Інфраструктура як код: Вичерпний посібник з Terraform для глобальних команд

У сучасному швидкоплинному цифровому світі швидкість, з якою організації можуть надавати цінність, є критичною конкурентною перевагою. Традиційно, управління ІТ-інфраструктурою — надання серверів, налаштування мереж, розгортання баз даних — було ручним, трудомістким і схильним до помилок процесом. Цей ручний підхід створював вузькі місця, призводив до невідповідностей між середовищами та робив масштабування значним викликом. Рішення цієї сучасної проблеми полягає у зміні парадигми мислення: ставитися до своєї інфраструктури з тією ж суворістю та дисципліною, що й до коду застосунків. Це є основним принципом інфраструктури як коду (IaC).

Серед потужних інструментів, що з’явилися для втілення цієї парадигми, Terraform від HashiCorp виділяється як світовий лідер. Він дозволяє командам безпечно та ефективно визначати, надавати та керувати інфраструктурою в будь-якій хмарі чи службі. Цей посібник розроблено для глобальної аудиторії розробників, інженерів з експлуатації та ІТ-лідерів, які прагнуть зрозуміти та впровадити Terraform. Ми розглянемо його основні концепції, пройдемося практичними прикладами та детально опишемо найкращі практики, необхідні для його успішного використання в спільному міжнародному командному середовищі.

Що таке інфраструктура як код (IaC)?

Інфраструктура як код — це практика управління та надання ІТ-інфраструктури за допомогою машиночитаних файлів визначення, а не через фізичну конфігурацію обладнання або інтерактивні інструменти конфігурації. Замість того, щоб вручну клацати в веб-консолі хмарного провайдера для створення віртуальної машини, ви пишете код, який визначає бажаний стан цієї машини. Цей код потім використовується інструментом IaC, таким як Terraform, щоб реальна інфраструктура відповідала вашому визначенню.

Переваги прийняття підходу IaC є трансформаційними:

• Швидкість та гнучкість: Автоматизація надання інфраструктури значно скорочує час, необхідний для розгортання нових середовищ для розробки, тестування або виробництва. Те, що колись займало дні або тижні, тепер може бути виконано за лічені хвилини.
• Послідовність та ідемпотентність: Ручні процеси схильні до людських помилок, що призводить до зміщення конфігурацій, коли середовища, які повинні бути ідентичними, повільно розходяться. IaC гарантує, що кожне розгортання є послідовним і повторюваним. Операція є 'ідемпотентною', якщо її виконання кілька разів дає той самий результат, запобігаючи дублюванню ресурсів або неправильним конфігураціям.
• Контроль версій та співпраця: Зберігаючи визначення інфраструктури в системі контролю версій, такій як Git, ви отримуєте повний аудиторський слід кожної зміни. Команди можуть співпрацювати над інфраструктурою, використовуючи звичні робочі процеси, такі як запити на злиття та огляди коду, покращуючи якість та підзвітність.
• Оптимізація витрат: IaC дозволяє легко створювати та знищувати тимчасові середовища за вимогою. Ви можете запустити повномасштабне тестове середовище на кілька годин, а потім знищити його, сплачуючи лише за те, що використовуєте, що є значною мірою економії для будь-якої організації.
• Зниження ризиків: Автоматизація розгортань зменшує ризик людської помилки. Крім того, можливість переглядати та тестувати зміни інфраструктури перед їх застосуванням у виробничих середовищах значно знижує ймовірність виникнення збою.

Інструменти IaC зазвичай дотримуються одного з двох підходів: імперативного або декларативного. Імперативний підхід ("як") передбачає написання скриптів, які визначають точні кроки для досягнення бажаного стану. Декларативний підхід ("що"), який використовує Terraform, передбачає визначення бажаного кінцевого стану вашої інфраструктури, і сам інструмент з'ясовує найефективніший спосіб його досягнення.

Чому варто обрати Terraform?

Хоча існує кілька доступних інструментів IaC, Terraform набув величезної популярності з кількох ключових причин, які роблять його особливо придатним для різноманітних глобальних організацій.

Архітектура, незалежна від провайдера

Terraform не прив'язаний до одного хмарного провайдера. Він використовує архітектуру, що базується на плагінах, з "провайдерами" для взаємодії з величезною кількістю платформ. Це включає основні публічні хмари, такі як Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure та Google Cloud Platform (GCP), а також локальні рішення, такі як VMware vSphere, і навіть провайдерів платформ як послуги (PaaS) та програмного забезпечення як послуги (SaaS), таких як Cloudflare, Datadog або GitHub. Ця гнучкість є безцінною для організацій з мультихмарними або гібридними хмарними стратегіями, дозволяючи їм використовувати один інструмент та робочий процес для управління всією своєю інфраструктурою.

Декларативна конфігурація з HCL

Terraform використовує власну предметно-орієнтовану мову під назвою HashiCorp Configuration Language (HCL). HCL розроблений так, щоб бути зручним для читання людиною та легким для написання, балансуючи виразність, необхідну для складної інфраструктури, з легкою кривою навчання. Його декларативна природа означає, що ви описуєте яку інфраструктуру ви хочете, а Terraform обробляє логіку як її створити, оновити або видалити.

Управління станом та планування

Це одна з найпотужніших функцій Terraform. Terraform створює файл стану (зазвичай з назвою terraform.tfstate), який діє як карта між вашою конфігурацією та реальними ресурсами, якими він керує. Перш ніж вносити будь-які зміни, Terraform запускає команду plan. Вона порівнює ваш бажаний стан (ваш код) з поточним станом (файл стану) і генерує план виконання. Цей план показує вам, що саме зробить Terraform — які ресурси будуть створені, оновлені або знищені. Цей робочий процес "попередній перегляд перед застосуванням" забезпечує критично важливу мережу безпеки, запобігаючи випадковим змінам і надаючи вам повну впевненість у ваших розгортаннях.

Процвітаюча екосистема з відкритим кодом

Terraform — це проект з відкритим вихідним кодом з великою та активною світовою спільнотою. Це призвело до створення тисяч провайдерів та публічного реєстру Terraform, наповненого багаторазовими модулями. Модулі — це попередньо упаковані набори конфігурацій Terraform, які можна використовувати як будівельні блоки для вашої інфраструктури. Замість того, щоб писати код з нуля для налаштування стандартної віртуальної приватної хмари (VPC), ви можете використовувати добре перевірений, підтримуваний спільнотою модуль, заощаджуючи час та дотримуючись найкращих практик.

Початок роботи з Terraform: Покроковий посібник

Перейдемо від теорії до практики. Цей розділ допоможе вам встановити Terraform та створити першу частину вашої хмарної інфраструктури.

Передумови

Перш ніж почати, вам знадобиться:

• Інтерфейс командного рядка (Terminal на macOS/Linux, PowerShell або WSL на Windows).
• Обліковий запис у хмарного провайдера. Для нашого прикладу ми використовуватимемо AWS, але принципи застосовні до будь-якого провайдера.
• Інструмент командного рядка вашого хмарного провайдера (наприклад, AWS CLI), налаштований з вашими обліковими даними. Terraform використовуватиме ці облікові дані для автентифікації.

Встановлення

Terraform розповсюджується як єдиний бінарний файл. Найпростіший спосіб встановити його — відвідати офіційну сторінку завантажень Terraform та слідувати інструкціям для вашої операційної системи. Після встановлення ви можете перевірити його, відкривши нову сесію терміналу та запустивши: terraform --version.

Ваша перша конфігурація Terraform: AWS S3 Bucket

Почнемо з простого, але практичного прикладу: створення AWS S3 бакету, поширеного ресурсу хмарного сховища. Створіть нову директорію для вашого проекту і всередині неї створіть файл з назвою main.tf.

Додайте наступний код до вашого файлу main.tf. Зауважте, що ви повинні замінити "my-unique-terraform-guide-bucket-12345" на глобально унікальну назву для вашого S3 бакету.

Файл: 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" } }

Давайте розберемо, що робить цей код:

• Блок terraform — це місце, де ви визначаєте основні налаштування Terraform, включаючи необхідних провайдерів. Тут ми вказуємо, що нам потрібен провайдер `aws` від HashiCorp і що ми сумісні з версією 5.x.
• Блок provider конфігурує зазначеного провайдера, у цьому випадку `aws`. Ми повідомляємо Terraform, щоб він створював наші ресурси в регіоні AWS `us-east-1`.
• Блок resource є найважливішим. Він оголошує фрагмент інфраструктури. Синтаксис: `resource "_" ""`. Тут `aws_s3_bucket` є типом ресурсу, а `example_bucket` — це локальна назва, яку ми використовуємо для посилання на цей ресурс у нашому коді Terraform. Усередині блоку ми визначаємо аргументи для ресурсу, такі як назва `bucket` та описові `tags`.

Основний робочий процес Terraform

Тепер, коли у вас є файл конфігурації, перейдіть до каталогу вашого проекту в терміналі та виконайте наступні кроки.

1. terraform init

Ця команда ініціалізує ваш робочий каталог. Вона читає вашу конфігурацію, завантажує необхідні плагіни провайдерів (у цьому випадку провайдер `aws`) та налаштовує бекенд для управління станом. Вам потрібно запускати цю команду лише один раз для кожного проекту, або кожного разу, коли ви додаєте нового провайдера.

$ terraform init

2. terraform plan

Ця команда створює план виконання. Terraform визначає, які дії потрібні для досягнення стану, визначеного у вашому коді. Вона покаже вам зведення того, що буде додано, змінено або знищено. Оскільки це наш перший запуск, вона запропонує створити один новий ресурс.

$ terraform plan

Уважно перегляньте вивід. Це ваша перевірка безпеки.

3. terraform apply

Ця команда застосовує зміни, описані в плані. Вона знову покаже вам план і попросить вашого підтвердження, перш ніж продовжити. Введіть `yes` і натисніть Enter.

$ terraform apply

Terraform тепер зв'яжеться з AWS API та створить S3 бакет. Після завершення ви можете увійти до своєї консолі AWS, щоб побачити щойно створений ресурс!

4. terraform destroy

Коли ви закінчите з ресурсами, ви можете легко їх очистити. Ця команда покаже вам усе, що буде знищено, і, як і `apply`, попросить підтвердження.

$ terraform destroy

Цей простий цикл `init -> plan -> apply` є фундаментальним робочим процесом, який ви використовуватимете для всіх ваших проектів Terraform.

Найкращі практики Terraform для глобальних команд

Перехід від єдиного файлу на вашому ноутбуці до управління виробничою інфраструктурою для розподіленої команди вимагає більш структурованого підходу. Дотримання найкращих практик є критично важливим для масштабованості, безпеки та співпраці.

Структурування проектів за допомогою модулів

У міру зростання вашої інфраструктури, розміщення всього в одному файлі main.tf стає некерованим. Рішенням є використання модулів. Модуль Terraform — це самодостатній пакет конфігурацій, які керуються як група. Думайте про них як про функції в мові програмування; вони приймають вхідні дані, створюють ресурси та надають вихідні дані.

Розбиваючи вашу інфраструктуру на логічні компоненти (наприклад, мережевий модуль, модуль веб-сервера, модуль бази даних), ви отримуєте:

• Повторне використання: Використовуйте той самий модуль для розгортання послідовної інфраструктури в різних середовищах (розробка, стейджинг, продакшн).
• Зручність обслуговування: Зміни ізольовані до певного модуля, що робить кодову базу легшою для розуміння та управління.
• Організація: Добре структурований проект з модулями набагато легше для навігації новим членам команди.

/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

Управління станом: віддалені бекенди та блокування

За замовчуванням Terraform зберігає свій файл стану (`terraform.tfstate`) у вашому локальному каталозі проекту. Це добре для індивідуальної роботи, але є великою проблемою для команд:

• Якщо один член команди застосовує зміну, файл стану іншого члена стає застарілим.
• Немає захисту від одночасного запуску `terraform apply` двома людьми, що може пошкодити файл стану та вашу інфраструктуру.
• Зберігання файлу стану локально є ризиком безпеки, оскільки він може містити конфіденційну інформацію.

Рішення полягає у використанні віддаленого бекенду. Це вказує Terraform зберігати файл стану у спільному віддаленому розташуванні. Популярні бекенди включають AWS S3, Azure Blob Storage та Google Cloud Storage. Надійна конфігурація віддаленого бекенду також включає блокування стану, яке запобігає одночасному запуску операції apply кількома людьми.

Ось приклад конфігурації віддаленого бекенду за допомогою AWS S3 для зберігання та DynamoDB для блокування. Це повинно знаходитись всередині вашого блоку `terraform` у `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 } }

Примітка: Ви повинні створити бакет S3 та таблицю DynamoDB заздалегідь.

Захист конфігурації: Управління секретами

Ніколи, ніколи не вбудовуйте конфіденційні дані, такі як паролі, ключі API або сертифікати, безпосередньо у файли Terraform. Ці файли призначені для додавання до системи контролю версій, що відкрило б ваші секрети будь-кому, хто має доступ до репозиторію.

Натомість використовуйте безпечний метод для введення секретів під час виконання:

• HashiCorp Vault: Спеціалізований інструмент для управління секретами, який тісно інтегрується з Terraform.
• Хмарні менеджери секретів: Використовуйте такі сервіси, як AWS Secrets Manager, Azure Key Vault або Google Secret Manager. Вашому коду Terraform можна надати дозвіл на читання секретів з цих сервісів.
• Змінні середовища: Як простіший метод, ви можете передавати секрети як змінні середовища. Більшість провайдерів Terraform автоматично шукатимуть облікові дані в стандартних змінних середовища (наприклад, `TF_VAR_api_key`).

Динамічні конфігурації: Вхідні змінні та вихідні значення

Щоб зробити ваші конфігурації багаторазовими та гнучкими, уникайте жорсткого кодування значень. Використовуйте вхідні змінні для параметризації вашого коду. Визначте їх у файлі variables.tf:

Файл: variables.tf

variable "environment_name" { description = "The name of the environment (e.g., staging, production)." type = string } variable "instance_count" { description = "The number of web server instances to deploy." type = number default = 1 }

Потім ви можете посилатися на ці змінні в інших файлах за допомогою `var.variable_name`.

Аналогічно, використовуйте вихідні значення для відображення корисної інформації про створені вами ресурси. Це особливо важливо для модулів. Визначте їх у файлі `outputs.tf`:

Файл: outputs.tf

output "web_server_public_ip" { description = "The public IP address of the primary web server." value = aws_instance.web.public_ip }

Ці вихідні дані можна легко запитувати з командного рядка або використовувати як вхідні дані для інших конфігурацій Terraform.

Співпраця та управління за допомогою контролю версій

Ваш інфраструктурний код є критично важливим активом і має розглядатися як такий. Весь код Terraform має зберігатися в системі контролю версій, такій як Git. Це дозволяє:

• Перевірки коду: Використовуйте Pull Request (або Merge Request) для перевірки змін інфраструктури колегами перед їх застосуванням. Це потужний спосіб виявлення помилок, забезпечення стандартів та обміну знаннями.
• Аудиторські сліди: `git blame` та `git log` надають повну історію того, хто, що, коли і чому змінив.
• Стратегії розгалуження: Використовуйте гілки для роботи над новими функціями або виправленнями помилок ізольовано, не впливаючи на виробничу інфраструктуру.

Завжди включайте файл .gitignore у свій проект, щоб запобігти коміту чутливих файлів, таких як локальні файли стану, журнали збоїв або плагіни провайдерів.

Розширені концепції Terraform

Управління середовищами за допомогою робочих просторів

Робочі простори Terraform дозволяють керувати кількома окремими файлами стану для однієї конфігурації. Це поширений спосіб управління різними середовищами, такими як `dev`, `staging` та `production`, без дублювання вашого коду. Ви можете перемикатися між ними за допомогою `terraform workspace select ` та створювати нові за допомогою `terraform workspace new `.

Розширення функціоналу за допомогою провізіонерів (слово обережності)

Провізіонери використовуються для виконання скриптів на локальній або віддаленій машині як частина створення або знищення ресурсу. Наприклад, ви можете використовувати провізіонер `remote-exec` для запуску скрипта конфігурації на віртуальній машині після її створення. Однак, офіційна документація Terraform радить використовувати провізіонери в останню чергу. Зазвичай краще використовувати спеціалізовані інструменти управління конфігураціями, такі як Ansible, Chef або Puppet, або створювати власні образи машин за допомогою такого інструменту, як Packer.

Terraform Cloud та Terraform Enterprise

Для великих організацій HashiCorp пропонує Terraform Cloud (керований сервіс) та Terraform Enterprise (самостійно розміщувана версія). Ці платформи базуються на версії з відкритим вихідним кодом, надаючи централізоване середовище для командної співпраці, управління та примусового виконання політик. Вони пропонують такі функції, як приватний реєстр модулів, політика як код з Sentinel, а також глибоку інтеграцію з системами контролю версій для створення повноцінного CI/CD конвеєра для вашої інфраструктури.

Висновок: Освоєння майбутнього інфраструктури

Інфраструктура як код більше не є нішевою практикою для елітних технологічних компаній; це фундаментальний елемент сучасного DevOps і необхідність для будь-якої організації, яка прагне працювати швидко, надійно та масштабовано в хмарі. Terraform надає потужний, гнучкий та платформонезалежний інструмент для ефективного впровадження цієї парадигми.

Визначаючи свою інфраструктуру в коді, ви відкриваєте світ автоматизації, узгодженості та співпраці. Ви надаєте своїм командам, незалежно від того, чи знаходяться вони в одному офісі, чи розкидані по всьому світу, можливість безперешкодно працювати разом. Ви зменшуєте ризики, оптимізуєте витрати та, врешті-решт, прискорюєте свою здатність надавати цінність своїм клієнтам.

Подорож до IaC може здатися складною, але головне — почати з малого. Візьміть простий, некритичний компонент вашої інфраструктури, визначте його в Terraform і практикуйте робочий процес `plan` та `apply`. У міру набуття впевненості поступово розширюйте використання Terraform, застосовуйте викладені тут найкращі практики та інтегруйте його в основні процеси вашої команди. Інвестиції, які ви зробите в вивчення та впровадження Terraform сьогодні, принесуть значні дивіденди в гнучкості та стійкості вашої організації завтра.