TypeScript/Python/Go to spēcīgajai tipizācijai vai iekļaujiet Linters (piemēram, tflint for Terraform) savā darbplūsmā.

Piemēri dažādās mākoņplatformās

Tipa drošības ieviešana nedaudz atšķiras dažādās mākoņplatformās un IaC rīkos. Šeit ir daži piemēri:

AWS CloudFormation

CloudFormation izmanto JSON vai YAML, lai definētu infrastruktūras resursus. Lai gan tam nav spēcīgas tipu sistēmas, piemēram, Pulumi, varat izmantot CloudFormation iekšējās funkcijas un validācijas noteikumus, lai nodrošinātu zināmu tipa drošības līmeni.

Resources:
  MyEC2Instance:
    Type: AWS::EC2::Instance
    Properties:
      ImageId: !Ref AMI
      InstanceType: !Ref InstanceType
Parameters:
  AMI:
    Type: AWS::SSM::Parameter::Value
    Default: /aws/service/ami-amazon-linux-latest/amzn2-ami-hvm-x86_64-gp2
    Description: AMI ID
  InstanceType:
    Type: String
    Default: t2.micro
    AllowedValues:
      - t2.micro
      - t2.small
      - t2.medium

Šajā piemērā `AllowedValues` nodrošina veidu, kā ierobežot atļautās vērtības parametram `InstanceType`.

Azure Resource Manager (ARM) veidnes

ARM veidnes arī izmanto JSON, lai definētu resursus. Līdzīgi kā CloudFormation, varat izmantot parametrus un validācijas noteikumus, lai ieviestu tipa ierobežojumus.

{
  "$schema": "https://schema.management.azure.com/schemas/2019-04-01/deploymentTemplate.json#",
  "contentVersion": "1.0.0.0",
  "parameters": {
    "storageAccountType": {
      "type": "string",
      "defaultValue": "Standard_LRS",
      "allowedValues": [
        "Standard_LRS",
        "Standard_GRS",
        "Standard_RAGRS",
        "Premium_LRS"
      ],
      "metadata": {
        "description": "Storage Account type"
      }
    }
  },
  "resources": [
    {
      "type": "Microsoft.Storage/storageAccounts",
      "apiVersion": "2019-04-01",
      "name": "[parameters('storageAccountName')]",
      "location": "[parameters('location')]",
      "sku": {
        "name": "[parameters('storageAccountType')]",
        "tier": "Standard"
      },
      "kind": "StorageV2",
      "properties": {}
    }
  ]
}

`allowedValues` rekvizīts sadaļā `parameters` ierobežo atļautās vērtības parametram `storageAccountType`.

Google Cloud Deployment Manager

Deployment Manager izmanto YAML, lai definētu infrastruktūras resursus. Varat izmantot shēmas validāciju, lai ieviestu tipa ierobežojumus.

resources:
- name: the-vm
  type: compute.v1.instance
  properties:
    zone: us-central1-f
    machineType: zones/us-central1-f/machineTypes/n1-standard-1
    disks:
    - deviceName: boot
      type: PERSISTENT
      boot: true
      autoDelete: true
      initializeParams:
        sourceImage: projects/debian-cloud/global/images/family/debian-9

# Jūs varat definēt shēmas validāciju shēmas sadaļā
# bet vienkāršības labad šis piemērs to izlaiž.

Lai gan Deployment Manager atbalsta shēmas validāciju, tam bieži vien ir nepieciešama manuāla konfigurācija, salīdzinot ar rīkiem ar iebūvētām tipu sistēmām.

Secinājums

Tipa drošība ir būtisks aspekts sarežģītības pārvaldībā un uzticamības nodrošināšanā vispārējā mākoņinfrastruktūrā. Ieviešot tipu validāciju, statisko analīzi un tipu sistēmas, organizācijas var novērst kļūdas, uzlabot drošību, atvieglot sadarbību un vienkāršot atkļūdošanu. Lai gan ir izaicinājumi un apsvērumi, kas jāpatur prātā, tipa drošības priekšrocības daudz pārsniedz izmaksas. Ievērojot labāko praksi un izvēloties pareizos rīkus, organizācijas var efektīvi ieviest tipa drošību un veidot robustāku un uzturamāku mākoņinfrastruktūru. Tā kā mākoņplatformas turpina attīstīties, tipa drošības nozīme tikai palielināsies, padarot to par būtisku apsvērumu jebkurai organizācijai, kas veido un pārvalda mākoņpakalpojumos balstītas lietojumprogrammas.

Noslēgumā, tipa drošības iekļaušana jūsu vispārējā infrastruktūras stratēģijā ir ne tikai labākā prakse, bet arī ieguldījums jūsu mākoņa izvietojumu ilgtermiņa stabilitātē, drošībā un mērogojamībā. Prioritāte nosakot labi definētus tipus, stingru validāciju un automatizētas pārbaudes, organizācijas var mazināt riskus, racionalizēt darbības un veicināt uzticamības kultūru savās mākoņa vidēs. Tas galu galā pārvēršas ātrākās inovācijās, samazinātā dīkstāvē un paaugstinātā pārliecībā par infrastruktūru, kas nodrošina to kritiski svarīgas lietojumprogrammas.