基础架构之百变魔方

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“基础架构即代码(Infrastructure-as-Code,IaC)”是一种使用新的技术来构建和管理动态基础设施的方式。它把基础设施、工具和服务以及对基础设施的管理本身作为一个软件系统，采纳软件工程实践以结构化的安全的方式来管理对系统的变更。

从开发的角度看提倡一切皆对象，从操作系统的角度看提倡一切皆文件，那么在多云化的时代我们应该提倡把一切资源皆代码，通过代码的方式编排和管理我们的基础资源，这样才能满足企业业务快速发展的需求。

针对一个复杂的业务系统我们如何借助云端的优势进行部署？

传统手工的部署方式大致要通过以上8个步骤完成一个应用的部署，如果我们的公有云环境是多个，那么就意味着以上步骤要重复多次，这还仅仅是一个简单的web环境，如果我们要部署的是一套业务系统，涉及多个应用系统的创建，我们的基础平台交付需要多长时间？显然通过手工的方式是不现实的。

我们需要通过infrastructure as code的方式来管理我们的基础架构，构建企业自己的技术中台。

基础设施即代码四项关键原则：

• 可再生性：环境中的任何元素可以轻松复制。

• 一致性：无论何时，创建的环境各个元素的配置是完全相同的。

• 快速反馈：能够频繁、容易地进行变更，并快速知道变更是否正确。

• 可见性：所有对环境的变更应该容易理解、可审计、受版本控制。

基础设施即代码的目标：

• 标准化：以代码来定义环境，实现开发环境、测试环境、生产环境的标准化。

• 自动化：以自动化工具来驱动代码准备环境。包括创建环境、更新环境以及销毁环境。

• 可视化：以监控来可视化环境信息。环境当前状态可视、环境变更历史可视化、可追溯。

infrastructure as code 的工具有哪些：

• Microsoft为用户提供的IaC工具是：Azure Resource Manager。用户可以通过Azure Resource Manager(ARM)的不同模板，配置出自己的基础架构、并处理各种依赖项。可以在模板中使用那些已在JSON中声明描述了的资源，也可以在同一个ARM模板中声明多个Azure资源，以构建整体性的项目环境。ARM模板具有幂等性，因此可以无限次数地重复使用相同的模板，并获得相同的结果。Resource Manager还支持服务器的实例分组、以及对不同分组的统一管理。

• CloudFormation是专为那些在AWS云中工作的用户而设计的。目前已经配置了342种AWS资源类型。允许使用JSON或YAML定制各种模板来构建不同复杂程度的基础架构模型。

• (CDM)是基于Google云平台的配置文件(YAML)和模板(JINJA2或PYTHON)的一种自动化执行工具。它允许用户自行定义和同步部署各种系统资源。Google CDM也支持预览功能。这意味着：您在不直接提交更改的情况下，便可以直接了解到部署和变更所带来的影响。可以帮助用户避免出现人为的错误，还能够起到加强与稳定整体基础架构的作用。

• Terraform 是一个IT基础架构自动化编排工具，可以用代码来管理维护 IT 资源。Terraform的命令行接口 (CLI) 提供一种简单机制，用于将配置文件部署到任意支持的云上，并对其进行版本控制。通过配置文件可以描述云资源的拓扑基础架构。

Terraform 支持的服务商众多

安装Terraform简单

Terraform 可以随意部署在任意的客户端上，只要可以连通公网即可（Initializing provider plugins and Call Cloud OpenAPI） ，通过http://1t.click/vND下载对应平台的可执行二进制包，解压出来Executable Binary 放指定目录，配置好相应的PATH则可使用terraform 指令。

$ terraformUsage: 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 versionworkspace          Workspace management

整个基础架构的建设只需要terraform init，terraform plan , terraform apply 三步来完成。删除整个环境只需要terraform  destroy一步来完成。

通过一个main.tf文件（只需要是.tf 文件）定义了ECS（镜像、实例类型）、VPC（CIDR、VPC Name）、OSS资源（ACL、实例Name）信息，通过Terraform 对资源配置参数做解析，调用阿里cloud OpenAPI 进行资源校验于创建，同时把整个资源创建状态化到一个.tf.state文件中，基于该文件则可以得知资源创建的所有信息，包括资源数量调整，规格调整，实例变更都依赖这种非常重要的文件。

terraform 具体使用案例

通过配置main.tf文件定义各种资源

定义认证资源

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

定义云主机资源

# Create a web serverresource "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"}

定义安全组资源

# Create security groupresource "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"}

定义输出结果信息

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

terraform init 

$ terraform initInitializing 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 breakingchanges, it is recommended to add version = "..." constraints to thecorresponding provider blocks in configuration, with the constraint stringssuggested below.* provider.alicloud: version = "~> 0.1"Terraform has been successfully initialized!You may now begin working with Terraform. Try running "terraform plan" to seeany changes that are required for your infrastructure. All Terraform commandsshould now work.

执行terraform plan，查看资源创建计划 

An execution plan has been generated and is shown below.Resource actions are indicated with the following symbols:  + createTerraform 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.

执行terraform apply，在云端创建资源

$ terraform applyalicloud_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 = webecs private ip = 10.31.28.93