基礎(chǔ)架構(gòu)之百變魔方

轉(zhuǎn)載本文需注明出處：微信公眾號EAWorld，違者必究。

“基礎(chǔ)架構(gòu)即代碼(Infrastructure-as-Code,IaC)”是一種使用新的技術(shù)來構(gòu)建和管理動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的方式。它把基礎(chǔ)設(shè)施、工具和服務(wù)以及對基礎(chǔ)設(shè)施的管理本身作為一個(gè)軟件系統(tǒng)，采納軟件工程實(shí)踐以結(jié)構(gòu)化的安全的方式來管理對系統(tǒng)的變更。

從開發(fā)的角度看提倡一切皆對象，從操作系統(tǒng)的角度看提倡一切皆文件，那么在多云化的時(shí)代我們應(yīng)該提倡把一切資源皆代碼，通過代碼的方式編排和管理我們的基礎(chǔ)資源，這樣才能滿足企業(yè)業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需求。

針對一個(gè)復(fù)雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)我們?nèi)绾谓柚贫说膬?yōu)勢進(jìn)行部署？

傳統(tǒng)手工的部署方式大致要通過以上8個(gè)步驟完成一個(gè)應(yīng)用的部署，如果我們的公有云環(huán)境是多個(gè)，那么就意味著以上步驟要重復(fù)多次，這還僅僅是一個(gè)簡單的web環(huán)境，如果我們要部署的是一套業(yè)務(wù)系統(tǒng)，涉及多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的創(chuàng)建，我們的基礎(chǔ)平臺(tái)交付需要多長時(shí)間？顯然通過手工的方式是不現(xiàn)實(shí)的。

我們需要通過infrastructure as code的方式來管理我們的基礎(chǔ)架構(gòu)，構(gòu)建企業(yè)自己的技術(shù)中臺(tái)。

基礎(chǔ)設(shè)施即代碼四項(xiàng)關(guān)鍵原則：

• 可再生性：環(huán)境中的任何元素可以輕松復(fù)制。

• 一致性：無論何時(shí)，創(chuàng)建的環(huán)境各個(gè)元素的配置是完全相同的。

• 快速反饋：能夠頻繁、容易地進(jìn)行變更，并快速知道變更是否正確。

• 可見性：所有對環(huán)境的變更應(yīng)該容易理解、可審計(jì)、受版本控制。

基礎(chǔ)設(shè)施即代碼的目標(biāo)：

• 標(biāo)準(zhǔn)化：以代碼來定義環(huán)境，實(shí)現(xiàn)開發(fā)環(huán)境、測試環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化。

• 自動(dòng)化：以自動(dòng)化工具來驅(qū)動(dòng)代碼準(zhǔn)備環(huán)境。包括創(chuàng)建環(huán)境、更新環(huán)境以及銷毀環(huán)境。

• 可視化：以監(jiān)控來可視化環(huán)境信息。環(huán)境當(dāng)前狀態(tài)可視、環(huán)境變更歷史可視化、可追溯。

infrastructure as code 的工具有哪些：

• Microsoft為用戶提供的IaC工具是：Azure Resource Manager。用戶可以通過Azure Resource Manager(ARM)的不同模板，配置出自己的基礎(chǔ)架構(gòu)、并處理各種依賴項(xiàng)?？梢栽谀０逯惺褂媚切┮言贘SON中聲明描述了的資源，也可以在同一個(gè)ARM模板中聲明多個(gè)Azure資源，以構(gòu)建整體性的項(xiàng)目環(huán)境。ARM模板具有冪等性，因此可以無限次數(shù)地重復(fù)使用相同的模板，并獲得相同的結(jié)果。Resource Manager還支持服務(wù)器的實(shí)例分組、以及對不同分組的統(tǒng)一管理。

• CloudFormation是專為那些在AWS云中工作的用戶而設(shè)計(jì)的。目前已經(jīng)配置了342種AWS資源類型。允許使用JSON或YAML定制各種模板來構(gòu)建不同復(fù)雜程度的基礎(chǔ)架構(gòu)模型。

• (CDM)是基于Google云平臺(tái)的配置文件(YAML)和模板(JINJA2或PYTHON)的一種自動(dòng)化執(zhí)行工具。它允許用戶自行定義和同步部署各種系統(tǒng)資源。Google CDM也支持預(yù)覽功能。這意味著：您在不直接提交更改的情況下，便可以直接了解到部署和變更所帶來的影響?？梢詭椭脩舯苊獬霈F(xiàn)人為的錯(cuò)誤，還能夠起到加強(qiáng)與穩(wěn)定整體基礎(chǔ)架構(gòu)的作用。

• Terraform 是一個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)自動(dòng)化編排工具，可以用代碼來管理維護(hù) IT 資源。Terraform的命令行接口 (CLI) 提供一種簡單機(jī)制，用于將配置文件部署到任意支持的云上，并對其進(jìn)行版本控制。通過配置文件可以描述云資源的拓?fù)浠A(chǔ)架構(gòu)。

Terraform 支持的服務(wù)商眾多

安裝Terraform簡單

Terraform 可以隨意部署在任意的客戶端上，只要可以連通公網(wǎng)即可（Initializing provider plugins and Call Cloud OpenAPI） ，通過http://1t.click/vND下載對應(yīng)平臺(tái)的可執(zhí)行二進(jìn)制包，解壓出來Executable Binary 放指定目錄，配置好相應(yīng)的PATH則可使用terraform 指令。

$ terraform
Usage: terraform [--version] [--help] <command> [args]
Common commands:
    apply              Builds or changes infrastructure
    console            Interactive console for Terraform interpolations
    destroy            Destroy Terraform-managed infrastructure
    fmt                Rewrites config files to canonical format
    get                Download and install modules for the configuration
    graph              Create a visual graph of Terraform resources
    import             Import existing infrastructure into Terraform
    init               Initialize a new or existing Terraform configuration
    output             Read an output from a state file
    plan               Generate and show an execution plan
    providers          Prints a tree of the providers used in the configuration
    push               Upload this Terraform module to Terraform Enterprise to run
    refresh            Update local state file against real resources
    show               Inspect Terraform state or plan
    taint              Manually mark a resource for recreation
    untaint            Manually unmark a resource as tainted
    validate           Validates the Terraform files
    version            Prints the Terraform version
workspace          Workspace management

整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)的建設(shè)只需要terraform init，terraform plan , terraform apply 三步來完成。刪除整個(gè)環(huán)境只需要terraform  destroy一步來完成。

通過一個(gè)main.tf文件（只需要是.tf 文件）定義了ECS（鏡像、實(shí)例類型）、VPC（CIDR、VPC Name）、OSS資源（ACL、實(shí)例Name）信息，通過Terraform 對資源配置參數(shù)做解析，調(diào)用阿里cloud OpenAPI 進(jìn)行資源校驗(yàn)于創(chuàng)建，同時(shí)把整個(gè)資源創(chuàng)建狀態(tài)化到一個(gè).tf.state文件中，基于該文件則可以得知資源創(chuàng)建的所有信息，包括資源數(shù)量調(diào)整，規(guī)格調(diào)整，實(shí)例變更都依賴這種非常重要的文件。

terraform 具體使用案例

通過配置main.tf文件定義各種資源

定義認(rèn)證資源

} # Configure the Alicloud Provider
provider "alicloud" {
  access_key = "${var.access_key}"
  secret_key = "${var.secret_key}"
  region     = "${var.region}"

定義云主機(jī)資源

# Create a web server
resource "alicloud_instance" "web" {
  # cn-beijing
  provider          = "alicloud"
  availability_zone = "cn-beijing-a"
  image_id          = "ubuntu_140405_32_40G_cloudinit_20161115.vhd"
  internet_charge_type  = "PayByBandwidth"
  instance_type        = "ecs.n1.medium"
  io_optimized         = "optimized"
  system_disk_category = "cloud_efficiency"
  security_groups      = ["${alicloud_security_group.default.id}"]
  instance_name        = "web"
}

定義安全組資源

# Create security group
resource "alicloud_security_group" "default" {
  name        = "default"
  provider    = "alicloud"
  description = "default"
}
resource "alicloud_security_group_rule" "allow_all_tcp" {
  type              = "ingress"
  ip_protocol       = "tcp"
  nic_type          = "intranet"
  policy            = "accept"
  port_range        = "1/65535"
  priority          = 1
  security_group_id = "${alicloud_security_group.default.id}"
  cidr_ip           = "0.0.0.0/0"
}

定義輸出結(jié)果信息

# Output message
output "ecs instance name" {
  value = "${alicloud_instance.web.instance_name}"
}
output "ecs private ip" {
  value = "${alicloud_instance.web.private_ip}"
}

terraform init 

$ terraform init
Initializing provider plugins...
- Checking for available provider plugins on https://releases.hashicorp.com...
- Downloading plugin for provider "alicloud" (0.1.0)...
The following providers do not have any version constraints in configuration,
so the latest version was installed.
To prevent automatic upgrades to new major versions that may contain breaking
changes, it is recommended to add version = "..." constraints to the
corresponding provider blocks in configuration, with the constraint strings
suggested below.
* provider.alicloud: version = "~> 0.1"
Terraform has been successfully initialized!
You may now begin working with Terraform. Try running "terraform plan" to see
any changes that are required for your infrastructure. All Terraform commands
should now work.

執(zhí)行terraform plan，查看資源創(chuàng)建計(jì)劃 

An execution plan has been generated and is shown below.
Resource actions are indicated with the following symbols:
  + create
Terraform will perform the following actions:
  + alicloud_instance.web
      id:                   <computed>
      allocate_public_ip:   "false"
      availability_zone:    "cn-beijing-a"
      host_name:            <computed>
      image_id:             "ubuntu_140405_32_40G_cloudinit_20161115.vhd"
      instance_name:        "web"
      instance_type:        "ecs.n1.medium"
      internet_charge_type: "PayByBandwidth"
      io_optimized:         "optimized"
      private_ip:           <computed>
      public_ip:            <computed>
      security_groups.#:    <computed>
      status:               <computed>
      subnet_id:            <computed>
      system_disk_category: "cloud_efficiency"
      system_disk_size:     <computed>
  + alicloud_security_group.default
      id:                   <computed>
      description:          "default"
      name:                 "default"
Plan: 2 to add, 0 to change, 0 to destroy.

執(zhí)行terraform apply，在云端創(chuàng)建資源

$ terraform apply
alicloud_security_group.default: Creating...
  description: "" => "default"
  name:        "" => "default"
alicloud_security_group.default: Creation complete after 1s (ID: sg-2zec9v8aq2hgb244qrqf)
alicloud_instance.web: Creating...
  allocate_public_ip:         "" => "false"
  availability_zone:          "" => "cn-beijing-a"
  host_name:                  "" => "<computed>"
  image_id:                   "" => "ubuntu_140405_32_40G_cloudinit_20161115.vhd"
  instance_name:              "" => "web"
  instance_type:              "" => "ecs.n1.medium"
  internet_charge_type:       "" => "PayByBandwidth"
  io_optimized:               "" => "optimized"
  private_ip:                 "" => "<computed>"
  public_ip:                  "" => "<computed>"
  security_groups.#:          "" => "1"
  security_groups.2344301974: "" => "sg-2zec9v8aq2hgb244qrqf"
  status:                     "" => "<computed>"
  subnet_id:                  "" => "<computed>"
  system_disk_category:       "" => "cloud_efficiency"
  system_disk_size:           "" => "<computed>"
alicloud_instance.web: Still creating... (10s elapsed)
alicloud_instance.web: Still creating... (20s elapsed)
alicloud_instance.web: Creation complete after 51s (ID: i-2zedvfowy4m39sg1xdig)
Apply complete! Resources: 2 added, 0 changed, 0 destroyed.
Outputs:
ecs instance name = web
ecs private ip = 10.31.28.93