DevOps - 基础设施

DevOps 基础设施是现代软件开发和运营的基础。它可以帮助团队协同工作、轻松扩展和自动执行任务。主要思想是混合使用工具、方法和实践，以便在整个软件流程中更好地处理基础设施。

当开发和运营团队协同工作时，手动工作就会减少。它还使流程更快、更可靠。这样，我们可以提供质量更好的应用程序。

DevOps 中的基础设施是什么?

在 DevOps 中，基础设施是指我们创建、部署和运行应用程序所需的资源。这些资源可以是物理的、虚拟的或基于云的。它们包括 −

• 服务器 − 运行应用程序的机器(物理或虚拟)或容器。
• 网络 −用于数据传输、平衡负载和连接服务的设置。
• 存储 − 文件存储、数据库和数据处理工具等系统。
• 工具和服务 − 用于自动执行任务、监控系统、管理 CI/CD 管道和设置配置的平台。

DevOps 将基础设施视为代码。这意味着我们可以像使用基础设施即代码 (IaC) 管理应用程序代码一样管理它。 IaC 确保一切都一致且易于重复或扩展。

DevOps 基础设施的关键原则

下表重点介绍了 DevOps 基础设施的关键原则 −

基础设施即代码 (IaC):端到端示例

基础设施即代码 (IaC) 帮助我们使用代码管理和设置基础设施。它用自动化取代了手动工作。这使事情变得一致、易于扩展和可重复。Terraform、AWS CloudFormation 或 Ansible 等工具通常用于 IaC。

IaC 与 DevOps 管道配合良好。它支持持续交付，并让我们可以像使用代码一样跟踪基础设施中的变化。

分步示例:使用 Terraform 配置 Web 服务器

先决条件

首先，在您的机器上安装 Terraform。接下来，设置一个 AWS 账户并使用凭证配置 aws-cli。

目录结构

像这样排列项目文件 −

/iac-example
  ├── main.tf
  ├── variables.tf
  ├── outputs.tf

定义变量 (variables.tf)

此文件可帮助我们灵活地进行设置 −

variable "region" {
   description = "AWS region"
   default     = "us-east-1"
}
variable "instance_type" {
   description = "EC2 instance type"
   default     = "t2.micro"
}

配置资源 (main.tf)

我们在此定义基础设施 −

provider "aws" {
   region = var.region
}
resource "aws_instance" "web" {
   ami           = "ami-0c02fb55956c7d316" # Amazon Linux 2 AMI
   instance_type = var.instance_type
   tags = {
      Name = "TerraformExampleWebServer"
   }
   provisioner "remote-exec" {
      inline = [
         "sudo yum update -y",
         "sudo yum install -y httpd",
         "sudo systemctl start httpd",
         "sudo systemctl enable httpd"
      ]
   }
}
resource "aws_security_group" "web_sg" {
   name_prefix = "web-sg-"
   ingress {
      from_port   = 80
      to_port     = 80
      protocol    = "tcp"
      cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]
   }
   egress {
      from_port   = 0
      to_port     = 0
      protocol    = "-1"
      cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]
   }
}

输出信息 (outputs.tf)

设置后显示重要详细信息−

output "instance_public_ip" {
   value = aws_instance.web.public_ip
}

执行 Terraform 工作流

运行这些命令来创建基础设施 −

terraform init # 初始化 Terraform 环境
terraform plan # 查看执行计划
terraform apply # 应用更改

验证设置

运行 terraform apply 后，Terraform 将为您提供 EC2 实例的公共 IP。在浏览器中打开 IP 以检查 Web 服务器是否正常运行。

此示例展示了如何使用 Terraform 在 AWS 上设置一个简单的 Web 服务器。IaC 简化了现代基础设施管理。它帮助我们更快更好地开展 DevOps 实践。

云基础设施

云基础设施是通过互联网提供存储、网络和计算能力等计算资源所需的硬件和软件的组合。

AWS、Microsoft Azure 和 Google Cloud Platform (GCP) 等云服务提供商管理此基础设施。借助云基础设施，我们可以随时访问资源，而无需物理硬件。它具有可扩展性、灵活性，并且可以按需工作。

公有云、私有云和混合云

公有云 − 公有云由 AWS、Azure 或 GCP 等第三方公司管理。他们通过互联网提供资源。在公有云中，许多组织使用相同的基础设施。这使得它便宜、可扩展且易于使用，采用即用即付模式。示例包括 Amazon EC2 和 Microsoft Azure 虚拟机。

私有云 −私有云专用于一个组织。它可以在本地或由第三方提供商托管。与公共云相比，这种类型的云提供了更好的安全性、更多的控制和定制。但是，它可能更昂贵。私有云非常适合需要高数据隐私的行业。

混合云 − 混合云结合了公共云和私有云。这允许数据和应用程序在两者之间移动。混合模型很灵活。它允许企业使用公共云的可扩展性，同时将敏感数据保留在私有云中。这有助于管理工作负载、安全性和合规性

使用 AWS / GCP / Azure 进行基础设施管理

以下每个云平台都有自己的优势。最佳选择取决于我们的需求、我们当前的设置和业务需求。

AWS(亚马逊网络服务)

AWS 提供许多服务，如计算(EC2)、存储(S3)和数据库(RDS、DynamoDB)。它还提供 CloudFormation 和 AWS OpsWorks 等工具来实现自动化。AWS 提供托管服务，如用于 Web 应用的 AWS Elastic Beanstalk 和用于无服务器计算的 AWS Lambda。

GCP(谷歌云平台)

GCP 适用于机器学习、分析和人工智能。主要工具包括用于虚拟机的 Google Compute Engine、用于容器的 Google Kubernetes Engine (GKE) 和 Google Cloud Storage。GCP 对于使用 BigQuery 等工具进行数据分析特别有用。

Microsoft Azure

Azure 是微软的云平台。它提供计算(Azure 虚拟机)、存储(Azure Blob 存储)和网络(Azure 虚拟网络)。 Azure 与 Microsoft 软件配合良好。它还支持使用 Azure Arc 的混合云设置。许多使用 Microsoft 工具的企业更喜欢 Azure。

云基础设施的高级概念

下表重点介绍了云基础设施的一些高级概念 −

结论

在本章中，我们研究了现代基础设施管理的关键部分。我们介绍了设置 CI/CD 管道、网络、安全、扩展、灾难恢复和基础设施测试。 Jenkins、GitLab CI 和 ArgoCD 等工具可帮助我们轻松实现管道自动化。我们还讨论了负载平衡、服务网格和云扩展如何提高性能并保持可用性。

我们还讨论了使用 DevSecOps 和 Vault 等实践来保护基础设施。为了确保一切保持弹性，我们讨论了使用混沌工程和自动恢复。通过理解和使用这些想法，我们可以构建强大、可扩展且安全的基础设施，以支持持续交付、安全性和平稳运营。