DevOps - 成就完美的自動化 IaC 與 CaC

Infrastructure

當軟體開發完成之後，Infra 對於整體運作來說是很重要的
沒有基礎設施，如網路，電腦以及儲存空間，我們將沒辦法提供服務

如今已經有非常成熟的 cloud provider 如 AWS
某種程度上解決了基礎建設的難處
透過簡易的 UI 設定機器大小，網路等等 我們可以將大多數精力放在軟體開發上面了

不過這些操作都是手動處理居多，也是很麻煩的
更不用說你可能手殘設定錯誤，導致系統中斷服務(這並不是沒有發生過的)
因此我們可以將這些操作自動化以及一些設定來幫助我們
也就是 IaC - Infrastructure as Code

Programming Approach

Declarative Approach

透過撰寫所需要的系統組態設定的檔案，這樣的檔案就稱為宣告式

Imperative Approach

詳細描述具體實作步驟細節，即為命令式

Introduction to IaC - Infrastructure as Code

IaC 是個概念，而這個概念可能你我都已經接觸過不少次了
舉個簡單的 docker-compose 的例子

version: "3.9"

services:
  web:
    build: .
    deploy:
      replicas: 5
      restart_policy:
        condition: on-failure

  nginx:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
    depends_on:
      - web

docker compose 這個 yaml 裡面定義了你的服務的基本組態設定
我們定義了兩個 service(web 以及 nginx)
包含了他的 replica, port, volume 以及連接方式等等的設定

這其實就是 Infrastructure as Code 的概念
想想看哦，是不是擁有了這個組態設定檔，給我一台電腦，我都能完美複製 一模一樣 的環境出來？
那 as Code 是什麼意思呢？
我們是不是可以將 docker-compose.yaml 的組態設定用上版本控制，那某種程度上它也是一種程式碼了吧

IaC Definition

根據 什麼是基礎設施即程式碼？ 所述

就像軟體程式碼描述應用程式及其運作方式，基礎設施即程式碼 (IaC) 描述系統架構及其運作方式

通常具有以下性質的特性，就可以被稱為是 IaC

1. 可以自動化(code-driven configuration)
2. 可以被版本控制
3. 宣告式 描述系統組態設定
4. 專注在硬體層面

Why IaC

透過自動化的方式建立環境可以帶來一些好處

既然他是自動化的，也就意味著它出錯的機率會大幅度的降低
每次部屬到新的環境的時候，如果漏掉了一個設定，就可能會釀成大錯
人為疏失一直是軟體開發的常態問題，透過自動化能夠解決是在好不過得了

並且，因為我們是透過設定檔的方式建立環境
這樣可以很輕鬆的在不同的地區建立相同的環境

Introduction to CaC - Configuration as Code

同樣的概念套到 Configuration as Code 就很好理解了
像我自己平常寫專案會是使用 .env 的方式來設定環境
而通常我會給一個 .env.example 的檔案來作為範例
只要複製這個檔案就可以成功套用預設的設定檔了
這其實某種程度上來說就是 Configuration as Code

當然，我的作法跟 CaC 的定義有些許落差，不過我相信你有 get 到這個概念

CaC Definition

相比 IaC Definition 主要描述硬體層面的細節
CaC 則是專注在描述軟體層面的細節

而定義方面也大同小異

1. 可以自動化(code-driven configuration)
2. 可以被版本控制
3. 宣告式 描述軟體層面的組態設定
4. 專注在軟體層面的細節

Node.js PM2

我公司的服務，是用 PM2 這個服務帶起來的
而 PM2 的設定檔 ecosystem.config.js 裡面可以包含預設的設定

我們將一些常用的設定放在這個檔案中
像是 timeout, worker node … etc.
並且在這個檔案中可以設定不同的環境所需要的設定

所以它本質上是符合 CaC 的概念的

How about Secrets?

CaC 是將 configuration 以程式碼的形式儲存在版控之中
但是我們知道密碼這類隱私的東西是萬萬不可上傳的
那麼要如何 “as code” 呢？

一個方式是是用 environment variable, 像是 etcd
在應用程式中讀取這個 environment variable 就可以了

References

• 什麼是基礎設施即程式碼？