Научный редактор К. Русецкий

Переводчики О. Сивченко, С. Черников

Технические редакторы Н. Гринчик, Е. Рафалюк-Бузовская

Литературный редактор В. Байдук

Художники Н. Гринчик, В. Мостипан, Г. Синякина (Маклакова)

Корректоры Е. Павлович, Е. Рафалюк-Бузовская

Верстка О. Богданович

 

Евгений Брикман

Terraform: инфраструктура на уровне кода. — СПб.: Питер, 2021.

 

ISBN 978-5-4461-1590-7

© ООО Издательство "Питер", 2021

 

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

 

Посвящается маме, папе, Лайле и Молли

Введение

Давным-давно в далеком-предалеком вычислительном центре древнее племя могущественных существ, известных как «сисадмины», вручную развертывало инфраструктуру. Каждый сервер, база данных (БД), балансировщик нагрузки и фрагмент сетевой конфигурации создавались и управлялись вручную. Это было мрачное и ужасное время: страх простоя, случайной ошибки в конфигурации, медленных и хрупких развертываний и того, что может произойти, если сисадмины перейдут на темную сторону (то есть возьмут отпуск). Но спешу вас обрадовать — благодаря движению DevOps у нас теперь есть замечательный инструмент: Terraform.

Terraform (https://www.terraform.io/) — это инструмент с открытым исходным кодом от компании HashiCorp. Он позволяет описывать инфраструктуру в виде кода на простом декларативном языке и развертывать ее/управлять ею в различных публичных облачных сервисах (скажем, Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Cloud Platform, DigitalOcean), а также частных облаках и платформах виртуализации (OpenStack, VMWare и др.) всего несколькими командами. Например, вместо того чтобы вручную щелкать кнопкой мыши на веб-странице или вводить десятки команд в консоль, вы можете воспользоваться следующим кодом и сконфигурировать сервер в AWS:

provider "aws" {

  region = "us-east-2"

}

 

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

Чтобы его развернуть, введите следующее:

$ terraform init

$ terraform apply

Благодаря своей простоте и мощи Terraform стал ключевым игроком в мире DevOps. Он позволяет заменить громоздкие, хрупкие и неавтоматизированные средства управления инфраструктурой на надежный автоматизированный инструмент, поверх которого вы можете объединить все остальные элементы DevOps (автоматическое тестирование, непрерывную интеграцию и непрерывное развертывание) и сопутствующий инструментарий (например, Docker, Chef, Puppet).

Прочитайте эту книгу, и вы сможете сразу приступить к работе с Terraform.

Начав с простейшего примера Hello, World, вы научитесь работать с полным стеком технологий (кластером серверов, балансировщиком нагрузки, базой данных), рассчитанным на огромные объемы трафика и крупные команды разработчиков, уже после прочтения лишь нескольких глав. Это практическое руководство не только научит принципам DevOps и инфраструктуры как кода (infrastructure as code, или IaC), но и проведет вас через десятки примеров кода, которые можно попробовать выполнить дома. Поэтому держите компьютер под рукой.

Дочитав книгу, вы будете готовы к работе с Terraform в реальных условиях.

Целевая аудитория книги

Книга предназначена для всех, кто отвечает за уже написанный код. Это относится к сисадминам, специалистам по эксплуатации, релиз-, SR-, DevOps-инженерам, разработчикам инфраструктуры, разработчикам полного цикла, руководителям инженерной группы и техническим директорам. Какой бы ни была ваша должность, если вы занимаетесь инфраструктурой, развертываете код, конфигурируете серверы, масштабируете кластеры, выполняете резервное копирование данных, мониторите приложения и отвечаете на вызовы в три часа ночи, эта книга для вас.

В совокупности эти обязанности обычно называют операционной деятельностью (или системным администрированием). Раньше часто встречались разработчики, которые умели писать код, но не разбирались в системном администрировании; точно так же нередко попадались сисадмины без умения писать код. Когда-то такое разделение было приемлемым, но в современном мире, который уже нельзя представить без облачных вычислений и движения DevOps, практически любому разработчику необходимы навыки администрирования, а любой сисадмин должен уметь программировать.

Для чтения этой книги не обязательно быть специалистом в той или иной области — поверхностного знакомства с языками программирования, командной ­строкой и серверным программным обеспечением (сайтами) должно хватить. Всему остальному можно научиться в процессе. Таким образом, по окончании чтения вы будете уверенно разбираться в одном из важнейших аспектов современной разработки и системного администрирования — в управлении инфраструктурой как кодом.

Вы не только научитесь управлять инфраструктурой в виде кода, используя Terraform, но и узнаете, как это вписывается в общую концепцию DevOps. Вот несколько вопросов, на которые вы сможете ответить по прочтении этой книги.

• Зачем вообще использовать IaC?

• Какая разница между управлением конфигурацией, оркестрацией, инициализацией ресурсов и шаблонизацией серверов?

• Когда следует использовать Terraform, Chef, Ansible, Puppet, Salt, CloudFor­mation, Docker, Packer или Kubernetes?

• Как работает система Terraform и как с ее помощью управлять инфраструктурой?

• Как создавать модули Terraform, подходящие для повторного использования?

• Как писать код для Terraform, который будет достаточно надежным для практического применения?

• Как тестировать свой код для Terraform?

• Как внедрить Terraform в свой процесс автоматического развертывания?

• Как лучше всего использовать Terraform в командной работе?

Вам понадобятся лишь компьютер (Terraform поддерживает большинство операционных систем), интернет-соединение и желание учиться.

Почему я написал эту книгу

Terraform — мощный инструмент, совместимый со всеми популярными облачными провайдерами. Он основан на простом языке, позволяет повторно использовать код, выполнять тестирование и управлять версиями. Это открытый проект с дружелюбным и активным сообществом. Но, надо признать, он еще не до конца сформирован.

Terraform — относительно новая технология. Несмотря на ее популярность, по состоянию на январь 2020 года все еще не вышла версия 1.0.0 (стабильная версия — 0.12.21. — Примеч. ред.). По-прежнему сложно найти книги и статьи или встретить специалистов, которые бы помогли вам овладеть этим инструментом. Официальная документация Terraform хорошо подходит для знакомства с базовым синтаксисом и возможностями, но в ней мало информации об идиоматических шаблонах, рекомендуемых методиках, тестировании, повторном использовании кода и рабочих процессах в команде. Это как пытаться овладеть французским языком с помощью одного лишь словаря, игнорируя грамматику и идиомы.

Я написал эту книгу, чтобы помочь разработчикам изучить Terraform. Я пользуюсь этим инструментом четыре года из пяти с момента его создания — в основном в моей компании Gruntwork (http://www.gruntwork.io). Там он сыграл ключевую роль в создании библиотеки более чем из 300 000 строк проверенного временем инфраструктурного кода, готового к повторному использованию и уже применяемого сотнями компаний в промышленных условиях. Написание и поддержка такого большого объема инфраструктурного кода на таком длинном отрезке времени в таком огромном количестве разных компаний и сценариев применения позволили нам извлечь много непростых уроков. Я хочу поделиться ими с вами, чтобы вы могли сократить этот долгий процесс и овладеть Terraform в считаные дни.

Конечно, одним чтением этого не добьешься. Чтобы начать свободно разговаривать на французском, придется потратить какое-то время на общение с носителями языка, просмотр французских телепередач и прослушивание французской музыки. Чтобы овладеть Terraform, нужно написать для этой системы настоящий код, использовать его в реальном ПО и развернуть это ПО на настоящих серверах. Поэтому приготовьтесь к чтению, написанию и выполнению большого количества кода.

Структура издания

В книге освещается следующий список тем.

•Глава 1 «Почему Terraform». Как DevOps меняет наш подход к выполнению ПО; краткий обзор инструментов IaC, включая управление конфигурацией, шаблонизацию серверов, оркестрацию и инициализацию ресурсов; преимущества IaC; сравнение Terraform, Chef, Puppet, Ansible, SaltStack, OpenStack Heat и CloudFormation; как сочетать такие инструменты, как Terraform, Packer, Docker, Ansible и Kubernetes.

• Глава 2 «Приступаем к работе с Terraform». Установка Terraform; краткий обзор синтаксиса Terraform; обзор утилиты командной строки Terraform; как развернуть один сервер; как развернуть веб-сервер; как развернуть кластер веб-серверов; как развернуть балансировщик нагрузки; как очистить созданные вами ресурсы.

• Глава 3 «Как управлять состоянием Terraform». Что такое состояние Terraform; как хранить состояние, чтобы к нему имели доступ разные члены команды; как блокировать файлы состояния, чтобы предотвратить конкуренцию; как управлять конфиденциальными данными в Terraform; как изолировать файлы состояния, чтобы смягчить последствия ошибок; как использовать рабочие области Terraform; рекомендуемая структура каталогов для проектов Terraform; как работать с состоянием, доступным только для чтения.

• Глава 4 «Повторное использование инфраструктуры с помощью модулей Terraform». Что такое модули; как создать простой модуль; как сделать модуль конфигурируемым с помощью входных и выходных значений; локальные переменные; версионные модули; потенциальные проблемы с модулями; использование модулей для описания настраиваемых элементов инфраструктуры с возможностью повторного применения.

• Глава 5 «Работа с Terraform: циклы, условные выражения, развертывание и подводные камни». Циклы с параметром count, выражения for_each и for, строковая директива for; условный оператор с параметром count, выражениями for_each и for, строковой директивой if; встроенные функции; развертывание с нулевым временем простоя; часто встречающиеся подводные камни, связанные с ограничениями count и for_each, развертываниями без простоя; как хорошие планы могут провалиться, проблемы с рефакторингом и отложенная согласованность.

• Глава 6 «Код Terraform промышленного уровня». Почему проекты DevOps всегда развертываются дольше, чем ожидается; что характеризует инфраструктуру, готовую к промышленному использованию; как создавать модули Terraform для промышленных условий; готовые к выпуску модули; реестр модулей Terraform; «аварийные люки» в Terraform.

• Глава 7 «Как тестировать код Terraform». Ручное тестирование кода Terraform; тестовые среды и очистка; автоматизированное тестирование кода Terraform; Terrarest; модульные тесты; интеграционные тесты; сквозные тесты; внедрение зависимостей; параллельное выполнение тестов; этапы тестирования; пирамида тестирования; статический анализ; проверка свойств.

•Глава 8 «Как использовать Terraform в команде». Как внедрить Terraform в командную работу; как убедить начальство; рабочий процесс развертывания кода приложения; рабочий процесс развертывания инфраструктурного кода; управление версиями; золотое правило Terraform; разбор кода; рекомендации по оформлению кода; принятый в Terraform стиль; CI/CD для Terraform; процесс развертывания.

Эту книгу можно читать последовательно или сразу переходить к тем главам, которые вас больше всего интересуют. Имейте в виду, что все примеры последующих глав основаны на коде из предыдущих. Если вы листаете туда-сюда, используйте в качестве ориентира архив исходного кода (как описано в разделе «Примеры с открытым исходным кодом» далее). В приложении вы найдете список книг и статей о Terraform, системном администрировании, IaC и DevOps.

Что нового во втором издании

Первое издание вышло в 2017 году. В мае 2019-го я готовил второе издание и был очень удивлен тому, как все изменилось за пару лет! Эта книга по своему объему почти в два раза превосходит предыдущую и включает две полностью новые главы. Кроме того, существенно обновлены все оригинальные главы и примеры кода.

Если вы уже прочитали первое издание и хотите узнать, что изменилось, или вам просто интересно посмотреть, как эволюционировал проект Terraform, вот несколько основных моментов.

•Четыре крупных обновления Terraform. Когда вышла первая книга, стабильной версией Terraform была 0.8. Спустя четыре крупных обновления Terraform имеет версию 0.12. За это время появились некоторые поразительные новшества, о которых пойдет речь далее. Чтобы обновиться, пользователям придется попотеть!1

• Улучшения в автоматическом тестировании. Существенно эволюционировали методики и инструментарий написания автоматических тестов для кода Terraform. Тестированию посвящена новая глава, седьмая, которая затрагивает такие темы, как модульные, интеграционные и сквозные тесты, внедрение зависимостей, распараллеливание тестов, статический анализ и др.

• Улучшения в модулях. Инструментарий и методики создания модулей Terraform тоже заметно эволюционировали. В новой, шестой, главе вы найдете руководство по написанию испытанных модулей промышленного уровня с возможностью повторного использования — таких, которым можно доверить благополучие своей компании.

• Улучшения в рабочем процессе. Глава 8 была полностью переписана согласно тем изменениям, которые произошли в процедуре интеграции Terraform в рабочий процесс команд. Там, помимо прочего, можно найти подробное руководство о том, как провести прикладной и инфраструктурный код через все основные этапы: разработку, тестирование и развертывание в промышленной среде.

• HCL2. В Terraform 0.12 внутренний язык HCL обновился до HCL2. Это включает в себя поддержку полноценных выражений (чтобы вам не приходилось заворачивать все в ${…}!), развитые ограничители типов, условные выражения с отложенным вычислением, поддержку выражений null, for_each и for, вложенные блоки и др. Все примеры кода в этой книге были адаптированы для HCL2, а новые возможности языка подробно рассматриваются в главах 5 и 6.

• Переработанные механизмы хранения состояния. В Terraform 0.9 появилась концепция внутренних хранилищ. Это полноценный механизм хранения и разделения состояния Terraform со встроенной поддержкой блокирования. В Terraform 0.9 также были представлены окружения состояния, которые позволяют управлять развертываниями в разных средах; но уже в версии 0.10 им на смену пришли рабочие области. Все эти темы рассматриваются в главе 3.

• Вынос провайдеров из ядра Terraform. В Terraform 0.10 из ядра был вынесен код для всех провайдеров (то есть код для AWS, GCP, Azure и т. д.). Благодаря этому разработка провайдеров теперь ведется в отдельных репозиториях, в своем собственном темпе и с выпуском независимых версий. Однако теперь придется загружать код провайдера с помощью команды terraforminit каждый раз, когда вы начинаете работать с новым модулем. Об этом пойдет речь в главах 2 и 7.

• Большое количество новых провайдеров. В 2016 году проект Terraform официально поддерживал лишь несколько основных облачных провайдеров (AWS, GCP и Azure). Сейчас же их количество превысило 100, а провайдеров, разрабатываемых сообществом, и того больше2. Благодаря этому вы можете использовать код для работы не только с множеством разных облаков (например, теперь существуют провайдеры для Alicloud, Oracle Cloud Infrastructure, VMware vSphere и др.), но и с другими аспектами окружающего мира, включая системы управления версиями (GitHub, GitLab или BitBucket), хранилища данных (MySQL, PostreSQL или InfluxDB), системы мониторинга и оповещения (включая DataDog, New Relic или Grafana), платформы наподобие Kubernetes, Helm, Heroku, Rundeck или Rightscale и многое другое. Более того, сейчас у каждого провайдера намного лучше покрытие: скажем, провайдер для AWS охватывает большинство сервисов этой платформы, а поддержка новых сервисов часто появляется даже раньше, чем у CloudFormation!

• Реестр модулей Terraform. В 2017 году компания HashiCorp представила реестр модулей Terraform (registry.terraform.io) — пользовательский интерфейс, который облегчает просмотр и загрузку открытых универсальных модулей Terraform, разрабатываемых сообществом. В 2018 году была добавлена возможность запускать внутри своей организации закрытый реестр. В Terraform 0.11 появился полноценный синтаксис для загрузки модулей из реестра. Подробнее об этом читайте в разделе «Управление версиями» на с. 153.

• Улучшенная обработка ошибок. В Terraform 0.9 обновилась обработка ошибок состояния: если при записи состояния в удаленное хранилище обнаруживается ошибка, это состояние сохраняется локально, в файле errored.tfstate. В Terraform 0.12 механизм был полностью переработан. Теперь ошибки перехватываются раньше, а сообщения о них стали более понятными и содержат путь к файлу, номер строчки и фрагмент кода.

• Много других мелких изменений. Было сделано много менее значительных изменений, включая появление локальных переменных (см. раздел «Локальные переменные модулей» на с. 144), новые «аварийные люки» для взаимодействия с внешним миром с помощью скриптов (например, подраздел «Модули вне Terraform» на с. 242), выполнение plan в рамках команды apply (см. раздел «Развертывание одного сервера» на с. 64), исправление циклических проблем с create_before_destroy, значительное улучшение параметра count, которое позволяет ссылаться в нем на источники данных и ресурсы (см. раздел «Циклы» на с. 160), десятки новых встроенных функций, обновленное наследование provider и многое другое.

Чего нет в этой книге

Книга не задумывалась как исчерпывающее руководство по Terraform. Она не ­охватывает все облачные провайдеры, все ресурсы, которые поддерживаются каждым из них, или каждую команду, доступную в этой системе. За этими подробностями я отсылаю вас к документации по адресу https://www.terraform.io/docs/index.html.

Документация содержит множество полезной информации, но, если вы только знакомитесь с Terraform, концепцией «инфраструктура как код» или системным администрированием, вы попросту не знаете, какие вопросы задавать. Поэтому данная книга сосредоточена на том, чего нет в документации: как выйти за рамки вводных примеров и начать использовать Terraform в реальных условиях. Моя цель — быстро подготовить вас к работе с данной системой. Для этого мы обсудим, зачем вообще может понадобиться Terraform, как внедрить этот инструмент в рабочий процесс и какие методики и шаблоны проектирования обычно работают лучше всего.

Чтобы это продемонстрировать, я включил в книгу ряд примеров кода. Я пытался сделать так, чтобы вам было просто работать с ними в домашних условиях. Для этого минимизировал количество сторонних зависимостей. Именно поэтому везде используется лишь один облачный провайдер, AWS. Таким образом, вам нужно будет зарегистрироваться только в одном стороннем сервисе (к тому же AWS предлагает хороший бесплатный тариф, поэтому не придется ничего платить за выполнение примеров).

Примеры с открытым исходным кодом

Все доступные в этой книге примеры кода можно найти по адресу github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code.

Перед чтением можете скопировать репозиторий, чтобы иметь возможность выполнять примеры на своем компьютере:

git clone https://github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code.git

Примеры кода в этом репозитории разбиты по главам. Стоит отметить, что большинство из них демонстрирует состояние кода на момент завершения главы. Если вы хотите научиться как можно большему, весь код лучше писать самостоятельно, с нуля.

Программирование начинается в главе 2, где вы научитесь развертывать кластер веб-серверов с помощью Terraform от начала и до конца. После этого следуйте инструкциям в каждой последующей главе, развивая и улучшая этот пример.

Вносите изменения так, как указано в книге, пытайтесь писать весь код самостоятельно и используйте примеры из репозитория в GitHub только для того, чтобы свериться или прояснить непонятные моменты.

Версии

Все примеры в этой книге проверены на версии Terraform 0.12.x, которая на момент написания является последним крупным обновлением. Поскольку Terraform — относительно новый инструмент, который все еще не достиг версии 1.0.0, вполне вероятно, что будущие выпуски будут содержать обратно несовместимые изменения и некоторые из рекомендуемых методик со временем поменяются и эволюционируют.

Я попытаюсь выпускать обновления как можно чаще, но проект Terraform движется очень быстро. Чтобы не отставать, вам самим придется прилагать определенные усилия. Чтобы не пропустить последние новости, статьи и обсуждения, связанные с Terraform и DevOps, посещайте сайт этой книги по адресу http://www.terraformupandrunning.com/ и подпишитесь на информационную рассылку (http://www.terraformupandrunning.com/#newsletter)!

Использование примеров кода

Эта книга предназначена для того, чтобы помочь вам решать ваши задачи. Вы можете свободно использовать примеры кода в своих программах и документации. Если вы не воспроизводите существенную часть кода, не нужно с нами связываться. Это, скажем, касается ситуаций, когда вы включаете в свою программу несколько фрагментов кода, которые приводятся в книге. Однако продажа или распространение CD с примерами из книг издательства O’Reilly требует отдельного разрешения. Если вы цитируете эту книгу с примерами кода при ответе на вопрос, разрешение не требуется. Но нужно связаться с нами, если хотите включить существенную часть приводимого здесь кода в документацию своего продукта.

Мы приветствуем, но не требуем отсылки на оригинал. Отсылка обычно состоит из названия, имени автора, издательства, ISBN. Например: «Terraform: инфраструктура на уровне кода», Евгений Брикман. Питер, 2020. 978-5-4461-1590-7.

Если вам кажется, что то, как вы обращаетесь с примерами кода, выходит за рамки добросовестного использования или условий, перечисленных выше, можете обратиться к нам по адресу permissions@oreilly.com.

Условные обозначения

В этой книге используются следующие типографические обозначения.

Курсив

Обозначает новые термины и важные моменты.

Рубленый

Обозначает URL, адреса электронной почты и элементы интерфейса.

Моноширинный шрифт

Используется в листингах кода, а также в тексте, обозначая такие программные элементы, как имена переменных и функций, базы данных, типы данных, переменные среды, операторы и ключевые слова, названия папок и файлов, а также пути к ним.

Жирный моноширинный шрифт

Обозначает команды или другой текст, который должен быть введен пользователем.

Курсивный моноширинный шрифт

Обозначает текст, вместо которого следует подставить пользовательские значения или данные, зависящие от контекста.

Этот значок обозначает примечание общего характера.

Этот значок обозначает предупреждение или предостережение.

Благодарности

Джош Падник

Без тебя эта книга не появилась бы. Ты тот, кто познакомил меня с Terraform, научил основам и помог разобраться со всеми сложностями. Спасибо, что поддерживал меня, пока я воплощал наши коллективные знания в книгу. Спасибо за то, что ты такой классный соучредитель. Благодаря тебе я могу заниматься стартапом и по-прежнему радоваться жизни. И больше всего я благодарен тебе за то, что ты хороший друг и человек.

O’Reilly Media

Спасибо за то, что выпустили еще одну мою книгу. Чтение и написание книг коренным образом изменили мою жизнь, и я горжусь тем, что вы помогаете мне делиться некоторыми из моих текстов с другими. Отдельная благодарность Брайану Андерсону за его помощь в подготовке первого издания в рекордные сроки и Вирджинии Уилсон, благодаря которой мне каким-то образом удалось поставить новый рекорд со вторым изданием.

Сотрудники Gruntwork

Не могу выразить, насколько я благодарен вам всем за то, что вы присоединились к нашему крошечному стартапу. Вы создаете потрясающее ПО! Спасибо, что удерживали компанию на плаву, пока я работал над вторым изданием этой книги. Вы замечательные коллеги и друзья.

Клиенты Gruntwork

Спасибо, что рискнули связаться с мелкой, неизвестной компанией и согласились стать подопытными кроликами для наших экспериментов с Terraform. Задача Gruntwork — на порядок упростить понимание, разработку и развертывание ПО. Нам не всегда это удается (в книге я описал многие из наших ошибок!), поэтому я благодарен за ваше терпение и желание принять участие в нашей дерзкой попытке улучшить мир программного обеспечения.

HashiCorp

Спасибо за создание изумительного набора инструментов для DevOps, включая Terraform, Packer, Consul и Vault. Вы улучшили мир DevOps, а заодно и жизни миллионов разработчиков.

Киф Моррис, Сет Варго, Маттиас Гис, Рокардо Феррейра, Акаш Махаян, Мориц Хейбер

Спасибо за вычитку первых черновиков книги и за большое количество по­дробных и конструктивных отзывов. Ваши советы улучшили эту книгу.

Читатели первого издания

Те из вас, кто купил первое издание, сделали возможным создание второго. Спасибо. Ваши отзывы, вопросы, предложения относительно исходного кода и постоянная жажда новостей послужили мотивацией примерно для 160 дополнительных страниц нового материала. Надеюсь, новый текст окажется полезным, и с нетерпением жду дальнейшего давления со стороны читателей.

Мама, папа, Лайла, Молли

Так получилось, что я написал еще одну книгу. Это, скорее всего, означает, что я проводил с вами меньше времени, чем мне бы хотелось. Спасибо за то, что отнеслись к этому с пониманием. Я вас люблю.

От издательства

Ваши замечания, предложения, вопросы отправляйте по адресу comp@piter.com (издательство «Питер», компьютерная редакция).

Мы будем рады узнать ваше мнение!

На веб-сайте издательства www.piter.com вы найдете подробную информацию о наших книгах.

1. Почему Terraform

Программное обеспечение (ПО) нельзя считать завершенным, если оно просто работает на вашем компьютере, проходит тесты и получает одобрение при обзоре кода (code review). ПО не готово, пока вы не доставите его пользователю.

Доставка ПО включает в себя множество задач, которые необходимо решить для того, чтобы сделать код доступным для клиента. Это подразумевает запуск кода на боевых (production) серверах, обеспечение его устойчивости к перебоям в работе и всплескам нагрузки, защиту от злоумышленников. Прежде чем погружаться в мир Terraform, стоит сделать шаг назад и поговорить о роли этого инструмента в большом деле доставки программного обеспечения.

В этой главе мы подробно обсудим следующие темы.

• Появление DevOps.

• Что такое инфраструктура как код.

• Как работает Terraform.

• Сравнение Terraform с другими инструментами для работы с инфраструктурой как с кодом.

Появление DevOps

Если бы в недалеком прошлом вы захотели создать компанию — разработчик ПО, вам бы пришлось иметь дело с большим количеством оборудования. Для этого нужно было бы подготовить шкафы и стойки, поместить в них серверы, подключить кабели и провода, установить систему охлаждения, предусмотреть резервные системы питания и т. д. В те дни было логично разделять работников на две команды: разработчиков (developers, Devs), которые занимались написанием программ, и системных администраторов (operations, Ops), в чьи обязанности входило управление этим оборудованием.

Типичная команда разработчиков собирала свое приложение и «перебрасывала его через стену» команде сисадминов. Последние должны были разобраться с тем, как его развертывать и запускать. Большая часть этого процесса выполнялась вручную. Отчасти потому, что это неизбежно требовало подключения физического аппаратного обеспечения (например, расстановки серверов по стойкам и разводки сетевых кабелей). Но программные аспекты работы системных администраторов, такие как установка приложений и их зависимостей, часто выполнялись вручную путем выполнения команд на сервере.

До поры до времени этого было достаточно, но по мере роста компании начинали возникать проблемы. Обычно выглядело так: поскольку ПО доставлялось вручную, а количество серверов увеличивалось, выпуск новых версий становился медленным, болезненным и непредсказуемым. Команда сисадминов иногда допускала ошибки, и в итоге некоторые серверы требовали немного других настроек по сравнению со всеми остальными (это проблема, известная как дрейф конфигурации). Поэтому росло число программных ошибок. Разработчики пожимали плечами и отвечали: «У меня на компьютере все работает!» Перебои в работе становились все более привычными.

Команда администраторов, уставшая от вызовов в три часа ночи после каждого выпуска, решала снизить частоту выпуска новых версий до одного в неделю. Затем происходил переход на месячный и в итоге на полугодовой цикл. За несколько недель до полугодового выпуска команды пытались объединить все свои проекты, что приводило к большой неразберихе с конфликтами слияния. Никому не удавалось стабилизировать основную ветку. Команды начинали винить друг друга. Возникало недоверие. Работа в компании останавливалась.

В наши дни ситуация меняется коренным образом. Вместо обслуживания собственных вычислительных центров многие компании переходят в облако, пользуясь преимуществами таких сервисов, как Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure и Google Cloud Platform (GCP). Вместо того чтобы тесно заниматься оборудованием, многие команды системных администраторов проводят все свое время за работой с программным обеспечением, используя инструменты вроде Chef, Puppet, Terraform и Docker. Вместо расставления серверов по стойкам и подключения сетевых кабелей многие сисадмины пишут код.

В итоге обе команды, Dev и Ops, в основном занимаются работой с ПО, и граница между ними постепенно размывается. Возможно, наличие отдельных команд, отвечающих за прикладной и инфраструктурный код, все еще имеет смысл, но уже сейчас очевидно, что обе они должны работать вместе более тесно. Вот где берет начало движение DevOps.

DevOps не название команды, должности или какой-то определенной технологии. Это набор процессов, идей и методик. Каждый понимает под DevOps что-то свое, но в этой книге я буду использовать следующее определение: цель DevOps — значительно повысить эффективность доставки ПО.

Вместо многодневного кошмара со слиянием веток вы постоянно интегрируете свой код, поддерживая его в развертываемом состоянии. Вместо ежемесячных развертываний вы можете доставлять свой код десятки раз в день или даже после каждой фиксации. Вместо того чтобы иметь дело с постоянными простоями и перебоями в работе, вы сможете создавать устойчивые системы с автоматическим восстановлением, используя мониторинг и оповещения для обнаружения проблем, которые требуют ручного вмешательства.

Компании, прошедшие через подобные трансформации, показывают изумительные результаты. Например, после применения в своей организации методик DevOps компания Nordstrom сумела удвоить количество выпускаемых ежемесячно функций, уменьшить число дефектов на 50 %, сократить сроки реализации идей в промышленных условиях на 60 % и снизить частоту сбоев в процессе эксплуатации ПО на 60–90 %. После того как в подразделении LaserJet Firmware компании HP стали использовать методики DevOps, доля времени, затрачиваемого на разработку новых возможностей, увеличилась с 5 до 40 %, а общая стоимость разработки была снижена на 40 %. До внедрения DevOps доставка кода в компании Etsy была нечастым процессом, сопряженным со стрессом и многочисленными перебоями в работе. Теперь развертывания выполняются по 25–50 раз в день с куда меньшим количеством проблем3.

Движение DevOps основано на четырех принципах: культуре, автоматизации, измерении и разделении (в англ. языке иногда используется аббревиатура CASM (http://bit.ly/2GS3CR3) — culture, automation, sharing, measurement). Эта книга не задумывалась как комплексный обзор DevOps (рекомендуемая литература приводится в приложении), поэтому сосредоточусь лишь на одном из указанных принци­пов: автоматизации.

Наша задача — автоматизировать как можно больше аспектов процесса доставки программного обеспечения. Это означает, что вы будете управлять своей инфраструктурой через код, а не с помощью веб-страницы или путем ввода консольных команд. Такую концепцию обычно называют «инфраструктура как код» (infrastructure as code, или IaC).

Что такое инфраструктура как код

Идея, стоящая за IaC, заключается в том, что для определения, развертывания, обновления и удаления инфраструктуры нужно писать и выполнять код. Это важный сдвиг в образе мышления, когда все аспекты системного администрирования воспринимаются как программное обеспечение — даже те, которые представляют оборудование (например, настройка физических серверов). Ключевым аспектом DevOps является то, что почти всем можно управлять внутри кода, включая серверы, базы данных, сети, журнальные файлы, программную конфигурацию, документацию, автоматические тесты, процессы развертывания и т. д.

Инструменты IaC можно разделить на пять общих категорий:

• специализированные скрипты;

• средства управления конфигурацией;

• средства шаблонизации серверов;

• средства оркестрации;

• средства инициализации ресурсов.

Рассмотрим каждую из них.

Специализированные скрипты

Самый простой и понятный способ что-либо автоматизировать — написать для этого специальный скрипт. Вы берете задачу, которая выполняется вручную, разбиваете ее на отдельные шаги, описываете каждый шаг в виде кода, используя любимый скриптовый язык, и выполняете получившийся скрипт на своем сервере, как показано на рис. 1.1.

 

Рис. 1.1. Выполнение специализированного скрипта на сервере

Например, ниже показан bash-скрипт setup-webserver.sh, который конфигурирует веб-сервер, устанавливая зависимости, загружая код из Git-репозитория и запуская Apache:

# Обновляем кэш apt-get

sudo apt-get update

 

# Устанавливаем PHP и Apache

sudo apt-get install -y php apache2

 

# Копируем код из репозитория

sudo git clone https://github.com/brikis98/php-app.git /var/www/html/app

 

# Запускаем Apache

sudo service apache2 start

Крайне удобной особенностью специализированных скриптов (и их огромным недостатком) является то, что код можно писать как угодно и с использованием популярных языков программирования общего назначения.

Если инструменты, специально созданные для IaC, предоставляют лаконичный API для выполнения сложных задач, языки программирования общего назначения подразумевают написание своего кода в каждом отдельно взятом случае. Более того, средства IaC обычно навязывают определенную структуру кода, тогда как в специализированных скриптах каждый разработчик использует собственный стиль и делает вещи по-своему. Если речь идет о скрипте из восьми строк, который устанавливает Apache, обе проблемы можно считать незначительными, но, если вы попытаетесь применить тот же подход к управлению десятками серверов, базами данных, балансировщиками нагрузки и сетевой конфигурацией, все пойдет наперекосяк.

Если вам когда-либо приходилось поддерживать большой репозиторий bash-скриптов, вы знаете, что это почти всегда превращается в «кашу» из плохо структурированного кода. Специализированные скрипты отлично подходят для небольших одноразовых задач, но, если вы собираетесь управлять всей своей инфраструктурой в виде кода, следует использовать специально предназначенный для этого инструмент IaC.

Средства управления конфигурацией

Chef, Puppet, Ansible и SaltStack являются средствами управления конфигурацией. Это означает, что они предназначены для установки и администрирования программного обеспечения на существующих серверах. Например, ниже показана роль Ansible под названием web-server.yml, которая настраивает тот же веб-сервер Apache, что и скрипт setup-webserver.sh:

- name: Update the apt-get cache

  apt:

    update_cache: yes

 

- name: Install PHP

  apt:

    name: php

 

- name: Install Apache

  apt:

    name: apache2

 

- name: Copy the code from the repository

  git: repo=https://github.com/brikis98/php-app.git dest=/var/www/html/app

 

- name: Start Apache

  service: name=apache2 state=started enabled=yes

Этот код похож на bash-скрипт, но использование такого инструмента, как Ansible, дает ряд преимуществ.

•Стандартизированное оформление кода. Ansible требует, чтобы код имел предсказуемую структуру. Это касается документации, структуры файлов и каталогов, параметров с понятными именами, управления конфиденциальными данными и т. д. Если каждый разработчик организует свои специализированные скрипты по-разному, то большинство средств управления конфигурацией имеют набор правил и соглашений, которые упрощают навигацию по коду.

• Идемпотентность4. Написать рабочий специализированный скрипт не так уж и трудно. Намного сложнее написать скрипт, который будет работать корректно вне зависимости от того, сколько раз вы его запустите. Каждый раз, когда вы создаете в своем скрипте папку, нужно убедиться, что ее еще не существует. Всякий раз, когда вы добавляете строчку в конфигурационный файл, необходимо проверить, существует ли эта строчка. И всегда, когда вы хотите запустить программу, надо определить, выполняется ли она в данный момент.

Код, который работает корректно независимо от того, сколько раз вы его запускаете, называется идемпотентным. Чтобы сделать идемпотентным bash-скрипт из предыдущего раздела, придется добавить много строчек кода, включая уйму условных выражений. Для сравнения: большинство функций Ansible идемпотентно по умолчанию. Например, роль Ansible web-server.yaml установит сервер Apache только в случае, если он еще не установлен, и попытается его запустить лишь при условии, что он еще не выполняется.

• Распределенность. Специализированные скрипты предназначены для выполнения на одном локальном компьютере. Ansible и другие средства управления конфигурацией специально «заточены» под работу с большим количеством удаленных серверов, как показано на рис. 1.2.

 

Рис. 1.2. Такие средства управления конфигурацией, как Ansible, способны выполнять ваш код на большом количестве серверов

Например, чтобы применить роль web-server.yml к пяти серверам, нужно сначала создать файл под названием hosts, который содержит IP-адреса этих серверов:

[webservers]

11.11.11.11

11.11.11.12

11.11.11.13

11.11.11.14

11.11.11.15

Далее следует определить такой плейбук (playbook) Ansible:

- hosts: webservers

  roles:

  - webserver

И в конце этот плейбук выполняется:

ansible-playbook playbook.yml

Это заставит Ansible параллельно сконфигурировать все пять серверов. В качестве альтернативы в плейбуке можно указать параметр под названием serial. Это позволит выполнить скользящее развертывание, которое обновит серверы пакетным образом. На­пример, если присвоить serial значение 2, Ansible будет обновлять сразу по два сервера, пока не будут обновлены все пять. Дублирование любой части этой логики в специализированных скриптах потребовало бы написания десятков или даже сотен строчек кода.

Средства шаблонизации серверов

Альтернативой управлению конфигурацией, набира­ющей популярность в последнее время, являются средства шаблонизации серверов, такие как Docker, Packer и Vagrant. Вместо того чтобы вводить кучу серверов и настраивать их, запуская на каждом один и тот же код, средства шаблонизации создают образ сервера, содержащий полностью самодостаточный «снимок» операционной системы (ОС), программного обеспечения, файлов и любых других важных деталей. Затем, как показано на рис. 1.3, этот образ можно будет установить на все ваши серверы, используя другие инструменты IaC.

Рис. 1.3. С помощью таких средств шаблонизации, как Packer, можно создавать самодостаточные образы серверов. Затем, используя другие инструменты, такие как Ansible, эти образы можно установить на все ваши серверы

 

 

Рис. 1.4. Существует два вида образов: ВМ (слева) и контейнеры (справа). ВМ виртуализируют оборудование, тогда как контейнеры — только пользовательское пространство

Как видно на рис. 1.4, средства для работы с образами можно разделить на две общие категории.

•Виртуальные машины эмулируют весь компьютер, включая аппаратное обеспечение. Для виртуализации (то есть симуляции) процессора, памяти, жесткого диска и сети запускается гипервизор, такой как VMWare, VirtualBox или Parallels. Преимущество подхода — любой образ ВМ, который работает поверх гипервизора, может видеть только виртуальное оборудование, поэтому он полностью изолирован от физического компьютера и любых других образов ВМ. И он выполняется аналогично во всех средах (например, на вашем компьютере, сервере проверки качества и боевом сервере). Недостаток в том, что виртуализация всего этого оборудования и запуск совершенно отдельной ОС для каждой ВМ требует большого количества ресурсов процессора и памяти, что влияет на время запуска. Образы ВМ можно описывать в виде кода, применяя такие инструменты, как Packer и Vagrant.

•Контейнеры эмулируют пользовательское пространство ОС5. Для изоляции процессов, памяти, точек монтирования и сети запускается среда выполнения контейнеров, такая как Docker, CoreOS rkt или cri-o. Преимущество этого подхода в том, что любой контейнер, который выполняется в данной среде, может видеть только собственно пользовательское пространство, поэтому он изолирован от основного компьютера и других контейнеров. При этом он ведет себя одинаково в любой среде (например, на вашем компьютере, сервере проверки качества, боевом сервере и т. д.). Но есть и недостаток: все контейнеры, запущенные на одном сервере, одновременно пользуются ядром его ОС и его оборудованием, поэтому достичь того уровня изоляции и безопасности, который вы получаете в ВМ, намного сложнее6. Поскольку применяются общие ядро и оборудование, ваши контейнеры могут загружаться в считаные миллисекунды и практически не будут требовать дополнительных ресурсов процессора или памяти. Образы контейнеров можно описывать в виде кода, используя такие инструменты, как Docker и CoreOS rkt.

Например, ниже представлен шаблон Packer под названием web-server.json, создающий Amazon Machine Image (AMI) — образ ВМ, который можно запускать в AWS:

{

  "builders": [{

    "ami_name": "packer-example",

    "instance_type": "t2.micro",

    "region": "us-east-2",

    "type": "amazon-ebs",

    "source_ami": "ami-0c55b159cbfafe1f0",

    "ssh_username": "ubuntu"

  }],

  "provisioners": [{

    "type": "shell",

    "inline": [

      "sudo apt-get update",

      "sudo apt-get install -y php apache2",

      "sudo git clone https://github.com/brikis98/php-app.git /var/www/html/app"

    ],

    "environment_vars": [

      "DEBIAN_FRONTEND=noninteractive"

    ]

  }]

}

Шаблон Packer настраивает тот же веб-сервер Apache, который мы видели в файле setup-webserver.sh, и использует тот же код на bash7. Единственное отличие от предыдущего кода в том, что Packer не запускает веб-сервер Apache (с помощью коман­ды вроде sudoserviceapache2start). Дело в том, что шаблоны серверов обычно применяются для установки ПО в образах, а запуск этого ПО должен происходить во время выполнения образа (например, когда он будет развернут на сервере).

Вы можете создать AMI из этого шаблона, запустив команду packerbuildwebserver.json. Когда сборка завершится, полученный образ AMI можно будет установить на все ваши серверы в AWS и сконфигурировать Apache для запуска во время загрузки компьютера (пример этого см. в подразделе «Средства оркестрации» на с. 35). В результате все они будут запущены абсолютно одинаково.

Имейте в виду, что разные средства шаблонизации серверов имеют различное назначение. Packer обычно используется для создания образов, выполняемых непосредственно поверх боевых серверов, таких как AMI (доступных для работы в вашей промышленной учетной записи). Образы, созданные в Vagrant, обычно запускаются на компьютерах для разработки. Это, к примеру, может быть образ VirtualBox, который работает на вашем ноутбуке под управлением Mac или Windows. Docker обычно делает образы для отдельных приложений. Их можно запускать на промышленных или локальных компьютерах при условии, что вы сконфигурировали на них Docker Engine, используя какой-то другой инструмент. Например, с помощью Packer часто создают образы AMI, у которых внутри установлен Docker Engine; дальше эти образы развертываются на кластере серверов в вашей учетной записи AWS, и затем в этот кластер доставляются отдельные контейнеры Docker для выполнения ваших приложений.

Шаблонизация серверов — это ключевой аспект перехода на неизменяемую инфраструктуру. Идея навеяна функциональным программированием, которое предполагает наличие «неизменяемых переменных». То есть после инициализации переменной ее значение больше нельзя изменить. Если нужно что-то обновить, вы создаете новую переменную. Благодаря этому код становится намного более понятным.

Неизменяемая инфраструктура работает по тому же принципу: если сервер уже развернут, в него больше не вносятся никакие изменения. Если нужно что-то обновить (например, развернуть новую версию кода), вы создаете новый образ из своего шаблона и развертываете его на новый сервер. Поскольку серверы никогда не меняются, вам намного проще следить за тем, что на них развернуто.

Средства оркестрации

Средства шаблонизации серверов отлично подходят для создания ВМ и контейнеров, но как ими после этого управлять? В большинстве реальных сценариев применения вам нужно выбрать какой-то способ выполнения следующих действий.

• Развертывать ВМ и контейнеры с целью эффективного использования ресурсов оборудования.

• Выкатывать обновления для своих многочисленных ВМ и контейнеров, используя такие стратегии, как скользящие, «сине-зеленые» и канареечные развертывания.

• Следить за работоспособностью своих ВМ и контейнеров, автоматически заменяя неисправные (автовосстановление).

• Масштабировать количество ВМ и контейнеров в обе стороны в зависимости от нагрузки (автомасштабирование).

• Распределять трафик между своими ВМ и контейнерами (балансировка нагрузки).

• Позволять своим ВМ и контейнерам находить друг друга и общаться между собой по сети (обнаружение сервисов).

Выполнение этих задач находится в сфере ответственности средств оркестрации, таких как Kubernetes, Marathon/Mesos, Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS), Docker Swarm и Nomad. Например, Kubernetes позволяет описывать и администрировать контейнеры Docker в виде кода. Вначале развертывается кластер Kubernetes, который представляет собой набор серверов для выполнения ваших контейнеров Docker. У большинства облачных провайдеров есть встроенная ­поддержка развертывания управляемых кластеров Kubernetes: вроде Amazon Elastic Container Service for Kubernetes (Amazon EKS), Google Kubernetes Engine (GKE) и Azure Kubernetes Service (AKS).

Подготовив рабочий кластер, вы можете описать развертывание своего контейнера Docker в виде кода внутри YAML-файла:

apiVersion: apps/v1

 

# Используем объект Deployment для развертывания нескольких реплик вашего

# Docker-контейнера (возможно, больше одного) и декларативного выкатывания

# обновлений для него

kind: Deployment

 

# Метаданные этого развертывания, включая его имя

metadata:

  name: example-app

 

# Спецификация, которая конфигурирует это развертывание

spec:

  # Благодаря этому развертывание знает, как искать ваш контейнер

  selector:

    matchLabels:

      app: example-app

 

# Приказываем объекту Deployment развернуть три реплики Docker-контейнера

replicas: 3

 

# Определяет способ обновления развертывания. Здесь указываем скользящие обновления

strategy:

  rollingUpdate:

    maxSurge: 3

    maxUnavailable: 0

  type: RollingUpdate

 

# Этот шаблон описывает, какие контейнеры нужно развернуть

template:

 

# Метаданные контейнера, включая метки

metadata:

  labels:

    app: example-app

 

# Спецификация контейнера

spec:

  containers:

 

    # Запускаем Apache на порту 80

    - name: example-app

      image:

      ports:

        - containerPort: 80

Этот файл говорит Kubernetes, что нужно создать развертывание, которое декларативно описывает следующее.

• Один или несколько контейнеров Docker для совместного запуска. Эта группа контейнеров называется подом, или под-оболочкой. Под, описанный в приведенном выше коде, содержит единственный контейнер, который запускает Apache.

• Настройки каждого контейнера Docker в под-оболочке. В нашем примере под-оболочка настраивает Apach для прослушивания порта 80.

• Сколько копий (реплик) под-оболочки должно быть в вашем кластере. У нас указано три реплики. Kubernetes автоматически определяет, в какой области кластера их следует развернуть, используя алгоритм планирования для выбора оптимальных серверов с точки зрения высокой доступности (например, каждая под-оболочка может оказаться на отдельном сервере, чтобы сбой на одном из них не остановил работу всего приложения), ресурсов (скажем, выбираются серверы с доступными портами, процессором, памятью и другими ресурсами, необходимыми вашему контейнеру), производительности (в частности, выбираются наименее загруженные серверы) и т. д. Кроме того, Kubernetes постоянно следит за тем, чтобы в кластере всегда было три реплики. Для этого автоматически заменяется любая под-оболочка, вышедшая из строя или переставшая отвечать.

• Как развертывать обновления. Когда выходит новая версия контейнера Docker, наш код выкатывает три новые реплики, ждет, когда они станут работоспособными, и затем удаляет три старые копии.

Так много возможностей всего в нескольких строчках на YAML! Чтобы развернуть свое приложение в Kubernetes, нужно выполнить команду kubectlapply-fexample-app.yml. Чтобы выкатить обновления, вы можете отредактировать YAML-файл и снова запустить kubectlapply.

Средства инициализации ресурсов

В отличие от инструментов для управления конфигурацией, шаблонизации серверов и оркестрации, код которых выполняется на каждом сервере, средства­ инициализации ресурсов, такие как Terraform, CloudFor­mation и OpenStack Heat, ­отвечают за создание самих серверов. С их помощью можно создавать не только серверы, но и базы данных, кэши, балансировщики нагрузки, очереди, си­сте­мы мониторинга, настройки подсетей и брандмауэра, правила маршрутизации, сертификаты SSL и почти любой другой аспект вашей инфраструктуры (рис. 1.5).

 

Рис. 1.5. Средства инициализации ресурсов можно использовать в связке с вашим облачным провайдером, чтобы создавать серверы, базы данных, балансировщики нагрузки и любые другие элементы вашей инфраструктуры

Например, следующий код развертывает веб-сервер с помощью Terraform:

resource "aws_instance" "app" {

  instance_type     = "t2.micro"

  availability_zone = "us-east-2a"

  ami               = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

 

  user_data = <<-EOF

              #!/bin/bash

              sudo service apache2 start

              EOF

}

Не нужно волноваться, если вам непонятны какие-то элементы данного синтаксиса. Пока что сосредоточьтесь на двух параметрах.

•ami определяет идентификатор образа AMI, который нужно развернуть на сервере. Вы можете присвоить ему ID образа, собранного из шаблона Packer web-server.json в подразделе «Средства оркестрации» на с. 35. В нем содержатся PHP, Apache и исходный код приложения.

•user_data. Этот bash-скрипт выполняется при загрузке веб-сервера. В предыдущем примере этот скрипт используется для запуска Apache.

Иными словами, это демонстрация того, как объединить инициализацию ресурсов и шаблонизацию серверов, что является распространенной практикой в неизменяемой инфраструктуре.

Преимущества инфраструктуры как кода

Теперь, когда вы познакомились со всевозможными разновидностями IaC, можно задаться вопросом: зачем нам это нужно? Зачем изучать целую кучу новых языков и инструментов, ­обременяя себя еще большим количеством кода, который нужно поддерживать?

Дело в том, что код довольно мощный. Усилия, которые идут на преобразование ручных процессов в код, вознаграждаются огромным улучшением ваших возможностей по доставке ПО. Согласно докладу о состоянии DevOps за 2016 год ­(bit.ly/­31kCUYX), организации, применяющие такие методики, как IaC, развертывают код в 200 раз чаще и восстанавливаются после сбоев в 24 раза быстрее, а на реализацию новых функций уходит в 2555 раз меньше времени.

Когда ваша инфраструктура определена в виде кода, можно существенно улучшить процесс доставки ПО, используя широкий диапазон методик из мира программирования. Это дает преимущества.

•Самообслуживание. В большинстве команд, которые развертывают код вручную, мало сисадминов (часто один), и только они знают все магические заклинания для выполнения развертывания и имеют доступ к промышленной среде. Это становится существенным препятствием на пути роста компании. Если же ваша инфраструктура определена в виде кода, весь процесс развертывания можно автоматизировать, благодаря чему разработчики смогут доставлять свой код тогда, когда им это нужно.

• Скорость и безопасность. Автоматизация значительно ускоряет процесс развертывания, потому что компьютер может выполнить все его этапы куда быстрее человека. При этом повышается безопасность, так как автоматический процесс будет более последовательным, воспроизводимым и устойчивым к ошибкам с человеческим фактором.

• Документация. Вместо того чтобы держать состояние инфраструктуры в голове одного сисадмина, вы можете описать его в исходном файле, который каждый сможет прочитать. Иными словами, IaC играет роль документации, позволяя любому работнику компании понять, как все работает, даже если сисадмин уходит в отпуск.

• Управление версиями. Исходные файлы IaC можно хранить в системе управления версиями, благодаря чему в журнале фиксаций кода будет записана вся история вашей инфраструктуры. Это очень помогает при отладке, так как в случае возникновения проблемы всегда можно первым делом открыть журнал и посмотреть, что именно поменялось в вашей инфраструктуре. Вслед за этим проблему можно решить за счет простого отката к предыдущей версии кода IaC, в которой вы уверены.

• Проверка. Если состояние вашей инфраструктуры описано в файле, при каждом его изменении можно устраивать разбор кода, запускать набор автоматических тестов и прогонять его через средства статического анализа. Опыт показывает, что все это значительно уменьшает вероятность дефектов.

• Повторное использование. Вы можете упаковать свою инфраструктуру в универсальные модули, и вместо того, чтобы производить развертывание каждого продукта в каждой среде с нуля, у вас будет возможность использовать в качестве основы известные, задокументированные и проверенные на практике компоненты8.

•Радость. Есть еще одна очень важная причина, почему вы должны использовать IaC, которую часто упускают из виду: радость. Развертывание кода и управление инфраструктурой вручную — рутинный и утомительный процесс. Разработчики и сисадмины терпеть не могут такого рода работу, поскольку в ней нет никакого творчества, вызова или признания. Вы можете идеально развертывать код на протяжении месяцев, и никто даже не заметит, пока в один прекрасный день вы не напортачите. Это создает напряженную и неприятную обстановку. IaC предлагает лучшую альтернативу, которая позволяет компьютерам и людям делать то, что они умеют лучше всего: автоматизировать и, соответственно, писать код.

Теперь вы понимаете, почему IaC важна. Следующий вопрос: является ли Terraform лучшим средством IaC именно для вас? Чтобы на это ответить, мы кратко рассмотрим принцип работы Terraform, а затем сравним его с другими популярными продуктами в этой области, такими как Chef, Puppet и Ansible.

Как работает Terraform

Вот обобщенная и немного упрощенная картина того, как работает Terraform. Terraform — это инструмент с открытым исходным кодом от компании HashiCorp, написанный на языке программирования Go. Код на Go компилируется в единый двоичный файл (если быть точным, по одному файлу для каждой поддерживаемой операционной системы) с предсказуемым названием terraform.

Этот файл позволяет развернуть инфраструктуру прямо с вашего ноутбука или сборочного сервера (либо любого другого компьютера), и для всего этого не требуется никакой дополнительной инфраструктуры. Все благодаря тому, что внутри исполняемый файл terraform делает от вашего имени API-вызовы к одному/нескольким провайдерам, таким как AWS, Azure, Google Cloud, DigitalOcean, OpenStack и т. д. Это означает, что Terraform использует инфраструктуру, которую эти провайдеры предоставляют для своих API-серверов, а также их механизмы аутентификации, которые вы уже применяете (например, ваши API-ключи для AWS).

Но откуда Terraform знает, какие API-вызовы нужно делать? Для этого вам необходимо создать текстовые файлы с конфигурацией, в которых описывается, какую инфраструктуру вы хотите создать. В концепции «инфраструктура как код» эти файлы играют роль кода. Вот пример конфигурации Terraform:

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

 

resource "google_dns_record_set" "a" {

  name         = "demo.google-example.com"

  managed_zone = "example-zone"

  type         = "A"

  ttl          = 300

  rrdatas      = [aws_instance.example.public_ip]

}

Даже если вы никогда раньше не видели код Terraform, не должно быть особых проблем с тем, чтобы его понять. Этот фрагмент заставляет Terraform выполнить API-вызовы к двум провайдерам: к AWS, чтобы развернуть там сервер, и к Google Cloud, чтобы создать DNS-запись, которая указывает на IP-адрес сервера из AWS. Terraform позволяет использовать единый простой синтаксис (который вы изучите в главе 2) для развертывания взаимосвязанных ресурсов в нескольких разных облаках.

Вы можете описать всю свою инфраструктуру (серверы, базы данных, балансировщики нагрузки, топологию сети и т. д.) в конфигурационных файлах Terraform и сохранить их в системе управления версиями. Затем эту инфраструктуру можно будет развернуть с помощью определенных команд, таких как terraformapply. Утилита terraform проанализирует ваш код, преобразует его в последовательность API-вызовов к облачным провайдерам, которые в нем заданы, и выполнит эти API-вызовы от вашего имени максимально эффективным образом (рис. 1.6).

 

Рис. 1.6. Terraform — это утилита, которая преобразует содержимое ваших конфигурационных файлов в API-вызовы к облачным провайдерам

Если кто-то в вашей команде хочет изменить инфраструктуру, то вместо того, чтобы делать это вручную прямо на серверах, они редактируют конфигурационные файлы Terraform, проверяют их с помощью автоматических тестов и разбора кода, фиксируют обновленный код в системе управления версиями и затем выполняют коман­ду terraformapply, чтобы сделать необходимые для развертывания изменений API-вызовы.

Прозрачная переносимость между облачными провайдерами

Поскольку Terraform поддерживает множество разных облачных провайдеров, часто возникает вопрос: обеспечивает ли этот инструмент прозрачную переносимость между ними? Например, если вы использовали Terraform для описания кучи серверов, баз данных, балансировщиков нагрузки и другой инфраструктуры в AWS, можете ли вы несколькими щелчками кнопкой мыши развернуть все это в другом облаке, таком как Azure или Google Cloud?

На практике этот вопрос оказывается не совсем корректным. Вы не можете развернуть «идентичную инфраструктуру» в разных облаках, поскольку инфраструктура, предоставляемая облачными провайдерами, разнится! Серверы, балансировщики нагрузки и базы данных, предлагаемые в AWS, Azure и Google Cloud, сильно различаются с точки зрения возможностей, конфигурации, управления, безопасности, масштабируемости, доступности, наблюдаемости и т. д. Не существует простого и прозрачного способа преодолеть эти различия, особенно учитывая то, что некоторые функции одного облачного провайдера часто отсутствуют во всех остальных.

Подход, который используется в Terraform, позволяет писать код для каждого провайдера отдельно, пользуясь его уникальными возможностями; при этом внутри для всех провайдеров применяются тот же язык, инструментарий и методики IaC.

Сравнение Terraform с другими средствами IaC

Инфраструктура как код — замечательная идея, чего нельзя сказать о процессе выбора инструментов IaC. Многие из них пересекаются в своих возможностях, имеют открытый исходный код и предоставляют коммерческую поддержку. Если вы не использовали каждый из них лично, не совсем понятно, по каким критериям следует выбирать.

Все усложняется тем, что большинство сравнений этих инструментов, которые вы найдете, просто перечисляют их общие характеристики. В итоге может показаться, что выбор любого из них будет одинаково удачным. Хотя теоретически все действительно так, это никак не помогает с выбором. Это как если бы вы уверяли новичка в программировании в том, что сайт можно одинаково успешно написать на PHP, C и ассемблере — формально все верно, но при этом опускается много важной информации, без которой нельзя принять хорошее решение.

В следующих разделах я подробно сравню самые популярные средства управления конфигурацией и инициализации ресурсов: Terraform, Chef, Puppet, Ansible, SaltStack, CloudFormation и OpenStack Heat. Моя цель — помочь вам определиться с тем, является ли Terraform хорошим выбором. Для этого я объясню, почему моя компания, Gruntwork (www.gruntwork.io), выбрала Terraform в качестве средства IaC и — в каком-то смысле — почему я написал эту книгу9. Как и с любым техническим решением, все сводится к компромиссам и приоритетам. Даже если ваши задачи отличаются от моих, надеюсь, что описанный здесь ход мыслей поможет вам принять собственное решение.

Вам придется выбирать между такими вещами, как:

• управление конфигурацией или инициализация ресурсов;

• изменяемая или неизменяемая инфраструктура;

• процедурный или декларативный язык;

• наличие или отсутствие центрального сервера;

• наличие или отсутствие агента;

• большое или маленькое сообщество;

• зрелость или новизна.

Или же совместно использовать несколько инструментов.

Управление конфигурацией или инициализация ресурсов?

Как упоминалось ранее, Chef, Puppet, Ansible и SaltStack управляют конфигурацией, тогда как CloudFormation, Terraform и OpenStack Heat инициализируют ресурсы. Это не совсем четкое разделение, так как средства управления конфигурацией обычно в какой-то степени поддерживают инициализацию ресурсов (например, вы можете развернуть сервер с помощью Ansible), а средства инициализации ресурсов занимаются какого-то рода конфигурацией (скажем, на каждом сервере, инициализированном с помощью Terraform, можно запускать конфигурационные скрипты). Поэтому следует выбирать тот инструмент, который лучше всего подходит для вашего случая10.

В частности, если вы используете средство шаблонизации серверов, такое как Docker или Packer, оно уже покрывает большинство ваших нужд, связанных с управлением конфигурацией. После создания образа из Dockerfile или шаблона Packer вам остается лишь инициализировать для него инфраструктуру, здесь лучше всего подходят средства инициализации ресурсов.

Тем не менее, если вы не применяете инструменты для шаблонизации серверов, хорошей альтернативой будет связка из средств управления конфигурацией и инициализации ресурсов. Например, вы можете инициализировать серверы с помощью Terraform и затем запустить Chef, чтобы сконфигурировать каждый из них.

Выбор между изменяемой и неизменяемой инфраструктурой

Обычно в средствах управления конфигурацией, таких как Chef, Puppet, Ansible и SaltStack, по умолчанию применяется парадигма изменяемой инфраструктуры. Например, если приказать Chef установить новую версию OpenSSL, процесс обновления ПО запустится на существующем сервере, где и произойдут все изменения. Со временем обновления накапливаются, а вместе с ними и история изменений сервера. В итоге у каждого сервера появляются небольшие отличия по сравнению со всеми остальными серверами, что приводит к неочевидным ошибкам в конфигурации, которые трудно диагностировать и воспроизводить (та же проблема с дрейфом конфигурации, возникающая при ручном управлении серверами, хотя благодаря средствам управления конфигурацией у нее куда менее серьезные последствия). Их сложно обнаружить даже с использованием автоматических тестов. Измененная конфигурация может нормально работать в ходе тестирования и при этом вести себя совсем иначе на боевом сервере, который, в отличие от тестовой среды, месяцами накапливал обновления.

Если вы применяете средства инициализации ресурсов наподобие Terraform для развертывания системных образов Docker или Packer, большинство изменений будет заключаться в создании совершенно новых серверов. Например, чтобы развернуть новую версию OpenSSL, вы включаете ее в новый образ Packer, который развертывается на группе новых узлов, а затем удаляете старые узлы. Поскольку при каждом развертывании используются неизменяемые образы и свежие серверы, этот подход уменьшает вероятность дрейфа конфигурации, упрощает отслеживание того, какое ПО установлено на каждом сервере, и позволяет легко развернуть любую предыдущую версию ПО (любой предыдущий образ) в любой момент. Это также повышает эффективность вашего автоматического тестирования, поскольку неизменяемый образ, прошедший проверку в тестовой среде, скорее всего, будет вести себя аналогично и в промышленных условиях.

Конечно, с помощью средств управления конфигурацией можно выполнять и изменяемые развертывания, но для них такой подход не характерен; в то же время для средств инициализации ресурсов он является вполне естественным. Стоит также отметить, что у неизменяемого подхода есть и недостатки. Например, даже в случае тривиального изменения придется заново собрать образ из шаблона сервера и снова развернуть его на всех ваших узлах, что займет много времени. Более того, неизменяемость сохраняется только до запуска образа. Как только сервер загрузится, он начнет производить запись на жесткий диск и испытывать дрейф конфигурации в той или иной степени (хотя это можно минимизировать, если делать частые развертывания).

Выбор между процедурными и декларативными языками

Chef и Ansible поощряют процедурный стиль — когда код пошагово описывает, как достичь желаемого конечного состояния. А вот Terraform, CloudFormation, SaltStack, Puppet и Open Stack Heat исповедуют более декларативный подход: вы описываете в своем коде нужное вам конечное состояние, а средства IaC сами разбираются с тем, как его достичь.

Чтобы продемонстрировать это различие, рассмотрим пример. Представьте, что вам нужно развернуть десять серверов (экземпляров, или инстансов,EC2 в терминологии AWS) для выполнения AMI с идентификатором ami-0c55b159cbfafe1f0 (Ubun­tu 18.04). Так выглядит шаблон Ansible, который делает это в процедурном стиле:

- ec2:

    count: 10

    image: ami-0c55b159cbfafe1f0

    instance_type: t2.micro

А вот упрощенный пример конфигурации Terraform, который делает то же самое, используя декларативный подход:

resource "aws_instance" "example" {

  count         = 10

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

На первый взгляд подходы похожи, и если выполнить их с помощью Ansible или Terraform, получатся схожие результаты. Но самое интересное начинается тогда, когда нужно что-то поменять.

Представьте, что у вас повысилась нагрузка и вы хотите увеличить количество серверов до 15. В случае с Ansible написанный ранее процедурный код становится бесполезным; если вы просто запустите его снова, поменяв значение на 15, у вас будет развернуто 15 новых серверов, что в сумме даст 25! Таким образом, чтобы добавить пять новых серверов, вам нужно написать совершенно новый процедурный скрипт с учетом того, что у вас уже развернуто:

- ec2:

    count: 5

    image: ami-0c55b159cbfafe1f0

    instance_type: t2.micro

В случае с декларативным кодом нужно лишь описать желаемое конечное состояние, а Terraform разберется с тем, как этого достичь, учитывая любые изменения, сделанные в прошлом. Таким образом, чтобы развернуть еще пять серверов, вам достаточно вернуться к той же конфигурации Terraform и поменять поле count с 10 на 15:

resource "aws_instance" "example" {

  count         = 15

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

Если вы примените эту конфигурацию, Terraform поймет, что у вас уже есть десять серверов и нужно создать еще пять. Еще до применения конфигурации можно воспользоваться командой Terraform plan, чтобы увидеть, какие изменения будут внесены:

$ terraform plan

 

# aws_instance.example[11] will be created

+ resource "aws_instance" "example" {

    + ami            = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

    + instance_type  = "t2.micro"

    + (...)

  }

 

# aws_instance.example[12] will be created

+ resource "aws_instance" "example" {

    + ami            = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

    + instance_type  = "t2.micro"

    + (...)

  }

 

# aws_instance.example[13] will be created

+ resource "aws_instance" "example" {

    + ami            = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

    + instance_type  = "t2.micro"

    + (...)

  }

 

# aws_instance.example[14] will be created

+ resource "aws_instance" "example" {

    + ami            = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

    + instance_type  = "t2.micro"

    + (...)

  }

 

Plan: 5 to add, 0 to change, 0 to destroy.

А если вы хотите развернуть другую версию приложения, например AMI с идентификатором ami-02bcbb802e03574ba? В случае с процедурным подходом оба шаблона Ansible, которые вы уже написали, снова становятся бесполезными. Поэтому необходим еще один шаблон, чтобы отследить те 10 (или уже 15?) серверов, которые вы развернули ранее, и тщательно обновить каждый из них до новой версии. Если использовать декларативный подход, предлагаемый Terraform, достаточно снова вернуться к тому же конфигурационному файлу и просто поменять параметр ami на ami-02bcbb802e03574ba:

resource "aws_instance" "example" {

  count         = 15

  ami           = "ami-02bcbb802e03574ba"

  instance_type = "t2.micro"

}

Естественно, это упрощенные примеры. Ansible позволяет использовать теги для поиска имеющихся серверов EC2, прежде чем добавлять новые (скажем, с помощью параметров instance_tags и count_tag). Однако ручная организация такого рода логики для каждого ресурса, которым вы управляете с применением Ansible, с учетом истории его изменений может оказаться на удивление сложной. Вам придется искать существующие серверы не только по тегам, но также по версии образа и зоне доступности. Из этого вытекают две основные проблемы с процедурными средствами IaC.

•Процедурный код не полностью охватывает состояние инфраструктуры. Даже если вы прочитаете все три предыдущих шаблона Ansible, вы все равно не будете знать, что у вас развернуто. Помимо прочего, вам должен быть известен порядок, в котором эти шаблоны были применены. Если применить их не в том порядке, можно получить другую инфраструктуру, и этого нельзя увидеть по одной лишь кодовой базе. Иными словами, чтобы разобраться в коде Ansible или Chef, вам нужно знать историю всех изменений, которые когда-либо произошли.

•Процедурный код ограничивает повторное использование. Универсальность процедурного кода всегда ограничена, так как вам приходится самостоятельно учитывать текущее состояние инфраструктуры. Поскольку оно постоянно меняется, код, который вы использовали неделю назад, может оказаться неактуальным, если состояние инфраструктуры, на которое он был рассчитан, больше не существует. В итоге процедурные кодовые базы со временем разрастаются и усложняются.

Благодаря декларативному подходу Terraform код всегда описывает текущее состоя­ние вашей инфраструктуры. Вы можете с одного взгляда определить, что сейчас развернуто и как оно сконфигурировано, не заботясь об истории изменений или синхронизации. Это также облегчает написание кода, пригодного для повторного использования, поскольку вам не нужно самостоятельно учитывать текущее состояние окружающего мира. Вместо этого вы можете сосредоточиться лишь на описании нужного вам состояния, а Terraform автоматически сообразит, как к нему перейти. Поэтому кодовая база Terraform обычно остается компактной и понятной.

Конечно, у декларативного подхода есть свои недостатки. Отсутствие доступа к полноценному языку программирования сказывается на выразительности. Например, некоторые виды изменения инфраструктуры, такие как развертывание без простоя, сложно (но реально, как вы увидите в главе 5) выразить в чисто декларативном стиле. Аналогично ограниченные средства описания «логики» (такие как условные выражения и циклы) делают непростым написание универсального кода, который можно применять повторно. К счастью, Terraform предоставляет ряд мощных примитивов: входные и выходные переменные, модули, create_before_destroy, count, тернарный синтаксис и встроенные функции. Все это позволяет писать чистый, конфигурируемый, модульный код даже на декларативном языке. Мы вернемся к этим темам в главах 4 и 5.

Наличие или отсутствие центрального сервера

Chef, Puppet и SaltStack по умолчанию требуют наличия центрального (master) сервера для хранения состояния вашей инфраструктуры и распространения обновлений. Каждый раз, когда вы хотите что-то обновить в своей инфраструктуре, вам необходимо использовать клиент (например, утилиту командной строки), чтобы передать новые команды центральному серверу, который выкатывает обновления на все остальные серверы или позволяет им их загружать на регулярной основе.

У центрального сервера несколько преимуществ. Во-первых, это единое централизованное место, где вы можете просматривать и администрировать состояние своей инфраструктуры. У многих средств управления конфигурацией для этого даже есть веб-интерфейс (например, Chef Console, Puppet Enterprise Console), который помогает ориентироваться в происходящем. Во-вторых, некоторые центральные серверы умеют работать непрерывно, в фоновом режиме, обеспечивая соблюдение вашей конфигурации. Таким образом, если кто-то поменяет состояние узла вручную, центральный сервер может откатить это изменение, тем самым предотвращая дрейф конфигурации.

Однако использование центрального сервера имеет серьезные недостатки.

•Дополнительная инфраструктура. Вам нужно развернуть дополнительный сервер или даже кластер дополнительных серверов (для высокой доступности и масштабируемости).

• Обслуживание. Центральный сервер нуждается в обслуживании, обновлении, резервном копировании, мониторинге и масштабировании.

•Безопасность. Вам нужно сделать так, чтобы клиент мог общаться с центральным сервером, а последний — со всеми остальными серверами. Это обычно требует открытия дополнительных портов и настройки дополнительных систем аутентификации, что увеличивает область потенциальных атак.

У Chef, Puppet и SaltStack есть разного уровня поддержка режимов работы без центральных серверов. Для этого на каждом сервере запускаются их агенты (обычно по расписанию; например, раз в пять минут), которые загружают последние обновления из системы управления версиями (а не из центрального сервера). Это существенно снижает количество вовлеченных компонентов, но, как вы увидите в следующем подразделе, все равно оставляет без ответа ряд вопросов, особенно касательно того, каким образом в этом случае будут инициализироваться серверы и устанавливаться сами агенты.

У Ansible, CloudFormation, Heat и Terraform по умолчанию нет центрального сервера. Или, если быть более точным, некоторые из них работают с центральным сервером, но он уже является частью используемой инфраструктуры, а не каким-то дополнительным компонентом, требующим отдельного внимания. Предположим, Terraform общается с облачными провайдерами через их API, которые в каком-то смысле являются центральными серверами. Вот только им не нужно никакой дополнительной инфраструктуры или механизмов аутентификации (то есть вы просто применяете свои API-ключи). Ansible подключается к каждому серверу напрямую по SSH, поэтому вам не нужны дополнительная инфраструктура или механизмы аутентификации (то есть вы просто используете свои SSH-ключи).

Наличие или отсутствие агентов

Chef, Puppet и SaltStack требуют установки своих агентов (вроде Chef Client, Puppet Agent и Salt Minion) на каждый сервер, который вы хотите настраивать. Агент обычно работает в фоне и отвечает за установку последних обновлений конфигурации.

У этого подхода есть несколько недостатков.

•Требуется предварительная подготовка. Как изначально происходит инициализация серверов и установка на них агентов? Некоторые средства управления конфигурацией игнорируют этот момент, подразумевая, что об этом за них позаботится какой-то внешний процесс (например, вначале используется Terraform для развертывания кучи серверов с образами AMI, в которых уже установлен агент). У других предусмотрен специальный подготовительный процесс, в ходе которого вы выполняете одноразовые команды для инициализации серверов (с помощью API облачного провайдера) и установки на них агентов (по SSH).

• Необходимо выполнять обслуживание. Вам требуется тщательно и регулярно обновлять программное обеспечение агента, чтобы синхронизировать его с центральным сервером (если таковой имеется). Нужно также следить за агентами и перезапускать их, если они выйдут из строя.

• Следует обеспечить безопасность. Если ПО агента загружает конфигурацию с центрального сервера (или какого-то другого сервера, если у вас нет центрального), вам придется открыть исходящие порты на каждом узле. Если центральный сервер сам передает конфигурацию агентам, вам нужно будет открыть на каждом узле входящие порты. В любом случае вы должны найти способ аутентификации агента на сервере, с которым он взаимодействует. Все это увеличивает область потенциальных атак.

И снова Chef, Puppet и SaltStack предлагают разного уровня поддержку режимов работы без агента (например, salt-ssh), но все они выглядят так, будто о них вспомнили задним числом, и ни в одном из них не доступен полный набор возможностей по управлению конфигурацией. В связи с этим в реальных условиях стандартный или идиоматический способ использования Chef, Puppet и SaltStack подразумевает наличие агента и, как правило, центрального сервера (рис. 1.7).

Все эти дополнительные компоненты создают много слабых мест в вашей инфраструктуре. Каждый раз, когда вы получаете отчет о сбое в три часа ночи, вам нужно понять, куда закралась ошибка: в код приложения или IaC, а может, в клиент управления конфигурацией, или в центральный (-е) сервер (-ы), или в процесс взаимодействия между центральным (-и) сервером (-ами) и клиентами или остальными серверами, или же…

 

Рис. 1.7. Типичная архитектура Chef, Puppet и SaltStack состоит из множества компонентов. Например, в стандартной конфигурации клиент Chef, запущенный на вашем компьютере, общается с центральным сервером Chef, который развертывает изменения, взаимодействуя с клиентами Chef на всех остальных серверах

Ansible, CloudFormation, Heat и Terraform не требуют установки никаких дополнительных агентов. Или, если быть более точным, некоторым из них нужны агенты, но обычно они уже установлены в рамках используемой вами инфраструктуры. Например, AWS, Azure, Google Cloud и любые другие облачные провайдеры сами занимаются установкой, администрированием и аутентификацией ПО агента на всех своих физических серверах. Вам как пользователю Terraform не нужно об этом беспокоиться: вы просто вводите команды, а агенты облачного провайдера выполняют их для вас на каждом сервере, как показано на рис. 1.8. В случае с Ansible на серверах должен быть запущен демон SSH, который обычно и так есть в большинстве систем.

 

Рис. 1.8. Terraform использует архитектуру, не требующую наличия центральных серверов и агентов. Вам достаточно лишь запустить клиент Terraform, а тот уже позаботится обо всем остальном, применяя API облачных провайдеров, таких как AWS

Размер сообщества

Вместе с технологией вы выбираете и сообщество. Во многих случаях впечатления от использования проекта могут в большей степени зависеть от экосистемы вокруг него, чем от качества самой технологии. Сообщество определяет то, сколько людей помогают проекту, сколько у него подключаемых модулей и расширений, насколько просто получить помощь в Интернете (например, посредством статей или вопросов на StackOverflow) и проблематично ли нанять того, кто мог бы вам помочь (вроде работника, консультанта или компании технической поддержки).

Сложно провести точное сравнение между разными сообществами, но вы можете заметить некоторые тенденции, используя поисковую систему. В табл. 1.1 сравниваются популярные средства IaC с использованием данных, которые я собрал в мае 2019 года. Здесь учитывается, имеет ли инструмент открытый исходный код, с какими провайдерами он совместим, общее количество участников проекта и звезд в GitHub, сколько фиксаций кода и активных заявок было с середины апреля до середины мая, сколько открытых библиотек доступно для этого инструмента, количество вопросов о нем на StackOverflow и в скольких вакансиях на Inde­ed.com он упоминается11.

Естественно, это неидеальное сравнение равнозначных показателей. Например, некоторые инструменты имеют больше одного репозитория, а некоторые используют другие методы для отслеживания ошибок и вопросов. Поиск вакансий по таким общеупотребимым словам, как chef или puppet, нельзя считать надежным. В 2017 го­ду код провайдеров Terraform был разделен по отдельным репозиториям, поэтому оценка активности лишь по основному репозиторию будет крайне заниженной (минимум в десять раз).

Таблица 1.1. Сравнение сообществ IaC121314151617181920212223

Инструмент	Код	Облака	Участ­ники	Звезды	Фиксации (30 дней)	Заявки (30 дней)	Библио­теки	Stack­Over­flow	Вакансии
Chef	Откр.	Все	562	5794	435	86	38322	5982	43783
Puppet	Откр.	Все	515	5299	94	3144	61105	3585	42006
Ansible	Откр.	Все	4386	37 161	506	523	20 6777	11 746	8787
SaltStack	Откр.	Все	2237	9901	608	441	3188	1062	1622
CloudFormation	Закр.	AWS	?	?	?	?	3779	3315	3218
Heat	Откр.	Все	361	349	12	60010	011	88	220112
Terraform	Откр.	Все	1261	16 837	173	204	146213	2730	3641

Тем не менее некоторые тенденции очевидны. Во-первых, все средства IaC в этом сравнении имеют открытый исходный код и совместимы со многими облачными провайдерами; исключение составляет проект с закрытым исходным кодом CloudFormation, который работает только с AWS. Во-вторых, в плане популярности лидирует проект Ansible, за которым с небольшим отставанием следуют Salt и Terraform.

Еще одна интересная тенденция — все эти цифры поменялись с момента выхода первого издания. В табл. 1.2 показано относительное изменение каждого показателя по сравнению с той информацией, которую я собрал в сентябре 2016 года.

Таблица 1.2. Как изменились сообщества IaC с сентября 2016 по май 2019 года

Инструмент	Код	Облака	Участники	Звезды	Фиксации (30 дней)	Заявки (30 дней)	Библиотеки	StackOverflow	Вакансии
Chef	Откр.	Все	+18 %	+31 %	+139 %	+48 %	+26 %	+43 %	–22 %
Puppet	Откр.	Все	+19 %	+27 %	+19 %	+42 %	+38 %	+36 %	–19 %
Ansible	Откр.	Все	+195 %	+97 %	+49 %	+66 %	+157 %	+223 %	+125 %
SaltStack	Откр.	Все	+40 %	+44 %	+79 %	+27 %	+33 %	+73 %	+257 %
CloudFor­mation	Закр.	AWS	?	?	?	?	+57 %	+441 %	+249 %
Heat	Откр.	Все	+28 %	+23 %	–85 %	+1566 %	0	+69 %	+2957 %
Terraform	Откр.	Все	+93 %	+194 %	–61 %	–58 %	+3555 %	+1984 %	+8288 %

Это неидеальные данные, но их достаточно, чтобы заметить четкую тенденцию: Terraform и Ansible испытывают взрывной рост. Увеличение количества участников, звезд, открытых библиотек, вопросов на StackOverflow и вакансий просто зашкаливает24. Сегодня оба инструмента имеют большие и активные сообщества, которые, судя по приведенным выше тенденциям, продолжат расти.

Выбор между зрелостью и новизной

Еще один ключевой фактор при выборе любой технологии — ее зрелость.

В табл. 1.3 приводятся даты выпуска начальной версии каждого инструмента IaC и их версии на данный момент (по состоянию на май 2019 года).

Таблица 1.3. Сравнение инструментов IaC в плане зрелости по состоянию на май 2019 года

Инструмент	Начальный выпуск	Текущая версия
Puppet	2005	6.12.0
Chef	2009	13.1.58
CloudFormation	2011	???
SaltStack	2011	3000
Ansible	2012	2.9.5
Heat	2012	13.0.0
Terraform	2014	0.12.21

Здесь сравниваются не совсем равнозначные вещи, поскольку разные инструменты используют разные методы управления версиями, но некоторые тенденции бросаются в глаза. Terraform, безусловно, является самым молодым инструментом IaC в этом сравнении. Он все еще не достиг версии 1.0.0, поэтому не ожидайте гарантий стабильного или обратно совместимого API, и программные ошибки встречаются относительно часто (хотя большинство из них незначительные). Это самое слабое место Terraform: несмотря на достижение огромной популярности за короткое время и применение передовых технологий, это менее зрелый проект по сравнению с некоторыми другими средствами IaC.

Совместное использование нескольких инструментов

Я сравнивал разные инструменты IaC на протяжении всей этой главы, но в реальности при построении своей инфраструктуры вам, скорее всего, придется работать сразу с несколькими из них. У каждого представленного здесь инструмента есть свои сильные и слабые стороны, и вы должны выбрать подходящий для ваших задач вариант.

Далее описываются три распространенные комбинации, которые хорошо себя проявили в ряде компаний.

Инициализация ресурсов плюс управление конфигурацией

Пример: Terraform и Ansible. Terraform используется для развертывания всей внутренней инфраструктуры, включая топологию сети (то есть виртуальные частные облака (virtual private cloud, или VPC), подсети, таблицы маршрутизации), хранилища данных (MySQL, Redis), балансировщики нагрузки и серверы. Ansible берет на себя развертывание ваших приложений поверх этих серверов, как показано на рис. 1.9.

 

Рис. 1.9. Совместное использование Terraform и Ansible

Этот подход позволяет быстро приступить к работе, поскольку вам не нужна никакая дополнительная инфраструктура (Terraform и Ansible — сугубо клиентские приложения) и оба инструмента можно интегрировать множеством разных способов (например, Terraform назначает вашим серверам специальные теги, которые Ansible использует для поиска и конфигурации этих серверов). Основной недостаток состоит в том, что применение Ansible обычно подразумевает много процедурного кода и изменяемые серверы, поэтому расширение кодовой базы, инфраструктуры и вашей команды может осложнить обслуживание.

Инициализация ресурсов плюс шаблонизация серверов

Пример: Terraform и Packer. Packer используется для упаковки ваших приложений в виде образов ВМ. Затем Terraform развертывает: а) серверы с помощью этих образов; б) всю остальную инфраструктуру, включая топологию сети (то есть VPC, подсети, таблицы маршрутизации), хранилища данных (как MySQL, Redis) и балансировщики нагрузки. Это проиллюстрировано на рис. 1.10.

 

Рис. 1.10. Совместное применение Terraform и Packer

Этот подход тоже позволяет быстро приступить к работе, так как вам не нужна никакая дополнительная инфраструктура (Terraform и Packer являются сугубо клиентскими приложениями). Позже в этой книге вы сможете вдоволь попрактиковаться в развертывании образов ВМ с помощью Terraform. Кроме того, вы получаете неизменяемую инфраструктуру, что упростит ее обслуживание. Однако у этой комбинации есть два существенных недостатка. Во-первых, на сборку и развертывание образов ВМ может уходить много времени, что замедлит выпуск обновлений. Во-вторых, как вы увидите в последующих главах, Terraform поддерживает ограниченный набор стратегий развертывания (например, сам по себе этот инструмент не позволяет реализовать «сине-зеленые» обновления), поэтому вам придется либо написать много сложных скриптов, либо обратиться к средствам оркестрации, как это будет показано далее.

Инициализация ресурсов плюс шаблонизация серверов плюс оркестрация

Пример: Terraform, Packer, Docker и Kubernetes. Packer используется для создания образов ВМ с установленными Docker и Kubernetes. Затем Terraform развертывает: а) серверы с помощью этих образов; б) всю остальную инфраструктуру, включая топологию сети (VPC, подсети, таблицы маршрутизации), хранилища данных (MySQL, Redis) и балансировщики нагрузки. Когда серверы загрузятся, они сформируют кластер Kubernetes, которым вы будете запускать и администрировать свои приложения в виде контейнеров Docker (рис. 1.11).

 

Рис. 1.11. Совместное использование Terraform, Packer, Docker и Kubernetes

Преимущество этого подхода в том, что образы Docker собираются довольно быстро, поэтому их можно запускать и тестировать на локальном компьютере. Вы также можете использовать богатые возможности Kubernetes, включая различные стратегии развертывания, автовосстановление, автомасштабирование и т. д. Недостатки связаны с повышением сложности — как с точки зрения инфраструктуры (развертывание кластеров Kubernetes является сложным и дорогим, хотя большинство основных облачных провайдеров теперь предоставляют управляемые сервисы Kubernetes, на которые можно возложить часть этой работы), так и в смысле дополнительных слоев абстракции (Kubernetes, Docker, Packer), которые необходимо изучать, обслуживать и отлаживать.

Резюме

Ниже показана сводная таблица самых популярных средств IaC (табл. 1.4). Заметьте, что здесь приводятся стандартные и самые распространенные способы их применения. Как уже упоминалось ранее, данные инструменты достаточно гибкие, чтобы их можно было применять и в других конфигурациях (например, Chef можно запускать без центрального сервера, а Salt поддерживает неизменяемую инфраструктуру).

Таблица 1.4. Сравнение наиболее распространенных способов использования самых популярных средств IaC

Инструмент	Код	Об­ла­ка	Тип	Инфра­структура	Язык	Агент	Вед. cер­вер	Сообщество	Зрелость
Chef	Откр.	Все	Упр. конф.	Изменя­емая	Проце­дур­ный	Есть	Есть	Большое	Высокая
Puppet	Откр.	Все	Упр. конф.	Изменя­емая	Декларативный	Есть	Есть	Большое	Высокая
Ansible	Откр.	Все	Упр. конф.	Изменя­емая	Проце­дур­ный	Нет	Нет	Огромное	Средняя
SaltStack	Откр.	Все	Упр. конф.	Изменя­емая	Декларативный	Есть	Есть	Большое	Средняя
CloudFor­mation	Закр.	AWS	Иниц. рес.	Неизменяемая	Декларативный	Нет	Нет	Маленькое	Средняя
Heat	Откр.	Все	Иниц. рес.	Неизменяемая	Декларативный	Нет	Нет	Маленькое	Низкая
Terraform	Откр.	Все	Иниц. рес.	Неизменяемая	Декларативный	Нет	Нет	Огромное	Низкая

В компании Gruntwork нам нужно было открытое, не привязанное к конкретному облаку средство инициализации ресурсов, которое поддерживает неизменяемую инфраструктуру, декларативный язык, архитектуру, не требующую наличия центральных серверов и агентов, и имеет большое сообщество и зрелую кодовую базу. Как показывает табл. 1.4, проект Terraform хоть и неидеальный, но именно он больше всего удовлетворяет нашим критериям.

Подходит ли он под ваши критерии? Если да, то переходите к главе 2, в которой вы научитесь его использовать.

2. Приступаем к работе с Terraform

В этой главе вы научитесь основам применения Terraform. Этот инструмент прост в изучении, поэтому за следующие 40 страниц вы пройдете путь от выполнения ваших первых команд до развертывания кластера серверов с балансировщиком нагрузки, который распределяет между ними трафик. Такая инфраструктура будет хорошей отправной точкой для запуска масштабируемых высокодоступных веб-сервисов. В следующих главах мы продолжим улучшать этот пример.

Terraform умеет инициализировать инфраструктуру как в публичных облаках, вроде Amazon Web Services (AWS), Azure, Google Cloud и DigitalOcean, так и в частных облачных платформах и системах виртуализации вроде OpenStack и VMWare. Практически во всех примерах кода в книге будет использоваться AWS. Это хороший выбор для изучения Terraform по следующим причинам.

• AWS, вне всяких сомнений, является самым популярным провайдером облачной инфраструктуры. Его доля на рынке облачных решений составляет 45 %, что больше, чем у трех ближайших конкурентов (Microsoft, Google и IBM), вместе взятых (http://bit.ly/2kWCuCm).

• AWS предоставляет широчайший спектр надежных и масштабируемых сервисов с облачным размещением, включая Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), который можно использовать для развертывания виртуальных серверов, Auto Scaling Groups (ASGs), упрощающий управление кластером виртуальных серверов, и Elastic Load Balancers (ELBs), с помощью которого можно распределять трафик между виртуальными серверами кластера25.

• В первый год использования AWS предлагает щедрый бесплатный тариф (https://aws.amazon.com/free/), который позволяет выполнить все эти примеры без денежных затрат. Если вы уже исчерпали свои бесплатные кредиты, работа с примерами из этой книги будет стоить не дороже нескольких долларов.

Не нужно волноваться, если вы прежде не использовали AWS или Terraform. Этот учебник подойдет для новичков в обеих технологиях. Я проведу вас через такие этапы, как:

• подготовка вашей учетной записи в AWS;

• установка Terraform;

• развертывание одного сервера;

• развертывание одного веб-сервера;

• развертывание конфигурируемого веб-сервера;

• развертывание кластера веб-серверов;

• развертывание балансировщика нагрузки;

• удаление ненужных ресурсов.

Пример кода

Напоминаю, что все примеры кода из этой книги доступны по адресу github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code.

Подготовка вашей учетной записи в AWS

Если у вас нет учетной записи в AWS, пройдите на страницу aws.amazon.com и зарегистрируйтесь. Сразу после регистрации вы входите в систему в качестве корневого пользователя. Эта учетная запись позволяет делать что угодно, поэтому с точки зрения безопасности ее лучше не использовать регулярно. Она вам будет нужна только для создания других пользовательских учетных записей с ограниченными правами, на одну из которых вы должны немедленно переключиться26.

Чтобы создать более ограниченную учетную запись, следует использовать сервис Identity and Access Management (IAM). IAM — это то место, где происходит управ­ление учетными записями пользователей и их правами. Чтобы создать нового пользователя IAM, перейдите в консоль IAM (https://amzn.to/33fM2jf), щелкните на ссылке Users (Пользователи) и затем нажмите кнопку Create New Users (Создать новых пользователей). Введите имя пользователя и убедитесь, что флажок Generate an access key for each user (Сгенерировать ключ доступа для каждого пользователя) установлен, как показано на рис. 2.1. Имейте в виду, что AWS вносит косметические изменения в свою веб-консоль, поэтому на момент чтения этой книги страницы IAM могут немного отличаться.

 

Рис. 2.1. Создание нового пользователя IAM

Нажмите кнопку Create (Создать). AWS покажет вам учетные данные доступа этого пользователя, которые, как видно на рис. 2.2, состоят из ID ключа доступа (Access Key ID) и секретного ключа доступа (Secret Access Key). Их следует немедленно сохранить, поскольку их больше никогда не покажут, а они в этом руководстве еще понадобятся. Помните, что эти данные дают доступ к вашей учетной записи в AWS, поэтому храните их в безопасном месте (например, в диспетчере паролей, таком как 1Password, LastPass или OS X Keychain) и никогда никому не давайте.

Сохранив свои учетные данные, нажмите кнопку Close (Закрыть). Таким образом вы перейдете к списку пользователей IAM. Щелкните на имени пользователя, которого только что создали, и выберите вкладку Permissions (Права доступа). Новые пользователи IAM по умолчанию лишены всяких прав и, следовательно, не могут ничего делать в рамках учетной записи AWS.

 

Рис. 2.2. Храните свои учетные данные AWS в надежном месте. Никому их не показывайте (не волнуйтесь, те, что на снимке экрана, — ненастоящие)

Чтобы выдать пользователю IAM какие-то права, вы должны связать его учетную запись с одной или несколькими политиками IAM. Политика IAM — это документ в формате JSON, который определяет, что пользователю позволено, а что — нет. Вы можете создавать свои собственные политики или обойтись уже готовыми, которые называются управляемыми политиками27.

Для выполнения примеров из этой книги вам нужно назначить своему пользователю IAM следующие управляемые политики (рис. 2.3).

•AmazonEC2FullAccess — требуется для этой главы.

• AmazonS3FullAccess — требуется для главы 3.

• AmazonDynamoDBFullAccess — требуется для главы 3.

• AmazonRDSFullAccess — требуется для главы 3.

• CloudWatchFullAccess — требуется для главы 5.

• IAMFullAccess — требуется для главы 5.

 

Рис. 2.3. Назначение нескольких управляемых политик IAM вашему новому пользователю IAM

Замечание о виртуальных частных облаках по умолчанию

Если вы используете существующую учетную запись AWS, у нее уже должно быть облако VPC по умолчанию. VPC (Virtual Private Cloud — виртуальное частное облако) — это изолированная область вашей учетной записи AWS с собственными виртуальной сетью и пространством IP-адресов. Практически любой ресурс AWS развертывается в VPC. Если не указать VPC явно, ресурс будет развернут в VPC по умолчанию, которое является частью всех новых учетных записей AWS. VPC по умолчанию применяется во всех примерах в этой книге, поэтому, если по какой-то причине вы его удалили, переключитесь на другой регион (у каждого региона свое облако VPC по умолчанию) или создайте новое в веб-консоли AWS (https://amzn.to/31lVUWW). В противном случае вам придется обновить почти все примеры, добавив в них параметр vpc_id или subnet_id, который указывает на пользовательское VPC.

Установка Terraform

Вы можете загрузить Terraform на домашней странице проекта по адресу https://www.terraform.io. Щелкните на ссылке для загрузки, выберите подходящий пакет для своей операционной системы, сохраните ZIP-архив и распакуйте его в папку, в которую хотите установить Terraform. Архив содержит единственный двоичный файл под названием terraform, который следует добавить в переменную среды PATH. Как вариант, попробуйте поискать Terraform в диспетчере пакетов своей ОС; например, в OS X можно выполнить brewinstallterraform.

Чтобы убедиться, что все работает, запустите команду terraform. Вы должны увидеть инструкции по применению:

$ 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

    env                Workspace management

    fmt                Rewrites config files to canonical format

    (...)

Чтобы система Terraform могла вносить изменения в вашу учетную запись AWS, нужно прописать в переменных среды AWS_ACCESS_KEY_ID и AWS_SECRET_ACCESS_KEY учетные данные для пользователя IAM, которого вы создали ранее. Например, вот как это можно сделать в терминале Unix/Linux/macOS:

$ export AWS_ACCESS_KEY_ID=(your access key id)

$ export AWS_SECRET_ACCESS_KEY=(your secret access key)

Имейте в виду, что эти переменные среды действуют только в текущей командной оболочке, поэтому после перезагрузки компьютера или открытия нового окна терминала придется снова их экспортировать.

Способы аутентификации

Помимо переменных среды, Terraform поддерживает те же механизмы аутентификации, что и все утилиты командной строки и SDK для AWS. Таким образом, вы сможете использовать файл $HOME/.aws/credentials, который автоматически генерируется, если запустить AWS CLI с командой configure, или роли IAM, которые можно назначить почти любому ресурсу в AWS. Подробнее об этом — в статье A Comprehensive Guide to Authenticating to AWS on the Command Line по адресу http://bit.ly/2M11muR.

Развертывание одного сервера

Код Terraform пишется на языке конфигурации HashiCorp (HashiCorp Configuration Language, или HCL) и хранится в файлах с расширением .tf28. Это декларативный язык, поэтому ваша задача — описать нужную вам инфраструктуру, а Terraform разберется с тем, как ее создать. Terraform умеет создавать инфраструктуру на разнообразных платформах (или провайдерах в терминологии проекта), включая AWS, Azure, Google Cloud, DigitalOcean и многие другие.

Код Terraform можно писать в практически любом текстовом редакторе. Если поискать, можно найти подсветку синтаксиса Terraform для большинства редакторов (обратите внимание, что вам, возможно, нужно искать по слову HCL, а не Terraform), включая vim, emacs, Sublime Text, Atom, Visual Studio Code и IntelliJ (у последнего даже есть поддержка рефакторинга, поиска вхождений и перехода к объявлению).

Первым делом при использовании Terraform обычно следует выбрать провайдера (одного или несколько), с которым вы хотите работать. Создайте пустую папку и поместите в нее файл с именем main.tf и следующим содержанием:

provider "aws" {

  region = "us-east-2"

}

Это говорит Terraform о том, что в качестве провайдера вы собираетесь использовать AWS и хотите развертывать свою инфраструктуру в регионе us-east-2. Вычислительные центры AWS разбросаны по всему миру и сгруппированы по регионам. Регионы AWS — это отдельные географические области, такие как us-east-2 (Огайо), eu-west-1 (Ирландия) и ap-southeast-2 (Сидней). Внутри каждой области находится несколько изолированных вычислительных центров, известных как зоны доступности: например, us-east-2a, us-east-2b и т. д.

Каждый тип провайдеров поддерживает создание разного вида ресурсов, таких как серверы, базы данных и балансировщики нагрузки. Обобщенный синтаксис создания ресурса в Terraform выглядит так:

resource "<PROVIDER>_<TYPE>" "<NAME>" {

   [CONFIG ...]

}

PROVIDER — имя провайдера (предположим, aws), TYPE — тип ресурса, создаваемого в этом провайдере (вроде instance), NAME — идентификатор, с помощью которого вы хотите ссылаться на ресурс в коде Terraform (скажем, my_instance), а CONFIG содержит один или несколько аргументов, предусмотренных специально для этого ресурса.

Например, чтобы развернуть в AWS один (виртуальный) сервер (экземпляр EC2), укажите в файле main.tf ресурс aws_instance:

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

Ресурс aws_instance поддерживает много разных аргументов, но пока что вам нужны только два из них, которые являются обязательными.

•ami. Образ Amazon Machine Image (AMI), который будет запущен на сервере EC2. В AWS Marketplace (https://aws.amazon.com/marketplace/) можно найти платные и бесплатные образы. Вы также можете создать собственный экземпляр AMI, применяя такие инструменты, как Packer (обсуждение образов и шаблонизации серверов ищите в подразделе «Средства шаблонизации серверов» на с. 31). Код, представленный выше, назначает параметру ami идентификатор AMI Ubuntu 18.04 в us-east-2. Этот образ можно использовать бесплатно.

• instance_type. Тип сервера EC2, который нужно запустить. У каждого типа есть свой объем ресурсов процессора, памяти, дискового пространства и сети. Все доступные варианты перечислены на соответствующей странице по адресу https://amzn.to/2H49EOH. В приведенном выше примере используется тип t2.micro, который имеет один виртуальный процессор с 1 Гбайт памяти и входит в бесплатный тариф AWS.

Используйте документацию!

Terraform поддерживает десятки провайдеров, у каждого из которых есть десятки ресурсов, и для каждого ресурса предусмотрены десятки аргументов. Запомнить все это невозможно. При написании кода Terraform следует регулярно сверяться с документацией, чтобы посмотреть, какие ресурсы вам доступны и как их использовать. Например, вот документация для ресурса aws_instance по адресу http://bit.ly/33dmi7g. Несмотря на свой многолетний опыт использования Terraform, я все еще обращаюсь к этой документации по нескольку раз в день!

Откройте терминал, перейдите в папку, в которой вы создали файл main.tf, и выполните команду terraforminit:

$ terraform init

 

Initializing the backend...

 

Initializing provider plugins...

- Checking for available provider plugins...

- Downloading plugin for provider "aws" (terraform-providers/aws) 2.10.0...

 

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.aws: version = "~> 2.10"

 

Terraform has been successfully initialized!

Исполняемый файл terraform поддерживает основные команды Terraform, но он не содержит никакого кода для провайдеров (вроде AWS, Azure или GCP). Поэтому, начиная работу с этим инструментом, вы должны выполнить terraforminit, чтобы он мог просканировать ваш код, определить, с какими провайдерами вы работаете, и загрузить для них подходящие модули. По умолчанию код провайдеров загружается в папку .terraform, которая является рабочей папкой Terraform (стоит добавить ее в .gitignore). В последующих главах вы познакомитесь с другими сценариями использования команды init и папки .terraform. А пока что просто знайте, что init необходимо выполнять каждый раз, когда вы начинаете писать новый код Terraform, и это можно делать многократно (это идемпотентная команда).

Теперь, загрузив код провайдера, выполните команду terraformplan:

$ terraform plan

 

(...)

 

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_instance.example will be created

  + resource "aws_instance" "example" {

      + ami                          = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

      + arn                          = (known after apply)

      + associate_public_ip_address  = (known after apply)

      + availability_zone            = (known after apply)

      + cpu_core_count               = (known after apply)

      + cpu_threads_per_core         = (known after apply)

      + get_password_data            = false

      + host_id                      = (known after apply)

      + id                           = (known after apply)

      + instance_state               = (known after apply)

      + instance_type                = "t2.micro"

      + ipv6_address_count           = (known after apply)

      + ipv6_addresses               = (known after apply)

      + key_name                     = (known after apply)

      (...)

  }

 

Plan: 1 to add, 0 to change, 0 to destroy.

Команда plan позволяет увидеть, что сделает Terraform, без внесения каких-либо изменений. Это хорошая возможность еще раз проверить свой код перед выпуском его во внешний мир. По своему выводу команда plan похожа на утилиту diff, которая является частью Unix, Linux и git: знак плюс (+) помечает все, что будет создано; знак минус (-) — что будет удалено, а то, что помечено тильдой (~), будет изменено. В предыдущем выводе вы можете видеть, что Terraform планирует создать лишь один сервер EC2 и ничего другого — именно то, что нам нужно.

Чтобы инициировать создание сервера, нужно выполнить команду terraformapply:

$ terraform apply

 

(...)

 

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_instance.example will be created

  + resource "aws_instance" "example" {

      + ami                          = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

      + arn                          = (known after apply)

      + associate_public_ip_address  = (known after apply)

      + availability_zone            = (known after apply)

      + cpu_core_count               = (known after apply)

      + cpu_threads_per_core         = (known after apply)

      + get_password_data            = false

      + host_id                      = (known after apply)

      + id                           = (known after apply)

      + instance_state               = (known after apply)

      + instance_type                = "t2.micro"

      + ipv6_address_count           = (known after apply)

      + ipv6_addresses               = (known after apply)

      + key_name                     = (known after apply)

       (...)

  }

 

Plan: 1 to add, 0 to change, 0 to destroy.

 

Do you want to perform these actions?

  Terraform will perform the actions described above.

  Only 'yes' will be accepted to approve.

 

  Enter a value:

Вы можете заметить, что команда apply отображает такой же вывод, как и plan, и спрашивает вас, действительно ли вы хотите перейти к осуществлению этого плана. plan — отдельная команда, которая в основном подходит для быстрой проверки и разбора кода (больше об этом — в главе 8), но в большинстве случаев вы будете сразу выполнять команду apply, проверяя ее вывод.

Введите yes и нажмите клавишу Enter, чтобы развернуть сервер EC2:

Do you want to perform these actions?

  Terraform will perform the actions described above.

  Only 'yes' will be accepted to approve.

 

  Enter a value: yes

 

aws_instance.example: Creating...

aws_instance.example: Still creating... [10s elapsed]

aws_instance.example: Still creating... [20s elapsed]

aws_instance.example: Still creating... [30s elapsed]

aws_instance.example: Creation complete after 38s [id=i-07e2a3e006d785906]

 

Apply complete! Resources: 1 added, 0 changed, 0 destroyed.

Поздравляем, вы развернули сервер EC2 в своей учетной записи AWS, используя Terraform! Чтобы в этом убедиться, перейдите в консоль EC2 (https://amzn.to/­2GOFxdI); вы должны увидеть страницу, похожую на ту, что изображена на рис. 2.4.

 

Рис. 2.4. Один сервер EC2

Мы действительно видим наш сервер! Однако нужно признать, что это не самый впечатляющий пример. Сделаем его немного более интересным. Для начала обратите внимание на то, что у нашего сервера EC2 нет имени. Чтобы его указать, добавьте к ресурсу aws_instance параметр tags:

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

  

  tags = {

    Name = "terraform-example"

  }

}

Чтобы увидеть последствия этих изменений, еще раз выполните команду terraformapply:

$ terraform apply

 

aws_instance.example: Refreshing state...

(...)

 

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_instance.example will be updated in-place

  ~ resource "aws_instance" "example" {

        ami                          = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

        availability_zone            = "us-east-2b"

        instance_state               = "running"

        (...)

      + tags = {

        + "Name" = "terraform-example"

      }

      (...)

    }

 

Plan: 0 to add, 1 to change, 0 to destroy.

 

Do you want to perform these actions?

  Terraform will perform the actions described above.

  Only 'yes' will be accepted to approve.

 

  Enter a value:

Система Terraform отслеживает все ресурсы, которые были созданы для этого набора конфигурационных файлов. Поэтому ей известно, что сервер EC2 уже существует (обратите внимание на строчку Refreshingstate… при выполнении команды apply), и она может вывести разницу между тем, что развернуто на данный момент, и тем, что описано в вашем коде (это одно из преимуществ использования декларативного кода по сравнению с процедурным; см. раздел «Сравнение Terraform с другими средствами IaC» на с. 42). В предыдущем сравнении видно, что Terraform хочет создать один тег под названием Name. Это именно то, что вам нужно, поэтому введите yes и нажмите клавишу Enter.

Обновив свою консоль EC2, вы увидите примерно такое окно, как на рис. 2.5.

 

Рис. 2.5. У сервера EC2 теперь есть тег с именем

Итак, у вас теперь есть рабочий код Terraform, стоит сохранить его в системе управления версиями. Это позволит вам делиться им с другими членами команды, отслеживать историю всех изменений инфраструктуры и использовать журнал фиксаций для отладки. Ниже показан пример того, как создать локальный Git-репозиторий и применять его для хранения конфигурационного файла Terraform:

git init

git add main.tf

git commit -m "Initial commit"

Cледует также создать файл под названием .gitignore. Он заставляет Git игнорировать определенные типы файлов, которые вы бы не хотели сохранить по случайности:

.terraform

*.tfstate

*.tfstate.backup

Файл .gitignore, показанный выше, заставляет Git игнорировать папку .terraform, которую Terraform использует в качестве временной рабочей папки, а также файлы вида *.tfstate, в которых Terraform хранит состояние (в главе 3 вы узнаете, почему файлы состояния нельзя записывать в репозиторий). Файл .gitignore тоже нужно зафиксировать:

git add .gitignore

git commit -m "Add a .gitignore file"

Чтобы поделиться этим кодом со своими коллегами, вам необходимо создать общий Git-репозиторий, к которому вы все можете обращаться. Для этого можно использовать GitHub. Перейдите на сайт https://github.com, зарегистрируйтесь (если вы этого еще не сделали), создайте новый репозиторий и укажите его в качестве удаленной точки входа под названием origin для своего локального Git-репозитория:

git remote add origin

Теперь, когда вы хотите поделиться своими изменениями с коллегами, можете загрузить изменения в репозиторий origin:

git push origin master

Если вы хотите посмотреть, какие изменения внесли ваши коллеги, можете загрузить изменения из репозитория origin:

git pull origin master

При дальнейшем чтении этой книги и в целом при применении Terraform не забывайте регулярно фиксировать (gitcommit) и загружать (gitpush) свои изменения. Это позволит работать над кодом совместно с членами вашей команды. К тому же все изменения вашей инфраструктуры будут записываться в журнал фиксаций, что придется очень кстати в случае отладки. Больше о командной работе с Terraform вы узнаете в главе 8.

Развертывание одного веб-сервера

Следующим шагом будет развертывание на этом инстансе веб-сервера. Мы попытаемся развернуть простейшую веб-архитектуру: один веб-сервер, способный отвечать на HTTP-запросы (рис. 2.6).

В реальных условиях для создания веб-сервера использовался бы веб-фреймворк наподобие Ruby on Rails или Django. Чтобы не усложнять этот пример, мы запустим простейший веб-сервер, который всегда возвращает текст Hello,World29:

#!/bin/bash

echo "Hello, World" > index.html

nohup busybox httpd -f -p 8080 &

 

Рис. 2.6. Начнем с простой архитектуры: одного веб-сервера, запущенного в AWS, который отвечает на HTTP-запросы

Это bash-скрипт, записывающий текст Hello, World в файл index.html, который затем раздается на порте 8080 с помощью веб-сервера, запущенного с использованием инструмента под названием busybox (https://busybox.net/) (в Ubuntu установлен по умолчанию). Я указал команду busybox между nohup и &, чтобы веб-сервер постоянно работал в фоне, даже после завершения bash-скрипта.

Номера портов

В этом примере вместо стандартного HTTP-порта 80 используется 8080. Дело в том, что все порты меньше 1024 требуют администраторских привилегий. Это потенциальный риск безопасности, поскольку любой злоумышленник, которому удастся взломать ваш сервер, тоже получит привилегии администратора.

В связи с этим веб-сервер рекомендуется запускать от имени обычного пользователя с ограниченными правами доступа. Это означает, что вам следует прослушивать порты с более высокими номерами, но, как вы увидите позже в этой главе, вы можете настроить балансировщик нагрузки так, чтобы он работал на порте 80 и перенаправлял трафик на более высокие порты ваших серверов.

Как запустить этот скрипт на сервере EC2? Как уже упоминалось в подразделе «Средства шаблонизации серверов» на с. 31, для этого обычно применяется инструмент вроде Packer, который создает пользовательский образ AMI с предустановленным веб-сервером. Поскольку в этом примере в качестве веб-сервера используется однострочный скрипт на основе busybox, вы можете обойтись стандартным образом Ubuntu 18.04 и запустить скрипт Hello, World в рамках конфигурации пользовательских данных вашего сервера EC2. Вы можете передать параметру user_data в коде Terraform то, что будет выполнено при загрузке сервера: либо скрипт командной оболочки, либо директиву cloud-init. Вариант со скриптом показан ниже:

resource "aws_instance" "example" {

  ami                   = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type         = "t2.micro"

 

  user_data = <<-EOF

              #!/bin/bash

              echo "Hello, World" > index.html

              nohup busybox httpd -f -p 8080 &

              EOF

  tags = {

    Name = "terraform-example"

  }

}

<<-EOF и EOF — элементы синтаксиса heredoc, который позволяет создавать многострочные строковые литералы без использования множества символов перехода на новую строку.

Перед запуском этого веб-сервера нужно сделать еще кое-что. AWS по умолчанию закрывает для сервера EC2 весь входящий и исходящий трафик. Чтобы ваш сервер мог принимать запросы на порте 8080, необходимо создать группу безопасности:

resource "aws_security_group" "instance" {

  name = "terraform-example-instance"

 

  ingress {

    from_port   = 8080

    to_port     = 8080

    protocol    = "tcp"

    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]

  }

}

Этот код создает новый ресурс под названием aws_security_group (обратите внимание, что все ресурсы в AWS начинаются с aws_) и делает так, чтобы эта группа разрешала принимать на порте 8080 TCP-запросы из блока CIDR 0.0.0.0/0. Блок CIDR — это краткая запись диапазона IP-адресов. Например, блок CIDR 10.0.0.0/24 представляет все IP-адреса между 10.0.0.0 и 10.0.0.255. Блок CIDR 0.0.0.0/0 охватывает диапазон всех возможных IP-адресов, поэтому данная группа безопасности разрешает принимать на порте 8080 запросы с любого IP30.

Создания группы безопасности как таковой будет недостаточно. Нужно сделать так, чтобы сервер EC2 ее использовал. Для этого вы должны передать ее идентификатор аргументу vpc_security_group_ids ресурса aws_instance. Но сначала необходимо познакомиться с выражениями Terraform.

В Terraform выражением является все, что возвращает значение. Вы уже видели простейший тип выражений — литералы, такие как строки (например, "ami-0c55b159cbfafe1f0") и числа (скажем, 5). Terraform поддерживает много других разновидностей выражений, которые будут встречаться на страницах этой книги.

Особенно полезным типом выражений является ссылка, которая позволяет обращаться к значениям с других участков кода. Чтобы указать ID группы безопасности, нужно сослаться на атрибут ресурса с помощью такого синтаксиса:

<PROVIDER>_<TYPE>.<NAME>.<ATTRIBUTE>

PROVIDER — это имя провайдера (например, aws), TYPE — это тип ресурса (вроде security_group), NAME — имя этого ресурса (в нашем случае группа безопасности называется "instance"), а ATTRIBUTE — это либо один из аргументов ресурса (скажем, name), либо один из атрибутов, которые он экспортировал (список доступных атрибутов можно найти в документации каждого ресурса). Группа безопасности экспортирует атрибут под названием id, поэтому к нему можно обратиться с помощью такого выражения:

aws_security_group.instance.id

Вы можете использовать идентификатор этой группы безопасности в аргументе vpc_security_group_ids ресурса aws_instance:

resource "aws_instance" "example" {

  ami                    = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type          = "t2.micro"

  vpc_security_group_ids = [aws_security_group.instance.id]

 

  user_data = <<-EOF

              #!/bin/bash

              echo "Hello, World" > index.html

              nohup busybox httpd -f -p 8080 &

              EOF

  tags = {

    Name = "terraform-example"

  }

}

Ссылаясь в одном ресурсе на другой, вы создаете неявную зависимость. Terraform анализирует такие зависимости, строит из них граф и применяет его для автоматического определения порядка, в котором должны создаваться ресурсы. ­Например, если бы этот код развертывался с нуля, система Terraform знала бы о том, что группу безопасности нужно создать раньше, чем сервер EC2, поскольку последний использует ID этой группы. Вы можете даже вывести граф зависимостей с помощью команды graph:

$ terraform graph

 

digraph {

        compound = "true"

        newrank = "true"

        subgraph "root" {

                "[root] aws_instance.example"

                  [label = "aws_instance.example", shape = "box"]

                "[root] aws_security_group.instance"

                  [label = "aws_security_group.instance", shape = "box"]

                "[root] provider.aws"

                  [label = "provider.aws", shape = "diamond"]

                "[root] aws_instance.example" ->

                  "[root] aws_security_group.instance"

                "[root] aws_security_group.instance" ->

                  "[root] provider.aws"

                "[root] meta.count-boundary (EachMode fixup)" ->

                  "[root] aws_instance.example"

                "[root] provider.aws (close)" ->

                  "[root] aws_instance.example"

                "[root] root" ->

                  "[root] meta.count-boundary (EachMode fixup)"

                "[root] root" ->

                  "[root] provider.aws (close)"

        }

}

Вывод выполнен на языке описания графов под названием DOT. Сам граф можно отобразить, как это сделано на рис. 2.7, с использованием настольного приложенияGraphviz или его веб-версии GraphvizOnline (bit.ly/2mPbxmg).

При прохождении по дереву зависимостей Terraform пытается как можно сильнее распараллелить создание ресурсов, что приводит к довольно эффективному применению изменений. В этом прелесть декларативного языка: вы просто описываете то, что вам нужно, а Terraform определяет наиболее эффективный способ реализации.

 

Рис. 2.7. Граф зависимостей для сервера EC2 и его группы безопасности

Выполнив команду apply, вы увидите, что Terraform хочет создать группу безопасности и заменить имеющийся сервер EC2 другим — с новыми пользовательскими данными:

$ terraform apply

 

(...)

 

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_instance.example must be replaced

-/+ resource "aws_instance" "example" {

        ami                          = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

      ~ availability_zone            = "us-east-2c" -> (known after apply)

      ~ instance_state               = "running" -> (known after apply)

        instance_type                = "t2.micro"

        (...)

      + user_data                    = "c765373..." # forces replacement

      ~ volume_tags                  = {} -> (known after apply)

      ~ vpc_security_group_ids       = [

          - "sg-871fa9ec",

        ] -> (known after apply)

        (...)

  }

 

# aws_security_group.instance will be created

+ resource "aws_security_group" "instance" {

    + arn                    = (known after apply)

    + description            = "Managed by Terraform"

    + egress                 = (known after apply)

    + id                     = (known after apply)

    + ingress                = [

        + {

            + cidr_blocks      = [

                + "0.0.0.0/0",

              ]

            + description      = ""

            + from_port        = 8080

            + ipv6_cidr_blocks = []

            + prefix_list_ids  = []

            + protocol         = "tcp"

            + security_groups  = []

            + self             = false

            + to_port          = 8080

          },

        ]

      + name                   = "terraform-example-instance"

      + owner_id               = (known after apply)

      + revoke_rules_on_delete = false

      + vpc_id                 = (known after apply)

    }

 

Plan: 2 to add, 0 to change, 1 to destroy.

 

Do you want to perform these actions?

  Terraform will perform the actions described above.

  Only 'yes' will be accepted to approve.

 

Enter a value:

Символы -/+ в выводе плана означают «заменить». Чтобы понять, чем продиктовано то или иное изменение, поищите в выводе плана словосочетание forces replacement. Изменение многих аргументов ресурса aws_instance приводит к замене. Это означает, что имеющийся сервер EC2 будет удален, а его место займет совершено новый сервер. Это пример парадигмы неизменяемой инфраструктуры, которую мы обсуждали в подразделе «Средства шаблонизации серверов» на с. 31. Стоит отметить, что, несмотря на замену веб-сервера, ни один из его пользователей не заметит перебоев в работе; в главе 5 вы увидите, как с помощью Terraform выполнять развертывания с нулевым временем простоя.

Похоже, с планом все в порядке, поэтому введите yes, и вы увидите, как развертывается новый сервер EC2 (рис. 2.8).

Если щелкнуть на новом сервере, внизу страницы, на панели с описанием, можно увидеть его публичный IP-адрес. Дайте ему минуту или две, чтобы он загрузился, и затем сделайте HTTP-запрос по этому адресу на порте 8080, используя браузер или утилиту вроде curl:

$ curl

Hello, World

Ура! Теперь у вас есть рабочий веб-сервер, запущенный в AWS!

 

Рис. 2.8. Вместо старого сервера EC2 мы получаем новый, с кодом веб-сервера

Сетевая безопасность

Чтобы не усложнять примеры в этой книге, развертывание происходит не только в VPC по умолчанию (как упоминалось ранее), но и в стандартные подсети этого VPC. VPC состоит из одной или нескольких подсетей, каждая из которых имеет собственные IP-адреса. Все подсети в VPC по умолчанию являются публичными — их IP-адреса доступны из Интернета. Благодаря этому вы можете проверить работу своего сервера EC2 на домашнем компьютере.

Размещение сервера в публичной подсети подходит для быстрого эксперимента, но в реальных условиях это потенциальный риск безопасности. Хакеры со всего мира постоянно сканируют IP-адреса случайным образом в надежде найти какие-нибудь уязвимости. Если ваши серверы доступны снаружи, достаточно лишь оставить незащищенным один порт или воспользоваться устаревшим кодом с известной уязвимостью — и кто-то сможет проникнуть внутрь.

Таким образом, в промышленных системах все серверы и уж точно все хранилища данных следует развертывать в закрытых подсетях, IP-адреса которых доступны только внутри VPC, но не из публичного Интернета. Все, что должно находиться в публичных подсетях, — это небольшое количество обратных прокси и балансировщиков нагрузки, в которых закрыто все, что только можно (позже в этой главе вы увидите пример того, как развернуть балансировщик нагрузки).

Развертывание конфигурируемого веб-сервера

Вы, наверное, заметили, что код веб-сервера дублирует порт 8080 в группе безопасности и конфигурации пользовательских данных. Это противоречит принципу «не повторяйся» (don’t repeat yourself, или DRY): каждый элемент информации в системе должен иметь единое, однозначное и достоверное представление31. Если номер порта указан в двух местах, легко оказаться в ситуации, когда одно из значений обновлено, а другое — нет.

Чтобы можно было сделать ваш код более конфигурируемым и отвечающим принципу DRY, Terraform позволяет определять входные переменные. Для этого предусмотрен следующий синтаксис:

variable "NAME" {

  [CONFIG ...]

}

Тело объявления переменной может содержать три необязательных параметра.

•description. Этот параметр всегда желательно указывать для документирования того, как используется переменная. Ваши коллеги смогут просмотреть это описание не только при чтении кода, но и во время выполнения команд plan или apply (пример этого показан чуть ниже).

• default. Вы можете присвоить значение переменной несколькими способами, в том числе через командную строку (с помощью параметра -var), файл (указывая параметр -var-file) или переменную среды (Terraform ищет переменные среды вида TF_VAR_<имя_переменной>). Если переменная не инициализирована, ей присваивается значение по умолчанию. Если такого нет, Terraform запросит его у пользователя в интерактивном режиме.

•type. Позволяет применить к переменным, которые передает пользователь, ограничения типов. Terraform поддерживает ряд ограничений для таких типов, как string, number, bool, list, map, set, object, tuple и any. Если тип не указан, Terraform воспринимает значение как any.

Вот пример входной переменной, которая проверяет, является ли передаваемое значение числом:

variable "number_example" {

  description = "An example of a number variable in Terraform"

  type        = number

  default     = 42

}

А вот пример переменной, которая проверяет, является ли значение списком:

variable "list_example" {

  description = "An example of a list in Terraform"

  type        = list

  default     = ["a", "b", "c"]

}

Ограничения типов можно сочетать. Например, вот входная переменная, которая принимает список и требует, чтобы все значения этого списка были числовыми:

variable "list_numeric_example" {

  description = "An example of a numeric list in Terraform"

  type        = list(number)

  default     = [1, 2, 3]

}

А вот ассоциативный массив, который требует, чтобы все значения были строковыми:

variable "map_example" {

  description = "An example of a map in Terraform"

  type        = map(string)

 

  default = {

    key1 = "value1"

    key2 = "value2"

    key3 = "value3"

  }

}

Вы также можете создавать более сложные структурные типы, используя ограничения object и tuple:

variable "object_example" {

  description = "An example of a structural type in Terraform"

  type        = object({

    name    = string

    age     = number

    tags    = list(string)

    enabled = bool

  })

 

  default   = {

    name    = "value1"

    age     = 42

    tags    = ["a", "b", "c"]

    enabled = true

  }

}

Выше создается входная переменная, которая требует, чтобы значение было объектом с ключами name (строка), age (число), tags (список строк) и enabled (булево значение). Если попытаться присвоить такой переменной значение, которое не соответствует этому типу, Terraform немедленно вернет ошибку типизации. В следующем примере демонстрируется попытка присвоить enabled строку вместо булева значения:

variable "object_example_with_error" {

  description = "An example of a structural type in Terraform with an error"

  type        = object({

    name    = string

    age     = number

    tags    = list(string)

    enabled = bool

  })

 

  default   = {

    name    = "value1"

    age     = 42

    tags    = ["a", "b", "c"]

    enabled = "invalid"

  }

}

Вы получите следующую ошибку:

$ terraform apply

 

Error: Invalid default value for variable

 

  on variables.tf line 78, in variable "object_example_with_error":

  78:   default   = {

  79:     name    = "value1"

  80:     age     = 42

  81:     tags    = ["a", "b", "c"]

  82:     enabled = "invalid"

  83:   }

This default value is not compatible with the variable's type constraint: a bool is required.

Для примера с веб-сервером достаточно переменной, которая хранит номер порта:

variable "server_port" {

  description = "The port the server will use for HTTP requests"

  type        = number

}

Обратите внимание, что у входной переменной server_port нет поля default, поэтому, если выполнить команду apply прямо сейчас, Terraform сразу же попросит ввести значение для server_port и покажет вам описание description:

$ terraform apply

 

var.server_port

  The port the server will use for HTTP requests

 

  Enter a value:

Если вы не хотите иметь дело с интерактивной строкой ввода, можете предоставить значение переменной с помощью параметра командной строки -var:

$ terraform plan -var "server_port=8080"

То же самое можно сделать, добавив переменную среды вида TF_VAR_<name>, где name — имя переменной, которую вы хотите установить:

$ export TF_VAR_server_port=8080

$ terraform plan

Если же вы не хотите держать в голове дополнительные аргументы командной строки при каждом выполнении команды plan или apply, можете указать значение по умолчанию:

variable "server_port" {

  description = "The port the server will use for HTTP requests"

  type        = number

  default     = 8080

}

Чтобы использовать значение входной переменной в коде Terraform, следует воспользоваться выражением типа «ссылка на переменную», которое имеет следующий синтаксис:

var.<VARIABLE_NAME>

Например, так можно присвоить параметрам группы безопасности from_port и to_port значение переменной server_port:

resource "aws_security_group" "instance" {

  name = "terraform-example-instance"

 

  ingress {

    from_port   = var.server_port

    to_port     = var.server_port

    protocol    = "tcp"

    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]

  }

}

Хорошей идеей будет использование одной и той же переменной при задании порта в скрипте user_data. Указать ссылку внутри строкового литерала можно с помощью строковой интерполяции, которая имеет следующий синтаксис:

"${...}"

Внутри фигурных скобок можно разместить любую корректную ссылку, и Terra­form преобразует ее в строку. Например, вот как можно воспользоваться значением ­var.server_port внутри строки user_data:

user_data = <<-EOF

            #!/bin/bash

            echo "Hello, World" > index.html

            nohup busybox httpd -f -p ${var.server_port} &

            EOF

Помимо входных переменных, Terraform позволяет определять и выходные. Для этого предусмотрен такой синтаксис:

output "<NAME>" {

  value = <VALUE>

   [CONFIG ...]

}

NAME — это имя выходной переменной, а в качестве VALUE можно указать любое выражение Terraform, которое вы хотите вывести. CONFIG может иметь два дополнительных (и необязательных) параметра.

•description. Этот параметр всегда желательно применять для документирования того, как используется выходная переменная.

•sensitive. Если присвоить данному параметру true, Terraform не станет сохранять этот вывод в журнал после выполнения команды terraformapply. Это полезно, когда переменная содержит деликатный материал или конфиденциальные данные, такие как пароли или секретные ключи.

Например, вместо того, чтобы вручную бродить по консоли EC2 в поисках IP-адреса своего сервера, вы можете вывести его в виде выходной переменной:

output "public_ip" {

  value       = aws_instance.example.public_ip

  description = "The public IP address of the web server"

}

Здесь мы опять ссылаемся на атрибуты, на этот раз на атрибут public_ip ресурса aws_instance. Если снова выполнить команду apply, Terraform не внесет никаких изменений (поскольку вы не меняли никакие ресурсы), но покажет вам в самом конце новый вывод:

$ terraform apply

 

(...)

 

aws_security_group.instance: Refreshing state... [id=sg-078ccb4f9533d2c1a]

aws_instance.example: Refreshing state... [id=i-028cad2d4e6bddec6]

 

Apply complete! Resources: 0 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

public_ip = 54.174.13.5

Как видите, после выполнения terraformapply выходная переменная выводится в консоли, что может пригодиться пользователям Terraform (например, вы будете знать, какой IP-адрес нужно проверить после развертывания веб-сервера). Вы также можете ввести команду terraformoutput, чтобы вывести список всех выходных значений без применения каких-либо изменений:

$ terraform output

public_ip = 54.174.13.5

Чтобы посмотреть значение определенной выходной переменной, можно воспользоваться командой terraformoutput<ИМЯ_ПЕРЕМЕННОЙ>:

$ terraform output public_ip

54.174.13.5

Это будет особенно полезно при написании скриптов. Например, вы можете создать скрипт развертывания, который развертывает веб-сервер с помощью команды terraformapply, берет его публичный IP-адрес из terraformoutputpublic_ip и обращается к этому адресу, используя curl. В итоге получится проверка по горячим следам, которая подтвердит, что развертывание работает.

Входные и выходные переменные также являются неотъемлемыми составляющими при создании конфигурируемого инфраструктурного кода, пригодного к повторному применению. Подробнее об этом — в главе 4.

Развертывание кластера веб-серверов

Запуск одного сервера — хорошее начало. Однако в реальном мире это означает наличие единой точки отказа. Если этот сервер выйдет из строя или перестанет справляться с нагрузкой из-за слишком большого объема трафика, пользователи не смогут открыть ваш сайт. В качестве решения можно запустить кластер серверов: если один из них откажет, запросы допускается перенаправить к другому серверу, а размер самого кластера можно увеличивать и уменьшать в зависимости от трафика32.

Ручное управление таким кластером потребует много усилий. К счастью, как показано на рис. 2.9, AWS может позаботиться об этом за вас, используя группу автомасштабирования (англ. auto scaling group, или ASG). ASG автоматически выполняет множество задач, включая запуск кластера серверов EC2, мониторинг работоспособности каждого сервера, замену неисправных серверов и изменение размера кластера в зависимости от нагрузки.

 

Рис. 2.9. Вместо одного веб-сервера группа автомасштабирования запускает кластер веб-серверов

Первое, что нужно сделать при создании ASG, — это написать конфигурацию запуска, которая определяет, как нужно настроить каждый сервер EC2 в вашей группе. Ресурс aws_launch_configuration использует почти все те же параметры, что и aws_instance (только у двух из них отличаются имена: image_id вместо ami и security_groups вместо vpc_security_group_ids), поэтому вы можете их легко заменить:

resource "aws_launch_configuration" "example" {

  image_id        = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type   = "t2.micro"

  security_groups = [aws_security_group.instance.id]

 

  user_data = <<-EOF

              #!/bin/bash

              echo "Hello, World" > index.html

              nohup busybox httpd -f -p ${var.server_port} &

              EOF

}

Теперь вы можете создать саму группу ASG, используя ресурс aws_autoscaling_group:

resource "aws_autoscaling_group" "example" {

  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name

 

  min_size = 2

  max_size = 10

 

  tag {

    key                 = "Name"

    value               = "terraform-asg-example"

    propagate_at_launch = true

  }

}

Эта группа ASG включает в себя от двух до десяти серверов EC2 (сначала запускается только два), каждый из которых имеет тег terraform-asg-example. Обратите внимание, что ASG использует ссылку в качестве имени конфигурации запуска. Это приводит к проблеме: конфигурация запуска неизменяема, поэтому, если вы измените любой ее параметр, Terraform попытается заменить ее целиком. Обычно при замене ресурса Terraform сначала удаляет его старую версию и затем создает новую, но, поскольку ASG теперь ссылается на старый ресурс, Terraform не сможет его удалить.

Чтобы решить эту проблему, можно воспользоваться параметром жизненного цикла. Он поддерживается всеми ресурсами Terraform и определяет их создание, обновление и/или удаление. Особенно полезным параметром жизненного цикла является create_before_destroy. Если присвоить ему true, Terraform поменяет порядок замены ресурсов на противоположный. В итоге сначала будет создана замена (с обновлением всех ссылок таким образом, чтобы они указывали на нее, а не на старый ресурс) и только потом произойдет удаление старого ресурса. Добавьте раздел lifecycle в aws_launch_configuration, как показано ниже:

resource "aws_launch_configuration" "example" {

  image_id        = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type   = "t2.micro"

  security_groups = [aws_security_group.instance.id]

 

  user_data = <<-EOF

              #!/bin/bash

              echo "Hello, World" > index.html

              nohup busybox httpd -f -p ${var.server_port} &

              EOF

 

  # Требуется при использовании группы автомасштабирования

  # в конфигурации запуска.

  # https://www.terraform.io/docs/providers/aws/r/launch_configuration.html

  lifecycle {

    create_before_destroy = true

  }

}

Для работы группы ASG требуется еще один параметр: subnet_ids. Он определяет подсети VPC, в которых должны быть развернуты серверы EC2 (справочная информация о подсетях дается во врезке «Сетевая безопасность» на с. 79). Каждая подсеть находится в изолированной зоне доступности AWS (то есть в отдельном вычислительном центре), поэтому, развертывая свои серверы по разным подсетям, вы гарантируете, что ваш сервис продолжит работать, даже если некоторые из вычислительных центров выйдут из строя. Список подсетей можно прописать прямо в коде, но такое решение будет сложно поддерживать и переносить. Вместо этого лучше использовать соответствующий источник данных для получения списка подсетей, принадлежащих к вашей учетной записи AWS.

Источник данных представляет собой фрагмент информации, доступной сугубо для чтения, который извлекается из провайдера (в нашем случае из AWS) при каждом запуске Terraform. Добавляя источник данных в конфигурацию Terraform, вы не создаете ничего нового. Это просто возможность запросить информацию из API провайдера, чтобы сделать ее доступной для остального кода Terraform. Каждый провайдер предоставляет целый ряд источников. Например, провайдер AWS позволяет запрашивать данные о VPC и подсетях, идентификаторы AMI, диапазоны IP-адресов, идентификатор текущего пользователя и многое другое.

Синтаксис использования источников данных очень похож на синтаксис ресурса:

data "<PROVIDER>_<TYPE>" "<NAME>" {

   [CONFIG ...]

}

PROVIDER — имя провайдера (например, aws), TYPE — тип источника данных, который вы хотите использовать (скажем, vpc), NAME — идентификатор, с помощью которого можно ссылаться на этот источник данных в коде Terraform, а CONFIG состоит из одного или нескольких аргументов, предусмотренных специально для этого источника. Вот как можно воспользоваться источником данных aws_vpc, чтобы запросить информацию о вашем облаке VPC по умолчанию (справочную информацию ищите во врезке «Замечание о виртуальных частных облаках по умолчанию» на с. 63):

data "aws_vpc" "default" {

  default = true

}

Стоит отметить, что в случае с источниками данных в качестве аргументов обычно передаются фильтры, которые указывают на то, какую информацию вы ищете. Источнику данных aws_vpc нужно указать лишь один фильтр, default=true, который инициирует в вашей учетной записи AWS поиск VPC по умолчанию.

Чтобы получить данные из источника, нужно использовать следующий синтаксис доступа к атрибутам:

data.<PROVIDER>_<TYPE>.<NAME>.<ATTRIBUTE>

Например, чтобы получить идентификатор VPC из источника данных aws_vpc, надо написать следующее:

data.aws_vpc.default.id

Вы можете добавить к этому еще один источник данных, aws_subnet_ids, чтобы найти подсети внутри этого облака VPC:

data "aws_subnet_ids" "default" {

  vpc_id = data.aws_vpc.default.id

}

Вы можете извлечь идентификаторы подсетей из источника aws_subnet_ids и воспользоваться аргументом с довольно странным названием vpc_zone_identifier, чтобы ваша группа ASG использовала эти подсети:

resource "aws_autoscaling_group" "example" {

  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name

  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnet_ids.default.ids

 

  min_size = 2

  max_size = 10

 

  tag {

    key                 = "Name"

    value               = "terraform-asg-example"

    propagate_at_launch = true

  }

}

Развертывание балансировщика нагрузки

Вы уже научились развертывать группу ASG, но при этом возникает небольшая проблема: у вас есть несколько серверов с отдельными IP-адресами, однако конечным пользователям обычно нужна единая точка входа. Одно из решений заключается в развертывании балансировщика нагрузки, который будет распределять трафик между вашими серверами и предоставлять всем вашим пользователям собственный IP-адрес (или, если быть точным, доменное имя). Создание балансировщика нагрузки с высокими доступностью и масштабируемостью требует много усилий. И опять вы можете положиться на AWS, воспользовавшись сервисом Elastic Load Balancer (ELB) от Amazon (рис. 2.10).

 

Рис. 2.10. Использование Amazon ELB для распределения трафика по группе автомасштабирования

AWS предлагает три типа балансировщиков нагрузки.

•Application Load Balancer (ALB). Лучше всего подходит для балансировки трафика по протоколам HTTP и HTTPS. Работает на прикладном уровне (уровень 7) сетевой модели OSI.

• Network Load Balancer (NLB). Лучше всего подходит для балансировки трафика по протоколам TCP, UDP и TLS. Если сравнивать с ALB, может быстрее масштабироваться в обе стороны в зависимости от нагрузки (NLB рассчитан на масштабирование до десятков миллионов запросов в секунду). Работает на транспортном уровне (уровень 4) сетевой модели OSI.

•Classic Load Balancer (CLB). Это «старый» балансировщик нагрузки, который появился раньше, чем ALB и NLB. Он способен работать с трафиком по протоколам HTTP, HTTPS, TCP и TLS, но ограничен в возможностях по сравнению со своими «преемниками». Работает как на прикладном, так и на транспортном уровне (L7 и L4) сетевой модели OSI.

Современные приложения должны использовать в основном ALB или NLB. Поскольку наш простой пример с веб-сервером является HTTP-приложением без серьезных требований к производительности, нам лучше всего подойдет ALB.

Как показано на рис. 2.11, ALB состоит из нескольких частей.

•Прослушиватель (слушатель). Прослушивает определенные порты (например, 80) и протокол (скажем, HTTP).

• Правило прослушивателя. Берет запросы, направленные к прослушивателю, и передает те из них, которые соответствуют определенным путям (например, /foo или /bar) или сетевым именам (вроде foo.example.com или bar.example.com),  заданным целевым группам.

•Целевые группы. Один или несколько серверов, которые принимают запросы от балансировщика нагрузки. Целевая группа также следит за работоспособностью этих серверов и шлет запросы только «здоровым» узлам.

 

Рис. 2.11. Обзор Application Load Balancer (ALB)

Первым делом нужно создать сам балансировщик ALB, используя ресурс aws_lb:

resource "aws_lb" "example" {

  name               = "terraform-asg-example"

  load_balancer_type = "application"

  subnets            = data.aws_subnet_ids.default.ids

}

Обратите внимание, что параметр subnets настраивает балансировщик нагрузки для использования всех подсетей в вашем облаке VPC по умолчанию с помощью источника данных aws_subnet_ids33. Балансировщики нагрузки в AWS состоят не из одного, а сразу из нескольких серверов, которые могут работать в разных подсетях (и, следовательно, в отдельных вычислительных центрах). AWS автоматически масштабирует количество балансировщиков в зависимости от трафика и отрабатывает отказ, если один из этих серверов выйдет из строя. Таким образом, вы получаете как масштабируемость, так и высокую доступность.

Следующим шагом будет определение прослушивателя для этого ALB с помощью ресурса aws_lb_listener:

resource "aws_lb_listener" "http" {

  load_balancer_arn = aws_lb.example.arn

  port              = 80

  protocol          = "HTTP"

 

  # По умолчанию возвращает простую страницу с кодом 404

  default_action {

    type = "fixed-response"

 

    fixed_response {

      content_type = "text/plain"

      message_body = "404: page not found"

      status_code  = 404

    }

  }

}

Этот прослушиватель настраивает ALB для прослушивания стандартного HTTP-порта (80), использования HTTP-протокола и возвращения простой страницы с кодом 404 в случае, если запрос не соответствует ни одному из правил прослушивания.

Стоит отметить, что по умолчанию для всех ресурсов AWS, включая ALB, закрыт входящий и исходящий трафик, поэтому нужно создать новую группу безопасности специально для балансировщика нагрузки. Эта группа должна разрешать входящие запросы на порт 80, чтобы вы могли обращаться к ALB по HTTP, а также исходящие запросы на всех портах, чтобы балансировщик мог проверять работоспособность:

resource "aws_security_group" "alb" {

  name = "terraform-example-alb"

 

  # Разрешаем все входящие HTTP-запросы

  ingress {

    from_port   = 80

    to_port     = 80

    protocol    = "tcp"

    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]

  }

 

  # Разрешаем все исходящие запросы

  egress {

    from_port   = 0

    to_port     = 0

    protocol    = "-1"

    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]

  }

}

Нужно сделать так, чтобы ресурс aws_lb использовал указанную группу безопасности. Для этого установите аргумент security_groups:

resource "aws_lb" "example" {

  name               = "terraform-asg-example"

  load_balancer_type = "application"

  subnets            = data.aws_subnet_ids.default.ids

  security_groups    = [aws_security_group.alb.id]

}

Затем необходимо создать целевую группу для ASG, используя ресурс aws_lb_target_group:

resource "aws_lb_target_group" "asg" {

  name     = "terraform-asg-example"

  port     = var.server_port

  protocol = "HTTP"

  vpc_id   = data.aws_vpc.default.id

 

  health_check {

    path                = "/"

    protocol            = "HTTP"

    matcher             = "200"

    interval            = 15

    timeout             = 3

    healthy_threshold   = 2

    unhealthy_threshold = 2

  }

}

Обратите внимание на то, что данная целевая группа будет проверять работоспособность ваших серверов, отправляя им периодически HTTP-запросы; сервер считается работоспособным, только если его ответ совпадает с заданным сопоставителем (например, вы можете сделать так, чтобы сопоставитель ожидал ответа 200OK). Если сервер не отвечает (возможно, из-за перебоев в работе или перегрузки), он будет помечен как неработоспособный и целевая группа автоматически прекратит отправлять ему трафик, чтобы минимизировать нарушение обслуживания ваших пользователей.

Но откуда целевая группа знает, каким серверам EC2 следует отправлять запросы? Вы могли бы прописать в ней статический список серверов ресурсом aws_lb_target_group_attachment, однако при работе с ASG серверы могут запускаться и удаляться в любой момент, поэтому такой подход не годится. Вместо этого можно воспользоваться первоклассной интеграцией между ASG и ALB. Вернитесь к ресурсу aws_autoscaling_group и сделайте так, чтобы его аргумент target_group_arns указывал на новую целевую группу:

resource "aws_autoscaling_group" "example" {

  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name

  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnet_ids.default.ids

 

  target_group_arns = [aws_lb_target_group.asg.arn]

  health_check_type = "ELB"

 

  min_size = 2

  max_size = 10

 

  tag {

    key                 = "Name"

    value               = "terraform-asg-example"

    propagate_at_launch = true

  }

}

Вы также должны поменять значение health_check_type на "ELB". Значение по умолчанию, "EC2", подразумевает минимальную проверку работоспособности, которая считает сервер неисправным, только если гипервизор AWS утверждает, что ВМ совсем не работает или является недоступной. Значение "ELB" более надежно, поскольку вынуждает ASG проверять работоспособность целевой группы. К тому же серверы автоматически заменяются, если целевая группа объявляет их неисправными. Таким образом, серверы подлежат замене не только в случае полного отказа, но и когда они, к примеру, перестают обслуживать запросы из-за нехватки памяти или остановки критически важного процесса.

Пришло время собрать это все воедино. Для этого мы создадим правила прослушивателя, используя ресурс aws_lb_listener_rule:

resource "aws_lb_listener_rule" "asg" {

  listener_arn = aws_lb_listener.http.arn

  priority     = 100

 

  condition {

    field  = "path-pattern"

    values = ["*"]

  }

 

  action {

    type             = "forward"

    target_group_arn = aws_lb_target_group.asg.arn

  }

}

Этот код добавляет правило прослушивателя, которое отправляет запросы, соответствующие любому пути, к целевой группе с ASG внутри.

Прежде чем разворачивать балансировщик нагрузки, нужно сделать еще кое-что — поменять старый вывод public_ip одного сервера EC2 на вывод доменного имени ALB:

output "alb_dns_name" {

  value       = aws_lb.example.dns_name

  description = "The domain name of the load balancer"

}

Выполните terraformapply и почитайте полученный план. Согласно ему наш исходный сервер EC2 удаляется, а вместо него Terraform создает конфигурацию запуска, ASG, ALB и группу безопасности. Если с планом все в порядке, введите yes и нажмите клавишу Enter. Когда команда apply завершит работу, вы должны увидеть вывод alb_dns_name:

Outputs:

alb_dns_name = terraform-asg-example-123.us-east-2.elb.amazonaws.com

Скопируйте этот URL-адрес. Подождите, пока наши серверы загрузятся и ALB пометит их как работоспособные. Тем временем можете просмотреть то, что вы развернули. Открыв раздел ASG консоли EC2 (https://amzn.to/2MH3mId), вы должны увидеть, что группа автомасштабирования уже создана (рис. 2.12).

 

Рис. 2.12. Группа автомасштабирования

Если перейти на вкладку Instances (Серверы), можно увидеть запуск двух серверов EC2, как показано на рис. 2.13.

 

Рис. 2.13. Запуск серверов EC2 в ASG

Щелкнув на вкладке Load Balancers (Балансировщики нагрузки), вы увидите свой экземпляр ALB, как показано на рис. 2.14.

 

Рис. 2.14. Application Load Balancer

Чтобы найти целевую группу, как показано на рис. 2.15, перейдите на вкладку Target Groups (Целевые группы).

 

Рис. 2.15. Целевая группа

Если вы выберете свою целевую группу и щелкнете на вкладке Targets (Цели) в нижней части экрана, то сможете увидеть, как ваши серверы регистрируются в целевой группе и проходят проверки работоспособности. Подождите, пока их индикатор состояния не начнет показывать healthy. Это обычно занимает одну-две минуты. После проверьте вывод alb_dns_name, который вы скопировали ранее:

$ curl >

Hello, World

Получилось! ALB направляет трафик к вашим серверам EC2. Каждый раз, когда вы обращаетесь по этому URL-адресу, он выбирает другой сервер для обработки запроса. Вы получили полностью рабочий кластер веб-серверов!

На этом этапе можно видеть, как ваш кластер реагирует на создание новых и удаление старых серверов. Например, перейдите на вкладку Instances (Серверы) и удалите один из серверов: установите флажок, нажмите вверху кнопку Actions (Действия) и затем поменяйте состояние сервера на Terminate (Удалить). Если вы снова попробуете обратиться к тестовому URL-адресу ALB, каждый ваш запрос должен вернуть 200OK даже после удаления сервера. ALB автоматически обнаружит, что сервера больше нет, и перестанет направлять к нему трафик. Что еще интересней, вскоре после удаления ASG поймет, что у нас остался один сервер вместо двух, и автоматически запустит замену (самовосстановление!). Чтобы увидеть, как ASG меняет свой размер, можете добавить в свой код Terraform параметр desired_capacity и снова выполнить команды apply.

Удаление ненужных ресурсов

Когда вы закончите экспериментировать с Terraform в конце этой или одной из следующих глав, желательно удалить все созданные вами ресурсы, чтобы за них не пришлось платить. Поскольку Terraform отслеживает все, что вы создаете, это не составит проблемы. Достаточно выполнить команду destroy:

$ terraform destroy

 

(...)

 

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_autoscaling_group.example will be destroyed

  - resource "aws_autoscaling_group" "example" {

      (...)

    }

 

  # aws_launch_configuration.example will be destroyed

  - resource "aws_launch_configuration" "example" {

      (...)

    }

  # aws_lb.example will be destroyed

  - resource "aws_lb" "example" {

      (...)

    }

 

  (...)

 

Plan: 0 to add, 0 to change, 8 to destroy.

 

Do you really want to destroy all resources?

  Terraform will destroy all your managed infrastructure, as shown above.

  There is no undo. Only 'yes' will be accepted to confirm.

 

  Enter a value:

Вы, наверное, и сами понимаете, что команда destroy в промышленной среде должна использоваться редко (или вообще никогда). Ее нельзя отменить, поэтому Terraform даст вам последний шанс взглянуть на свои действия, отобразив на экране список всех ресурсов, которые будут удалены, и запросит у вас подтвер­ждение. Если все выглядит хорошо, введите yes и нажмите клавишу Enter. Terraform построит граф зависимостей и удалит все ваши ресурсы в корректном порядке, как можно сильнее распараллеливая этот процесс. Через одну-две минуты ваша учетная запись AWS снова будет пустой.

Имейте в виду, что в дальнейшем мы продолжим разрабатывать этот пример, поэтому не удаляйте код Terraform! Но вы можете в любой момент выполнить коман­ду destroy, чтобы удалить уже развернутые ресурсы. Прелесть концепции IaC в том, что вся информация об этих ресурсах описана в коде, поэтому при желании вы можете воссоздать их все с помощью одной команды: terraformapply. На самом деле последние внесенные изменения лучше зафиксировать в Git, чтобы вы могли отслеживать историю своей инфраструктуры.

Резюме

У вас теперь есть общее преставление об использовании Terraform. Декларативный язык позволяет легко описывать именно ту инфраструктуру, которую вы хотите создать. С помощью команды plan можно просмотреть потенциальные изменения и устранить ошибки, прежде чем приступать к развертыванию. Переменные, ссылки и зависимости позволяют избавить ваш код от повторяющихся фрагментов и сделать его максимально конфигурируемым.

Но это лишь начало. Из главы 3 вы узнаете, как Terraform следит за тем, какая инфраструктура уже была создана, и то, насколько сильно это влияет на структурирование кода Terraform. В главе 4 научитесь применять модули Terraform для создания инфраструктуры, пригодной для повторного использования.

3. Как управлять состоянием Terraform

В главе 2, используя Terraform для создания и обновления ресурсов, вы могли заметить, что при каждом выполнении команд terraformplan и terraformapply этой системе удавалось находить созданные ранее ресурсы и обновлять их соответствующим образом. Но откуда ей было известно о том, какие из них находятся под ее управлением? В вашей учетной записи AWS может находиться любая инфраструктура, развернутая с помощью различных механизмов (отчасти вручную, отчасти через Terraform, отчасти с помощью утилиты командной строки). Так как же Terraform определяет свои ресурсы?

В этой главе вы узнаете, как Terraform отслеживает состояние вашей инфраструктуры и каким образом это влияет на структуру файлов и каталогов, изоляцию и блокирование в проекте Terraform. Вот ключевые темы, по которым мы пройдемся.

• Что собой представляет состояние Terraform.

• Общее хранилище для файлов состояния.

• Ограничения внутренних хранилищ Terraform.

• Изоляция файлов состояния.

• Изоляция с помощью рабочих областей.

• Изоляция с помощью описания структуры файлов.

• Источник данных terraform_remote_state.

Примеры кода

Напоминаю: все примеры кода для этой книги можно найти по адресу github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code.

Что собой представляет состояние Terraform

При каждом своем запуске система Terraform записывает информацию о созданной ею инфраструктуре в свой файл состояния. По умолчанию, если запуск происходит в /foo/bar, Terraform создает файл /foo/bar/terraform.tfstate. Этот файл имеет нестандартный формат JSON и связывает ресурсы Terraform в ваших конфигурационных файлах с их представлением в реальном мире. Представьте, к примеру, что у Terraform следующая конфигурация:

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

Ниже показан небольшой фрагмент файла terraform.tfstate (урезанный, чтобы его было легче читать), который будет создан после выполнения terraformapply:

{

  "version": 4,

  "terraform_version": "0.12.0",

  "serial": 1,

  "lineage": "1f2087f9-4b3c-1b66-65db-8b78faafc6fb",

  "outputs": {},

  "resources": [

    {

      "mode": "managed",

      "type": "aws_instance",

      "name": "example",

      "provider": "provider.aws",

      "instances": [

        {

          "schema_version": 1,

          "attributes": {

            "ami": "ami-0c55b159cbfafe1f0",

            "availability_zone": "us-east-2c",

            "id": "i-00d689a0acc43af0f",

            "instance_state": "running",

            "instance_type": "t2.micro",

            "(...)": "(truncated)"

          }

        }

      ]

    }

  ]

}

Благодаря формату JSON Terraform знает, что ресурс типа aws_instance с именем example соответствует серверу EC2 с идентификатором i-00d689a0acc43af0f в вашей учетной записи AWS. При каждом запуске Terraform может запросить у AWS текущее состояние этого сервера и сравнить его с вашей конфигурацией, чтобы определить, какие изменения следует внести. Иными словами, вывод команды plan — это расхождение между кодом на вашем компьютере и инфраструктурой, развернутой в реальном мире (согласно идентификаторам в файле состояния).

Файл состояния является приватным API

Файл состояния — это приватный API, который меняется с каждым новым выпуском и предназначен сугубо для внутреннего использования в Terraform. Вы никогда не должны редактировать его вручную или считывать его напрямую.

Если вам по какой-то причине нужно модифицировать файл состояния (что должно быть редкостью), используйте команды terraform import или terraform state (примеры работы с ними показаны в главе 5).

Если вы используете Terraform в личном проекте, можно спокойно хранить файл terraform.tfstate локально на своем компьютере. Но если вы ведете командную разработку реального продукта, может возникнуть несколько проблем.

•Общее хранилище для файлов состояния. Чтобы обновлять инфраструктуру с помощью Terraform, у каждого члена команды должен быть доступ к одним и тем же файлам состояния. Это означает, что вам нужно хранить эти файлы в общедоступном месте.

• Блокирование файлов состояния. Разделение данных сразу же создает новую проблему: блокирование. Если два члена команды запускают Terraform одновременно, может возникнуть состояние гонки, так как обновление файлов состояния происходит параллельно со стороны двух разных процессов. Без блокирования это может привести к конфликтам, потере данных и повреждению файлов состояния.

•Изоляция файлов состояния. При изменении инфраструктуры рекомендуется изолировать разные окружения. Например, при правке состояния в среде предварительного или финального тестирования следует убедиться, что это никак не навредит промышленной системе. Но как изолировать изменения, если вся инфраструктура описана в одном и том же файле состояния Terraform?

В следующих разделах мы подробно исследуем все эти проблемы и посмотрим, как их решить.

Общее хранилище для файлов состояния

Самый распространенный метод, который позволяет нескольким членам команды работать с общим набором файлов, заключается в использовании системы управления версиями (например, Git). Хотя ваш код Terraform точно должен храниться именно таким образом, применение того же подхода к состоянию Terraform — плохая идея по нескольким причинам.

•Человеческий фактор. Вы можете легко забыть загрузить последние изменения из системы управления версиями перед запуском Terraform или сохранить свои собственные обновления постфактум. Рано или поздно кто-то в вашей команде случайно запустит Terraform с устаревшими файлами состояния, что приведет к откату или дублированию уже развернутых ресурсов.

• Блокирование. Большинство систем управления версиями не предоставляют никаких средств блокирования, которые могли бы предотвратить одновременное выполнение terraformapply двумя разными членами команды.

•Наличие конфиденциальных данных. Все данные в файлах состояния Terraform хранятся в виде обычного текста. Это чревато проблемами, поскольку некоторым ресурсам Terraform необходимо хранить чувствительные данные. Например, если вы создаете базу данных с помощью ресурса aws_db_instance, Terraform сохранит имя пользователя и пароль к ней в файле состояния в открытом виде. Открытое хранение конфиденциальных данных где бы то ни было, включая систему управления версиями, — плохая идея. По состоянию на май 2019 года сообщество Terraform обсуждает открытую заявку (http://bit.ly/33gqaVe), созданную по этому поводу, хотя для решения данной проблемы есть обходные пути, которые мы вскоре обсудим.

Вместо системы управления версиями для совместного управления файлами состоя­ния лучше использовать удаленные хранилища, поддержка которых встроена в Terraform. Хранилище определяет то, как Terraform загружает и сохраняет свое состояние. По умолчанию для этого применяется локальное хранилище, с которым вы работали все это время. Оно хранит файлы состояния на вашем локальном диске. Но поддерживаются также удаленные хранилища с возможностью совместного доступа. Среди них можно выделить Amazon S3, Azure Storage, Google Cloud Storage и такие продукты, как Terraform Cloud, Terraform Pro и Terraform Enterprise от HashiCorp.

Удаленные хранилища решают все три проблемы, перечисленные выше.

•Человеческий фактор. После конфигурации удаленного хранилища Terraform будет автоматически загружать из него файл состояния при каждом выполнении команд plan и apply и аналогично сохранять его туда после выполнения apply. Таким образом, возможность ручной ошибки исключается.

• Блокирование. Большинство удаленных хранилищ имеют встроенную поддержку блокирования. При выполнении terraformapply Terraform автоматически устанавливает блокировку. Если в этот момент данную команду выполняет кто-то другой, блокировка уже установлена и вам придется подождать. Команду apply можно ввести с параметром -lock-timeout=<TIME>. Так Terraform будет знать, сколько времени нужно ждать снятия блокировки (например, если указать -lock-timeout=10m, ожидание будет продолжаться десять минут).

•Конфиденциальные данные. Большинство удаленных хранилищ имеют встроенную поддержку активного и пассивного шифрования файлов состояния. Более того, они обычно позволяют настраивать права доступа (например, при использовании политик IAM в сочетании с бакетом Amazon S3), чтобы вы могли управлять тем, кто может обращаться к вашим файлам состояния и конфиденциальным данным, которые могут в них находиться. Конечно, было бы лучше, если бы в Terraform поддерживалось шифрование конфиденциальных данных прямо в файлах состояния, но эти удаленные хранилища минимизируют большинство рисков безопасности (файл состояния не хранится в открытом виде где-нибудь на вашем диске).

Если вы используете Terraform в связке с AWS, лучшим выбором в качестве удаленного хранилища будет S3, управляемый сервис хранения файлов от Amazon. Этому есть несколько причин.

• Это управляемый сервис, поэтому для его использования не нужно развертывать и обслуживать дополнительную инфраструктуру.

• Он рассчитан на 99,999999999%-ную устойчивость и 99,99%-ную доступность. Это означает, что вам не стоит сильно волноваться о потере данных и перебоях в работе34.

• Он поддерживает шифрование, что снижает риск хранения чувствительных данных в файлах состояния. Хотя это лишь частичное решение, так как любой член вашей команды с доступом к бакету S3 сможет просматривать эти файлы в открытом виде, но так данные будут шифроваться при сохранении (Amazon S3 поддерживает шифрование на серверной стороне с помощью AES-256) и передаче (Terraform использует SSL для чтения и записи данных в Amazon S3).

• Он поддерживает блокирование с помощью DynamoDB (подробнее об этом  —чуть позже).

• Он поддерживает управление версиями, поэтому вы сможете хранить каждую ревизию своего состояния и в случае возникновения проблем откатываться на более старую версию.

• Он недорогой, поэтому большинство сценариев применения Terraform легко вписываются в бесплатный тарифный план35.

Чтобы включить удаленное хранение состояния в Amazon S3, для начала нужно подготовить бакет S3. Создайте файл main.tf в новой папке (это не должна быть папка, в которой вы храните конфигурацию из главы 2) и вверху укажите AWS в качестве провайдера:

provider "aws" {

  region = "us-east-2"

}

Затем создайте бакет S3, используя ресурс aws_s3_bucket:

resource "aws_s3_bucket" "terraform_state" {

  bucket = "terraform-up-and-running-state"

 

  # Предотвращаем случайное удаление этого бакета S3

  lifecycle {

    prevent_destroy = true

  }

 

  # Включаем управление версиями, чтобы вы могли просматривать

  # всю историю ваших файлов состояния

  versioning {

    enabled = true

  }

 

  # Включаем шифрование по умолчанию на стороне сервера

  server_side_encryption_configuration {

    rule {

      apply_server_side_encryption_by_default {

        sse_algorithm = "AES256"

      }

    }

  }

}

Этот код устанавливает четыре аргумента.

•bucket. Это имя бакета S3. Имейте в виду, что имена бакетов должны быть уникальными на глобальном уровне среди всех клиентов AWS. Поэтому вместо "terraform-up-and-running-state" вы должны подобрать свое собственное ­название (так как бакет с этим именем я уже создал36). Запомните его и обратите внимание на то, какой регион AWS вы используете: чуть позже вам понадобятся оба эти фрагмента информации.

• prevent_destroy. Это второй параметр жизненного цикла, с которым вы сталкиваетесь (первым был create_before_destroy в главе 2). Если присвоить ему true, при попытке удаления соответствующего ресурса (например, при выполнении terraformdestroy) Terraform вернет ошибку. Это позволяет предотвратить случайное удаление важных ресурсов, таких как бакет S3 со всем вашим состоянием Terraform. Конечно, если вы действительно хотите его удалить, просто закомментируйте этот параметр.

• versioning. В данном разделе включается управления версиями в бакете S3, в результате чего каждое обновление хранящегося в нем файла будет создавать его новую версию. Это позволяет просматривать старые версии и откатываться к ним в любой момент.

•server_side_encryption_configuration. В этом разделе включается шифрование по умолчанию на стороне сервера для всех данных, которые записываются в бакет S3. Благодаря этому ваши файлы состояния и любые конфиденциальные данные, которые могут в них содержаться, всегда будут шифроваться при сохранении в S3.

Далее нужно создать таблицу DynamoDB, которая будет использоваться для блокирования. DynamoDB — это распределенное хранилище типа «ключ — значение» от Amazon. Оно поддерживает строго согласованное чтение и условную запись — все, что необходимо для распределенной системы блокирования. Более того, оно полностью управляемое, поэтому вам не нужно заниматься никакой дополнительной инфраструктурой, а большинство сценариев применения Terraform легко впишутся в бесплатный тарифный план37.

Чтобы использовать DynamoDB для блокирования в связке с Terraform, нужно создать таблицу с первичным ключом под названием LockID (с аналогичным написанием). Это можно сделать с помощью ресурса aws_dynamodb_table:

resource "aws_dynamodb_table" "terraform_locks" {

  name         = "terraform-up-and-running-locks"

  billing_mode = "PAY_PER_REQUEST"

  hash_key     = "LockID"

 

  attribute {

    name = "LockID"

    type = "S"

  }

}

Выполните terraforminit, чтобы загрузить код провайдера, а затем terraformapply, чтобы развернуть ресурсы. Примечание: чтобы иметь возможность развертывать этот код, у вашего пользователя IAM должны быть права на создание бакетов S3 и таблиц DynamoDB, как описано в разделе «Подготовка вашей учетной записи в AWS» на с. 60. После завершения развертывания вы получите бакет S3 и таблицу DynamoDB, но ваше состояние Terraform по-прежнему будет храниться локально. Чтобы хранить его в бакете S3 (с шифрованием и блокированием), нужно добавить в свой код раздел backend. Это конфигурация самой системы Terraform, поэтому она находится внутри блока terraform и имеет следующий синтаксис:

terraform {

  backend "<BACKEND_NAME>" {

     [CONFIG...]

  }

}

BACKEND_NAME — это имя хранилища, которое вы хотите использовать (например, "s3"), а CONFIG содержит один или несколько аргументов, предусмотренных специально для этого хранилища (скажем, имя бакета S3, который нужно использовать). Так выглядит конфигурация backend для бакета S3:

terraform {

  backend "s3" {

    # Поменяйте это на имя своего бакета!

    bucket         = "terraform-up-and-running-state"

    key            = "global/s3/terraform.tfstate"

    region         = "us-east-2"

 

    # Замените это именем своей таблицы DynamoDB!

    dynamodb_table = "terraform-up-and-running-locks"

    encrypt        = true

  }

}

Пройдемся по этим параметрам.

•bucket. Имя нужного бакета S3. Не забудьте поменять его на название созданного ранее бакета.

• key. Файловый путь внутри бакета S3, по которому Terraform будет записывать файл состояния. Позже вы увидите, почему в предыдущем примере этому параметру присвоено global/s3/terraform.tfstate.

• region. Регион AWS, в котором находится бакет S3. Не забудьте указать регион того бакета, который вы создали ранее.

• dynamodb_table. Таблица DynamoDB, которая будет использоваться для блокирования. Не забудьте указать имя той таблицы, которую вы создали ранее.

•encrypt. Если указать true, состояние Terraform будет шифроваться при сохранении в S3. Это дополнительная мера, которая гарантирует шифрование данных во всех ситуациях, так как мы уже включили шифрование по умолчанию для S3.

Чтобы состояние Terraform сохранялось в этом бакете, нужно опять выполнить terraforminit. Эта команда не только загрузит код провайдера, но и сконфигурирует хранилище Terraform (еще одно ее применение вы увидите чуть позже). Более того, она идемпотентная, поэтому ее повторное выполнение безопасно:

$ terraform init

 

Initializing the backend...

Acquiring state lock. This may take a few moments...

Do you want to copy existing state to the new backend?

  Pre-existing state was found while migrating the previous "local" backend

  to the newly configured "s3" backend. No existing state was found in the

  newly configured "s3" backend. Do you want to copy this state to the new

  "s3" backend? Enter "yes" to copy and "no" to start with an empty state.

 

  Enter a value:

Terraform автоматически определит, что у вас уже есть локальный файл состояния, и с вашего позволения скопирует его в новое хранилище S3. Если ввести yes, можно увидеть следующее:

Successfully configured the backend "s3"! Terraform will automatically use this backend unless the backend configuration changes.

После выполнения этой команды ваше состояние Terraform будет сохранено в бакете S3. Чтобы в этом убедиться, откройте консоль управления S3 (https://amzn.to/ ­­2Kw5qAc) в своем браузере и выберите свой бакет. Вы должны увидеть нечто похожее на рис. 3.1.

После включения этого хранилища Terraform будет автоматически загружать последнее состояние из бакета S3 перед выполнением команды и сохранять его туда после того, как команда будет выполнена. Чтобы увидеть, как это работает, добавьте следующие выходные переменные:

output "s3_bucket_arn" {

  value       = aws_s3_bucket.terraform_state.arn

  description = "The ARN of the S3 bucket"

}

output "dynamodb_table_name" {

  value       = aws_dynamodb_table.terraform_locks.name

  description = "The name of the DynamoDB table"

}

 

Рис. 3.1. Файл состояния Terraform, хранящийся в S3

Эти переменные выведут на экран ARN (Amazon Resource Name) вашего бакета S3 и имя вашей таблицы DynamoDB. Чтобы в этом убедиться, выполните terraformapply:

$ terraform apply

 

Acquiring state lock. This may take a few moments...

 

aws_dynamodb_table.terraform_locks: Refreshing state...

aws_s3_bucket.terraform_state: Refreshing state...

 

Apply complete! Resources: 0 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Releasing state lock. This may take a few moments...

 

Outputs:

 

dynamodb_table_name = terraform-up-and-running-locks

s3_bucket_arn = arn:aws:s3:::terraform-up-and-running-state

Заметьте, что теперь Terraform устанавливает блокировку перед запуском команды apply и снимает ее после!

Еще раз зайдите в консоль S3 по адресу https://amzn.to/2Kw5qAc, обновите страницу и нажмите серую кнопку Show (Показать) рядом с надписью Versions (Версии). На экране должно появиться несколько версий вашего файла terraform.tfstate, хранящегося в бакете S3 (рис. 3.2).

 

Рис. 3.2. Несколько версий состояния Terraform в S3

Это означает, что Terraform действительно загружает данные состояния в S3 и из него и ваш бакет хранит каждую ревизию файла состояния, что может пригодиться для отладки и отката к более старой версии, если что-то пойдет не так.

Ограничения хранилищ Terraform

У хранилищ Terraform есть несколько ограничений и подводных камней, о которых вам следует знать. Прежде всего, когда вы используете Terraform для создания бакета S3, в котором вы хотите хранить состояние Terraform, это похоже на ситуа­цию с курицей и яйцом. Чтобы этот подход работал, вам пришлось выполнить следующее.

1. Написать код Terraform, чтобы создать бакет S3 и таблицу DynamoDB, а затем развернуть этот код с использованием локального хранилища.

2. Вернуться к коду Terraform, добавить в него конфигурацию для удаленного хранилища, чтобы применить свежесозданные бакет S3 и таблицу DynamoDB, и выполнить команду terraforminit, чтобы скопировать ваше локальное состояние в S3.

Если вы когда-нибудь захотите удалить бакет S3 и таблицу DynamoDB, придется выполнить обратные действия.

1. Перейти к коду Terraform, удалить конфигурацию backend и снова выполнить команду terraforminit, чтобы скопировать состояние Terraform обратно на локальный диск.

2. Выполнить terraformdestroy, чтобы удалить бакет S3 и таблицу DynamoDB.

Этот двухступенчатый процесс довольно непростой, зато вы можете использовать во всем своем коде Terraform одни и те же бакет S3 и таблицу DynamoDB, поэтому нужно выполнить его лишь раз (или единожды для каждой учетной записи AWS, если у вас их несколько). Если у вас уже есть бакет S3, вы можете сразу указывать конфигурацию backend в своем коде Terraform без дополнительных действий.

Второе ограничение более болезненное: в разделе backend в Terraform нельзя применять никакие переменные или ссылки. Следующий код не будет работать.

# Это НЕ будет работать. В конфигурации хранилища нельзя использовать переменные.

terraform {

  backend "s3" {

    bucket         = var.bucket

    region         = var.region

    dynamodb_table = var.dynamodb_table

    key            = "example/terraform.tfstate"

    encrypt        = true

  }

}

Значит, необходимо вручную копировать и вставлять имя и регион бакета S3, а также название таблицы DynamoDB в каждый ваш модуль Terraform. Вы подробно познакомитесь с модулями Terraform в главах 4 и 6. Пока достаточно понимать, что модули — это способ организации и повторного использования кода Terraform и что настоящий код Terraform обычно состоит из множества мелких модулей. Что еще хуже, вам нужно быть очень осторожными, чтобы не скопировать значение key. Чтобы разные модули случайно не перезаписывали состояние друг друга, это значение должно быть уникальным для каждого из них! Частое копирование и ручное редактирование чреваты ошибками, особенно если нужно развертывать и администрировать множество модулей Terraform во многих средах.

По состоянию на май 2019 года единственным решением является использование частичной конфигурации, в которой можно опустить определенные параметры раздела backend и передавать их вместо этого в аргументе командной строки -backend-config при вызове terraforminit. Например, вы можете вынести повторяющиеся параметры хранилища, такие как bucket и region, в отдельный файл под названием backend.hcl:

# backend.hcl

bucket         = "terraform-up-and-running-state"

region         = "us-east-2"

dynamodb_table = "terraform-up-and-running-locks"

encrypt        = true

В коде Terraform останется только параметр key, поскольку вам все равно нужно устанавливать ему разные значения в разных модулях:

# Частичная конфигурация. Другие параметры (такие как bucket, region) будут

# переданы команде 'terraform init' в виде файла с использованием

# аргументов -backend-config

terraform {

  backend "s3" {

    key = "example/terraform.tfstate"

  }

}

Чтобы собрать воедино все фрагменты вашей конфигурации, выполните команду terraforminit с аргументом -backend-config:

$ terraform init -backend-config=backend.hcl

Terraform объединит частичную конфигурацию из файла backend.hcl и вашего кода Terraform, чтобы получить полный набор параметров для вашего модуля.

Еще один вариант заключается в применении Terragrunt, инструмента с открытым исходным кодом, который пытается компенсировать то, чего не хватает в Terraform. Terragrunt может помочь избежать дублирования базовых параметров хранилища (имя и регион бакета, имя таблицы DynamoDB) за счет определения их в едином файле и автоматического применения относительного файлового пути модуля в качестве значения key. Пример с Terragrunt будет показан в главе 8.

Изоляция файлов состояния

Благодаря удаленным хранилищам и блокированию совместная работа больше не проблема. Но одна проблема у нас все же остается: изоляция. Когда вы начинаете использовать Terraform, может появиться соблазн описать всю свою инфраструктуру в одном файле или едином наборе файлов в одной папке. Недостаток этого подхода в том, что в одном файле хранится не только код, но и состояние Terraform и, чтобы все сломать, достаточно одной ошибки в любом месте.

Например, при попытке развертывания новой версии своего приложения в среде финального тестирования вы можете нарушить его работу в промышленных ­условиях. Или еще хуже, вы можете повредить весь файл состояния (скажем, из-за отсутствия блокирования либо из-за редкой программной ошибки в Terraform), в результате чего ваша инфраструктура выйдет из строя во всех средах38.

Весь смысл поддержки нескольких сред состоит в том, что они изолированы друг от друга, поэтому, если вы управляете всеми ими из одного набора конфигурационных файлов Terraform, вы нарушаете эту изоляцию. По аналогии с переборками, которые не дают затопить все секции судна из-за протечки в одной из них, вы должны предусмотреть «переборки» для своей архитектуры Terraform (рис. 3.3).

 

Рис. 3.3. Добавление «переборок» в архитектуру Terraform

Как проиллюстрировано на рис. 3.3, мы описываем все наши среды не в одном наборе конфигурационных файлов (вверху), а в разных наборах (внизу), поэтому проблема в одной среде полностью изолирована от других. Файлы состояния можно изолировать двумя способами.

•Изоляция через рабочие области. Подходит для быстрых изолированных проверок с одной и той же конфигурацией.

• Изоляция с помощью описания структуры файлов. Подходит для промышленного использования, когда требуется строгая изоляция между средами.

Изоляция через рабочие области

Вы можете хранить свое состояние Terraform в нескольких отдельных именованных рабочих областях. У Terraform изначально одна рабочая область, которая используется по умолчанию. Чтобы создать новую рабочую область или переключиться между областями, нужно выполнить команду terraformworkspace. Поэкспериментируем с неким кодом Terraform, который развертывает сервер EC2:

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

Сконфигурируйте для этого сервера хранилище на основе бакета S3 и таблицы DynamoDB, которые вы создали ранее в этой главе, но в качестве значения для key укажите workspaces-example/terraform.tfstate:

terraform {

  backend "s3" {

    # Поменяйте это на имя своего бакета!

    bucket = "terraform-up-and-running-state"

    key    = "workspaces-example/terraform.tfstate"

    region = "us-east-2"

 

    # Замените это именем своей таблицы DynamoDB!

    dynamodb_table = "terraform-up-and-running-locks"

    encrypt        = true

  }

}

Выполните команды terraforminit и terraformapply, чтобы развернуть этот код:

$ terraform init

 

Initializing the backend...

 

Successfully configured the backend "s3"! Terraform will automatically use this backend unless the backend configuration changes.

 

Initializing provider plugins...

 

(...)

 

Terraform has been successfully initialized!

$ terraform apply

 

(...)

 

Apply complete! Resources: 1 added, 0 changed, 0 destroyed.

Состояние этого развертывания хранится в рабочей области по умолчанию. В этом можно убедиться с помощью команды terraformworkspaceshow, которая показывает, в какой рабочей области вы сейчас находитесь:

$ terraform workspace show

default

Рабочая область по умолчанию хранит ваше состояние именно в том месте, которое вы указали в параметре key. Как видно на рис. 3.4, взглянув на свой бакет S3, вы увидите файл terraform.tfstate и папку workspaces-example.

 

Рис. 3.4. Бакет S3 после сохранения состояния в рабочей области по умолчанию

Создадим новую рабочую область над названием example1, используя команду terraformworkspacenew:

$ terraform workspace new example1

Created and switched to workspace "example1"!

 

You're now on a new, empty workspace. Workspaces isolate their state, so if you run "terraform plan" Terraform will not see any existing state for this configuration.

Теперь посмотрите, что получится, если мы попытаемся выполнить terraformplan:

$ terraform plan

 

Terraform will perform the following actions:

# aws_instance.example will be created

    + resource "aws_instance" "example" {

    + ami                    = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

    + instance_type          = "t2.micro"

    (...)

  }

 

Plan: 1 to add, 0 to change, 0 to destroy.

Terraform хочет создать с нуля совершенно новый сервер EC2! Дело в том, что файлы состояния в каждой рабочей области изолированы друг от друга и, поскольку вы теперь в рабочей области example1, Terraform больше не использует файл состояния из рабочей области по умолчанию. Следовательно, не видит сервер EC2, который был там создан.

Попробуйте выполнить команду terraformapply, чтобы развернуть этот второй сервер EC2 в новой рабочей области:

$ terraform apply

 

(...)

 

Apply complete! Resources: 1 added, 0 changed, 0 destroyed.

Повторим этот пример еще один раз и создадим новую рабочую область под названием example2:

$ terraform workspace new example2

Created and switched to workspace "example2"!

 

You're now on a new, empty workspace. Workspaces isolate their state, so if you run "terraform plan" Terraform will not see any existing state for this configuration.

Снова выполните terraformapply, чтобы развернуть третий сервер EC2:

$ terraform apply

 

(...)

 

Apply complete! Resources: 1 added, 0 changed, 0 destroyed.

Теперь у вас есть три рабочие области; в этом можно убедиться с помощью команды terraformworkspacelist:

$ terraform workspace list

  default

  example1

* example2

Вы можете переключиться между ними в любой момент, используя команду terraformworkspaceselect:

$ terraform workspace select example1

Switched to workspace "example1".

Чтобы понять, как это работает внутри, еще раз загляните в свой бакет. Вы должны увидеть новую папку под названием env:, как показано на рис. 3.5.

 

Рис. 3.5. Бакет S3 после того, как вы начали использовать собственные рабочие области

Внутри env: вы найдете по одной папке для каждой из ваших рабочих областей (рис. 3.6).

Внутри каждой из этих рабочих областей Terraform использует значение key, которое вы указали в конфигурации хранилища, поэтому вы должны найти файлы example1/workspaces-example/terraform.tfstate и example2/workspaces-example/terraform.tfstate. Иными словами, переключение на другую рабочую область равнозначно изменению пути хранения вашего файла состояния.

 

Рис. 3.6. Terraform создает по одной папке для каждой рабочей области

Это удобно, когда вы уже развернули модуль Terraform и хотите с ним поэкспериментировать (например, попробовать изменить структуру кода), но так, чтобы ваши эксперименты не отразились на состоянии уже развернутой инфраструктуры. Вы можете выполнить команду terraformworkspacenew и развернуть новую копию той же инфраструктуры, но с отдельным файлом состояния.

Вы можете даже сделать так, чтобы этот модуль менял свое поведение в зависимости от того, в какой рабочей области вы находитесь. Для этого он может считывать имя рабочей области с помощью выражения terraform.workspace. Например, в рабочей области по умолчанию можно указать тип сервера EC2 t2.medium, а во всех остальных областях — t2.micro (чтобы, скажем, сделать свои эксперименты более экономными):

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = terraform.workspace == "default" ? "t2.medium" : "t2.micro"

}

Этот код использует тернарный синтаксис, чтобы присвоить параметру instance_type значение t2.medium либо t2.micro в зависимости от значения terraform.workspace. Все подробности о тернарном синтаксисе и условной логике в Terraform изложены в главе 5.

Рабочие области Terraform отлично подходят для быстрого развертывания и удаления разных версий вашего кода, но у них есть несколько недостатков.

• Файлы состояния всех ваших рабочих областей находятся в одном и том же хранилище (например, в одном бакете S3). Это означает, что все они используют аналогичные механизмы аутентификации и управления доступом, что является одной из основных причин, почему они не подходят для изоляции разных окружений, таких как среды для финального тестирования и промышленного применения.

• Рабочие области не видны в коде или терминале без использования команд terraformworkspace. При чтении кода невозможно сказать, в скольких рабочих областях развернут модуль: в одной или десяти, так как выглядят они идентично. Это усложняет обслуживание, поскольку у вас нет полноценного представления о вашей инфраструктуре.

• Из двух предыдущих пунктов вытекает тот факт, что рабочие области могут быть довольно сильно предрасположены к ошибкам. Из-за нехватки прозрачности можно легко забыть, в какой рабочей области вы находитесь, и внести изменения не в том месте (например, случайно выполнить команду terraformdestroy в рабочей области production вместо staging). Поскольку вам приходится использовать один и тот же механизм аутентификации для всех рабочих областей, у вас нет другого уровня защиты от подобных ошибок.

Чтобы как следует изолировать разные окружения, вместо рабочих областей лучше использовать структуру файлов и каталогов, о которой пойдет речь в следующем подразделе. Но прежде, чем двигаться дальше, не забудьте удалить три сервера EC2, которые вы только что развернули. Для этого выполните terraformworkspaceselect<имя> и terraformdestroy в каждой из трех рабочих областей.

Изоляция с помощью описания структуры файлов

Чтобы достичь полной изоляции между окружениями, нужно сделать следующее.

• Поместить конфигурационные файлы Terraform для каждой среды в отдельную папку. Например, вся конфигурация для среды финального тестирования может находиться в папке stage, а в папке prod может храниться конфигурация промышленной среды.

• Предусмотреть для каждой среды разные хранилища с разными механизмами аутентификации и управления доступом (предположим, у каждого окружения может быть отдельная учетная запись AWS со своим бакетом S3 в качестве хранилища).

Благодаря применению отдельных папок вам будет намного легче понять, в какой среде происходит развертывание, а использование отдельных файлов состояния с отдельными механизмами аутентификации значительно уменьшает вероятность того, что случайная оплошность в одной среде будет иметь какое-либо влияние на другие.

Концепцию изоляции лучше опустить на уровень ниже, вплоть до компонентов — наборов связанных между собой ресурсов, которые обычно развертываются совместно. Например, после настройки базовой сетевой топологии для своей инфраструктуры (в терминологии AWS это виртуальное частное облако (VPC) и все связанные с ним подсети, правила маршрутизации, VPN и сетевые списки доступа) вы будете менять ее не чаще раза в месяц. Но новые версии серверов могут развертываться по нескольку раз в день. Управляя инфраструктурой VPC и веб-сервера в одной и той же конфигурации Terraform, вы постоянно рискуете нарушить работу всей своей сетевой топологии (скажем, из-за простой опечатки в коде или случайного выполнения не той команды) без причины.

В связи с этим я рекомендую использовать отдельные папки Terraform (и, следовательно, отдельные файлы состояния) для каждого окружения (тестового, промышленного и т. д.) и каждого компонента (VPC, сервисов, баз данных). Чтобы посмотреть, как это выглядит на практике, разберем рекомендуемую структуру файлов и каталогов для проектов Terraform.

На рис. 3.7 показана типичная структура файлов в моих проектах.

На самом верхнем уровне находятся отдельные папки для каждого «окружения». Набор окружений зависит от проекта, но обычно он включает в себя следующее.

•stage — среда для предпромышленной нагрузки (тестирование).

• prod — среда для промышленной нагрузки (приложения, взаимодействующие с пользователями).

• mgmt — среда для инструментария DevOps (например, узел-бастион, Jenkins).

•global — папка с ресурсами, которые используются во всех средах (скажем, S3, IAM).

 

Рис. 3.7. Типичная структура файлов для проекта Terraform

Внутри каждого окружения есть отдельные папки для каждого компонента. Компоненты зависят от проекта, но обычно в их число входят следующие.

•vpc — сетевая топология для этой среды.

•services — приложения или микросервисы, которые запускаются в этой среде, например Ruby on Rails на стороне клиента или Scala на стороне сервера. Вы можете даже изолировать все приложения, поместив их в отдельные папки.

•data-storage — хранилища данных для этой среды, такие как MySQL или Redis. Хранилища можно изолировать друг от друга, разместив их в отдельных папках.

Внутри каждого компонента находятся конфигурационные файлы Terraform, которые названы по следующему принципу.

•variables.tf — входные переменные.

• outputs.tf — выходные переменные.

•main.tf — ресурсы.

При запуске Terraform просто ищет в текущей папке файлы с расширением .tf, поэтому вы можете называть свои файлы как угодно. Но, несмотря на это, вашим коллегам не все равно, какие названия файлов вы используете. Если задать последовательные и предсказуемые названия, это упростит просмотр кода. Вы всегда будете знать, где искать переменные, вывод или ­ресурсы. Если какой-то файл (особенно ma­in.tf) ­становится слишком крупным, можете свободно вынести из него часть функциональности (и назвать ее, к примеру, iam.tf, s3.tf или database.tf), но это также может быть признаком того, что вам следует разбить свой код на более мелкие модули. Эту тему мы подробно рассмотрим в главе 4.

Как избежать дублирования кода

Структура файлов и каталогов, описанная в этом разделе, имеет много повторя­ющихся элементов. Например, одни и те же приложения frontend-app и backend-app находятся сразу в двух папках: stage и prod. Но не волнуйтесь, вам не придется копировать и вставлять весь этот код! В главе 4 вы увидите, как избегать дублирования и соблюдать принцип DRY с помощью модулей Terraform.

Возьмем код кластера с веб-сервером, который вы написали в главе 2, объединим его с кодом для Amazon S3 и DynamoDB из этой главы и организуем это все в виде структуры каталогов, представленной на рис. 3.8.

 

Рис. 3.8. Структура файлов для кода кластера с веб-сервером

Бакет S3, созданный вами в этой главе, необходимо переместить в папку glo­bal/s3. Поместите выходные переменные (s3_bucket_arn и dynamodb_table_name) в файл outputs.tf. При перемещении файлов в новое место убедитесь, что вы не забыли скопировать (скрытую) папку .terraform, иначе придется заново все инициализировать.

Кластер веб-серверов, который вы создали в главе 2, следует поместить в папку stage/services/webserver-cluster (своего рода тестовая версия этого кластера; промышленную мы добавим в следующей главе). Не забудьте скопировать папку .terraform и поместить входные и выходные переменные в файлы variables.tf и соответственно outputs.tf.

Вам также необходимо обновить кластер веб-серверов, чтобы он использовал S3 в качестве хранилища. Вы можете просто скопировать и вставить раздел backend из файла global/s3/main.tf без особых изменений, но не забудьте присвоить параметру key путь к папке, в которой находится код веб-сервера: stage/services/webserver-cluster/terraform.tfstate. Таким образом, код Terraform в системе управления версиями и структура ваших файлов состояния будут полностью совпадать и вам будет очевидно то, как они между собой связаны. Модуль s3 использует этот же принцип для установки параметра key.

Такая структура файлов и каталогов упрощает просмотр кода и помогает понять, какие именно компоненты развернуты в той или иной среде. Кроме того, она обес­печивает хорошую степень изоляции между окружениями и между компонентами внутри одного окружения. Благодаря этому, если что-то пойдет не так, это коснется лишь небольшой части вашей инфраструктуры.

Конечно, это свойство в каком-то смысле является и недостатком: разделение компонентов на отдельные папки не дает случайной оплошности нарушить работу всей инфраструктуры, но при этом лишает вас возможности развертывать всю инфраструктуру одной командой. Если бы все компоненты для одного окружения были описаны в одном конфигурационном файле Terraform, вы бы могли запустить все это окружение с помощью единого вызова terraformapply. Но если все компоненты находятся в отдельных папках, нужно выполнить terraformapply в каждой из них. Стоит отметить, что в случае применения Terragrunt вы можете автоматизировать этот процесс с помощью команды apply-all39.

У этой структуры файлов есть еще одна проблема: она усложняет использование зависимостей ресурсов. Приложение имеет прямой доступ к атрибутам базы данных (то есть может сослаться на адрес базы данных через aws_db_instan­ce.foo.address), если код этих двух компонентов находится в одних и тех же конфигурационных файлах Terraform. Но если код приложения и базы данных размещен в разных папках, как я советовал, эта возможность теряется. К счастью, Terraform предлагает решение этой проблемы: источник данных terraform_remote_state.

Источник данных terraform_remote_state

В главе 2 вы использовали источники данных для извлечения из AWS информации, доступной только для чтения. Например, источник aws_subnet_ids возвращал список подсетей вашего облака VPC. Но существует другой источник, terraform_remote_state, который особенно полезен при работе с состоянием. С его помощью можно извлечь файл состояния, который является частью другой конфигурации Terraform, и сделать это сугубо для чтения.

Рассмотрим пример. Представьте, что вашему кластеру веб-серверов необходимо взаимодействовать с базой данных MySQL. Обслуживание масштабируемой, безопасной, устойчивой и высокодоступной БД требует много усилий. Вы можете позволить Amazon позаботиться об этом с помощью сервиса RDS (Relational Database Service), как показано на рис. 3.9. RDS поддерживает разнообразные базы данных, включая MySQL, PostgreSQL, SQL Server и Oracle.

 

Рис. 3.9. Кластер веб-серверов взаимодействует с базой данных MySQL, развернутой поверх Amazon RDS

Базу данных MySQL лучше не объявлять в том же наборе конфигурационных файлов, что и кластер веб-серверов, потому что последний обновляется значительно чаще и вам вряд ли захочется рисковать при каждом таком обновлении. Первое, что вы должны сделать, — это создать новую папку stage/data-stores/mysql и поместить в нее три основных файла Terraform (main.tf, variables.tf, outputs.tf), как показано на рис. 3.10.

 

Рис. 3.10. Код базы данных в папке stage/data-stores

Вслед за этим создайте ресурс базы данных в файле stage/data-stores/mysql/main.tf:

provider "aws" {

  region = "us-east-2"

}

 

resource "aws_db_instance" "example" {

  identifier_prefix   = "terraform-up-and-running"

  engine              = "mysql"

  allocated_storage   = 10

  instance_class      = "db.t2.micro"

  name                = "example_database"

  username            = "admin"

 

  # Как нам задать пароль?

  password            = "???"

}

Сразу под стандартным ресурсом provider в верхней части файла находится новый: aws_db_instance. Он создает базу данных в RDS. Параметры в этом коде настраива­ют RDS для запуска MySQL с хранилищем размером 10 Гбайт на сервере db.t2.mi­­­cro, который имеет один виртуальный процессор, 1 Гбайт памяти и входит в бесплатный тариф AWS.

Обратите внимание, что одним из параметров, которые вы должны передать ресурсу aws_db_instance, является главный пароль к базе данных. Поскольку он конфиденциа­лен, его нельзя прописывать прямо в коде в виде обычного текста! Вместо этого можно воспользоваться одним из двух способов передачи конфиденциальных данных в ресурсы Terraform.

Первый способ для работы с конфиденциальными данными заключается в применении источника Terraform, который считывает их из секретного хранилища. Например, вы можете размещать такую информацию, как пароли к базе данных, в управляемом сервисе AWS Secrets Ma­na­ger, предназначенном специально для хранения чувствительных данных. Вы можете воспользоваться его графическим интерфейсом, чтобы сохранить свой пароль, и затем прочитать его в своем коде Terraform с помощью источника данных aws_secretsmanager_secret_version:

provider "aws" {

  region = "us-east-2"

}

 

resource "aws_db_instance" "example" {

  identifier_prefix = "terraform-up-and-running"

  engine            = "mysql"

  allocated_storage = 10

  instance_class    = "db.t2.micro"

  name              = "example_database"

  username          = "admin"

  

  password =

    data.aws_secretsmanager_secret_version.db_password.secret_string

}

 

data "aws_secretsmanager_secret_version" "db_password" {

  secret_id = "mysql-master-password-stage"

}

Вот несколько поддерживаемых комбинаций секретных хранилищ и источников данных, которые могут вас заинтересовать.

• AWS Secrets Manager и источник данных aws_secretsmanager_secret_version (предыдущий листинг).

• AWS Systems Manager Parameter Store и источник данных aws_ssm_parameter.

• AWS Key Management Service (AWS KMS) и источник данных aws_kms_secrets.

• Google Cloud KMS и источник данных google_kms_secret.

• Azure Key Vault и источник данных azurerm_key_vault_secret.

• HashiCorp Vault и источник данных vault_generic_secret.

Второй способ работы с конфиденциальными данными — полный вынос управления ими за пределы Terraform (например, вы можете делегировать это таким диспетчерам паролей, как 1Password, LastPass или OS X Keychain) и передача их в систему в виде переменных среды. Для этого нужно объявить переменную под названием db_password в файле stage/data-stores/mysql/variables.tf:

variable "db_password" {

  description = "The password for the database"

  type        = string

}

Обратите внимание на то, что у нее нет параметра default. Это сделано намеренно. Вы не должны хранить свой пароль к базе данных или любую чувствительную информацию в открытом виде. Вместо этого значение следует брать из переменной среды.

Напоминаю, что каждой входной переменной, определенной в конфигурации Terraform (как foo), можно предоставить значение, которое берется из переменной среды (вроде TF_VAR_foo). Для входной переменной db_password нужно установить переменную среды TF_VAR_db_password. Вот как это делается в системах Linux/Unix/OS X:

$ export TF_VAR_db_password="(YOUR_DB_PASSWORD)"

$ terraform apply

 

(...)

Стоит отметить, что пробел перед командой export указан не случайно. Он нужен, чтобы ваши конфиденциальные данные не были сохранены на диск в истории bash40. Но есть лучший способ предотвратить случайную запись конфиденциальных данных на диск в открытом виде: хранить их в секретном хранилище, совместимом с командной строкой, таком как pass (https://www.passwordstore.org/), и безопасно считывать их оттуда в переменные среды с помощью дочерней командной оболочки:

$ export TF_VAR_db_password=$(pass database-password)

$ terraform apply

 

(...)

Конфиденциальные данные всегда хранятся в состоянии Terraform

Считывание конфиденциальных данных из секретного хранилища или переменных среды — хороший способ предотвратить их хранение в открытом виде внутри вашего кода. Но помните: вне зависимости от того, как вы их читаете, если они передаются в качестве аргумента в ресурс, такой как aws_db_instance, они автоматически сохраняются в состоянии Terraform в виде обычного текста.

Это известное слабое место Terraform, у которого нет эффективных решений. Поэтому будьте максимально бдительны с тем, как вы храните файлы состояния (например, всегда включайте шифрование) и кто имеет к ним доступ (скажем, ограничивайте доступ к своему бакету S3 с помощью привилегий IAM)!

Вслед за конфигурацией пароля нужно сделать так, чтобы модуль хранил свое состояние в бакете S3, который вы создали ранее в файле stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate:

terraform {

  backend "s3" {

    # Поменяйте это на имя своего бакета!

    bucket         = "terraform-up-and-running-state"

    key            = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

    region         = "us-east-2"

 

    # Замените это именем своей таблицы DynamoDB!

    dynamodb_table = "terraform-up-and-running-locks"

    encrypt        = true

  }

}

Выполните команды terraforminit и terraformapply, чтобы создать базу данных. Нужно учитывать, что на инициализацию даже небольшой базы данных в Amazon RDS может уйти около десяти минут, поэтому будьте терпеливы.

Итак, вы создали базу данных. Но как передать ее адрес и порт вашему кластеру веб-серверов? Для начала нужно добавить две выходные переменные в файл stage/data-stores/mysql/outputs.tf:

output "address" {

  value       = aws_db_instance.example.address

  description = "Connect to the database at this endpoint"

}

 

output "port" {

  value       = aws_db_instance.example.port

  description = "The port the database is listening on"

}

Выполните terraformapply еще раз, и в терминале должны появиться ваши выходные переменные:

$ terraform apply

 

(...)

 

Apply complete! Resources: 0 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

address = tf-2016111123.cowu6mts6srx.us-east-2.rds.amazonaws.com

port = 3306

Теперь они хранятся и в состоянии Terraform для базы данных, которое находится в вашем бакете S3 в файле stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate. Чтобы код вашего кластера веб-серверов прочитал содержимое этого файла состояния, добавьте в файл stage/services/webserver-cluster/main.tf источник данных terraform_remote_state:

data "terraform_remote_state" "db" {

  backend = "s3"

 

  config = {

    bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

    key    = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

    region = "us-east-2"

  }

}

Благодаря этому источнику данных код кластера веб-серверов считывает файл состояния из тех же бакета S3 и папки, где свое состояние хранит база данных (рис. 3.11).

 

Рис. 3.11. База данных записывает свое состояние в бакет S3 (вверху), а кластер веб-серверов считывает его из того же бакета (внизу)

Важно понимать, что, как и все источники данных в Terraform, terraform_remote_state возвращает только доступную для чтения информацию. У вас нет никакой возможности поменять это состояние в коде кластера веб-серверов, поэтому то, что вы извлекаете состояние базы данных, не подвергает ее никакому риску.

Все выходные переменные БД хранятся в файле состояния, и вы можете считывать их из источника данных terraform_remote_state, используя ссылку на атрибут следующего вида:

data.terraform_remote_state.<NAME>.outputs.<ATTRIBUTE>

Например, вот как можно обновить пользовательские данные веб-серверов кластера, чтобы они извлекали из источника terraform_remote_state адрес и порт базы данных и возвращали их в виде HTTP-ответа:

user_data = <<EOF

#!/bin/bash

echo "Hello, World" >> index.html

echo "${data.terraform_remote_state.db.outputs.address}" >> index.html

echo "${data.terraform_remote_state.db.outputs.port}" >> index.html

nohup busybox httpd -f -p ${var.server_port} &

EOF

Чем длиннее становится скрипт в параметре user_data, тем более неряшливым выглядит ваш код. Встраивание одного языка программирования (bash) в другой (Terraform) усложняет поддержку обоих, поэтому давайте на секунду остановимся и вынесем bash-скрипт в отдельный файл. Для этого можно использовать встроенную функцию file и источник данных template_file. Рассмотрим их по отдельности.

Terraform включает в себя ряд встроенных функций, которые можно выполнять с помощью выражения такого вида:

function_name (...)

Возьмем для примера функцию format:

format(<FMT>, <ARGS>, ...)

Эта функция форматирует аргументы в ARGS в соответствии с синтаксисом sprintf, заданным в строке FMT41. Отличным способом поэкспериментировать со встроенными функциями является использование команды terraformconsole. Она создает интерактивную консоль, в которой вы можете попробовать синтаксис Terraform, запросить состояние вашей инфраструктуры и сразу же получить результаты:

$ terraform console

 

> format("%.3f", 3.14159265359)

3.142

Стоит отметить, что консоль Terraform предназначена только для чтения, поэтому не нужно волноваться о случайном изменении инфраструктуры или состояния.

Существует целый ряд других встроенных функций для работы со строками, числами, списками и ассоциативными массивами42. К их числу относится функция file:

file(<PATH>)

Эта функция читает файл с путем PATH и возвращает его содержимое в виде строки. Например, вы могли бы сохранить скрипт пользовательских данных в файл stage/services/webserver-cluster/user-data.sh и загружать его следующим образом:

file("user-data.sh")

Подвох в том, что скрипту пользовательских данных для кластера веб-серверов необходима определенная динамическая информация из Terraform, включая порт сервера, а также адрес и порт базы данных. Когда скрипт был встроен в код Terraform, он получал эти значения с помощью ссылок и интерполяции. С функцией file это не сработает. Однако вместо этого вы можете воспользоваться источником данных template_file.

Источник данных template_file принимает два аргумента: template (строка, которую нужно обработать) и vars (ассоциативный массив с переменными, которые должные быть доступны во время обработки). Он содержит одну выходную переменную, rendered, которая является результатом обработки template. Чтобы увидеть это в деле, добавьте следующий код источника template_file в файл stage/services/webserver-cluster/main.tf:

data "template_file" "user_data" {

  template = file("user-data.sh")

 

  vars = {

    server_port = var.server_port

    db_address  = data.terraform_remote_state.db.outputs.address

    db_port     = data.terraform_remote_state.db.outputs.port

  }

}

Как видите, этот код присваивает параметрам template и vars содержимое скрипта user-data.sh и, соответственно, три переменные, которые нужны этому скрипту: порт сервера, адрес и порт базы данных. Для использования этих переменных нужно соответствующим образом обновить скрипт stage/services/webserver-cluster/user-data.sh:

#!/bin/bash

 

cat > index.html <<EOF

<h1>Hello, World</h1>

<p>DB address: ${db_address}</p>

<p>DB port: ${db_port}</p>

EOF

 

nohup busybox httpd -f -p ${server_port} &

Обратите внимание на несколько изменений в этом bash-скрипте по сравнению с оригиналом.

• Он ищет переменные с помощью стандартного синтаксиса интерполяции Terraform. Единственными переменными в данном случае являются те, что находятся в ассоциативном массиве vars источника template_file. Стоит отметить, что для доступа к ним не нужен никакой префикс: например, вместо var.server_port следует писать server_port.

• Теперь в скрипте можно заметить синтаксис HTML (скажем, <h1>), который делает вывод более удобным для чтения в браузере.

Замечание о внешних файлах

Одним из преимуществ выноса скрипта пользовательских данных в отдельный файл является возможность написания для него модульных тестов. Код теста может даже заполнить интерполированные значения с помощью переменных среды, поскольку для поиска последних bash использует тот же синтаксис, который в Terraform применяется для интерполяции. Вы можете написать автоматический тест для user-data.sh примерно такого вида:

export db_address=12.34.56.78

export db_port=5555

export server_port=8888

 

./user-data.sh

 

output=$(curl "")

 

if [[ $output == *"Hello, World"* ]]; then

  echo "Success! Got expected text from server."

else

  echo "Error. Did not get back expected text 'Hello, World'."

fi

Заключительным шагом будет обновление параметра user_data в ресурсе aws_launch_configuration. Присвойте ему обработанный выходной атрибут источника данных template_file:

resource "aws_launch_configuration" "example" {

  image_id        = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type   = "t2.micro"

  security_groups = [aws_security_group.instance.id]

  user_data       = data.template_file.user_data.rendered

 

  # Требуется при использовании группы автомасштабирования

  # в конфигурации запуска.

  # https://www.terraform.io/docs/providers/aws/r/launch_configuration.html

  lifecycle {

    create_before_destroy = true

  }

}

Выглядит намного аккуратней, чем встраивание bash-скриптов!

Если развернуть этот кластер с помощью команды terraformapply, подождать, пока серверы не зарегистрируются в ALB, и открыть URL-адрес ALB в браузере, можно увидеть нечто похожее на рис. 3.12.

Ура! Ваш кластер веб-серверов теперь может программно обращаться к адресу и порту базы данных через Terraform. Если вы используете настоящий веб-фреймворк (вроде Ruby on Rails), можете задать адрес и порт в виде переменных среды или записать их в конфигурационный файл, чтобы их могла использовать ваша библиотека для работы с БД (как ActiveRecord).

 

Рис. 3.12. Кластер веб-серверов может программно обращаться к адресу и порту базы данных

Резюме

Причина, по которой вам следует уделять столько внимания изоляции, блокированию и состоянию, заключается в том, что IaC отличается от обычного программирования. При написании кода для типичного приложения большинство ошибок оказываются относительно несущественными и портят только небольшую его часть. Но когда вы пишете код для управления инфраструктурой, программные ошибки имеют более серьезные последствия, поскольку могут затронуть все ваши приложения вместе со всеми источниками данных, топологией сети и практически всем остальным. Поэтому при работе над IaC советую использовать больше «защитных механизмов», чем при написании обычного кода43.

Применение рекомендуемой структуры файлов и каталогов часто приводит к дублированию кода. Если вы хотите запускать кластер веб-серверов как в тестовой, так и в промышленной среде, как избежать копирования и вставки большого количества фрагментов между stage/services/webserver-cluster и prod/services/webserver-cluster? Ответ: использовать модули Terraform, которым посвящена глава 4.

4. Повторное использование инфраструктуры с помощью модулей Terraform

В конце главы 3 вы развернули архитектуру, показанную на рис. 4.1.

 

Рис. 4.1. Балансировщик нагрузки, кластер веб-серверов и база данных

Это хорошо работает в качестве первой среды, но их обычно нужно как минимум две: одна для финального тестирования внутри команды, а другая, промышленная, — для обслуживания реальных пользователей (рис. 4.2). В идеале обе среды должны быть почти идентичными, хотя, чтобы сэкономить, для среды финального тестирования важно инициализировать чуть меньше серверов (или серверы меньшего размера).

 

Рис. 4.2. Две среды, каждая со своим балансировщиком нагрузки, кластером веб-серверов и базой данных

Как добавить эту промышленную среду без копирования всего кода из среды тестирования? Например, как избежать дублирования всего содержимого stage/services/webserver-clusterиstage/data-stores/mysql в prod/services/webserver-cluster и соответственно prod/data-stores/mysql?

В языках общего назначения, таких как Ruby, код, который копируется и вставляется в нескольких местах, можно оформить в виде функции и использовать в других частях программы:

def example_function()

  puts "Hello, World"

end

 

# Другие участки вашего кода

example_function()

Terraform позволяет поместить код внутрь модуля, который можно будет повторно применять на разных участках вашей конфигурации. Вместо того чтобы копировать и вставлять код в тестовой и промышленной средах, мы сделаем так, чтобы обе среды использовали код из одного и того же модуля, как показано на рис. 4.3.

 

Рис. 4.3. Поместив код в модуль, вы сможете применить его повторно в разных окружениях

Это очень важно. Модули являются ключевым аспектом написания универсального кода Terraform, который легко поддерживать и тестировать. Начав их использовать, вы уже не сможете без них обойтись. Вы начнете оформлять все в виде модулей, объединять их в библиотеки для удобного использования в компании, загружать сторонние модули из Интернета и воспринимать всю свою инфраструктуру как набор универсальных модулей.

В этой главе я покажу, как создавать и применять модули Terraform. Мы рассмотрим такие темы.

• Основные характеристики модулей.

• Входные параметры модулей.

• Локальные переменные модулей.

• Выходные переменные модулей.

• Подводные камни.

• Управление версиями.

Примеры кода

Напоминаю: все примеры кода для этой книги можно найти по адресу github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code.

Что такое модуль

В Terraform любой набор конфигурационных файлов, размещенных в одной папке, считается модулем. Вся конфигурация, которую вы уже написали, формально состоит из модулей, хоть и не очень интересных, так как вы развертывали их напрямую (модуль в текущей рабочей папке называется корневым). Чтобы увидеть всю их мощь, нужно использовать один модуль из другого.

В качестве примера превратим в универсальный модуль код из stage/services/webserver-cluster, который включает в себя Auto Scaling Group (ASG), Application Load Balancer (ALB), группы безопасности и многие другие ресурсы.

Для начала выполните terraformdestroy в stage/services/webserver-cluster, чтобы удалить все ресурсы, созданные вами ранее. Затем создайте новую папку верхнего уровня под названием modules и переместите все файлы из stage/services/webserver-cluster в modules/services/webserver-cluster. В итоге ваша структура папок должна выглядеть так, как на рис. 4.4.

 

Рис. 4.4. Структура папок с модулем и тестовой средой

Откройте файл main.tf в modules/services/webserver-cluster и уберите из него определение provider. Провайдеры должны настраиваться не самим модулем, а его пользователями.

Теперь можно воспользоваться этим модулем в тестовой среде, используя следующий синтаксис:

module "<NAME>" {

  source = "<SOURCE>"

 

  [CONFIG ...]

}

NAME — это идентификатор, который можно использовать в коде Terraform для обращения к модулю (вроде web-service), SOURCE — путь к коду модуля (скажем, modules/services/webserver-cluster), а CONFIG состоит из одного/нескольких аргументов, предназначенных специально для этого модуля. Например, вы можете создать новый файл stage/services/webserver-cluster/main.tf и использовать в нем модуль webserver-cluster следующим образом:

provider "aws" {

  region = "us-east-2"

}

 

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../modules/services/

    webserver-cluster"

}

Затем вы можете повторно использовать тот же модуль в промышленной среде, создав новый файл prod/services/webserver-cluster/main.tf следующего содержания:

provider "aws" {

  region = "us-east-2"

}

 

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../modules/services/webserver-cluster"

}

Вот и все: повторное использование кода в разных окружениях с минимальным дублированием. Обратите внимание, что при добавлении модуля в конфигурацию Terraform или изменении параметра модуля source необходимо сначала выполнить команду init, а только потом plan или apply:

$ terraform init

Initializing modules...

- webserver_cluster in ../../../modules/services/webserver-cluster

 

Initializing the backend...

 

Initializing provider plugins...

 

Terraform has been successfully initialized!

Теперь вы знаете обо всех хитростях в арсенале команды init. Она сама умеет загружать провайдеры и модули, а также конфигурировать ваши хранилища.

Прежде чем применять этот код, нужно упомянуть об одном недостатке модуля webserver-cluster: все имена в нем прописаны вручную. Это касается групп безопасности, ALB и других ресурсов. Таким образом, при попытке повторного использования этого модуля вы получите конфликты имен. Прямо в коде прописаны даже параметры для обращения к базе данных, поскольку файл main.tf, который вы скопировали в modules/services/webserver-cluster, берет адрес и порт БД из источника данных terraform_remote_state, а тот написан лишь с расчетом на тестовую среду.

Чтобы исправить эти проблемы, необходимо добавить в модуль webserver-cluster конфигурируемые входные параметры. Это позволит ему менять свое поведение в зависимости от окружения.

Входные параметры модуля

В языке программирования общего назначения, таком как Ruby, функцию можно сделать конфигурируемой, передав ей входные параметры:

def example_function(param1, param2)

  puts "Hello, #{param1} #{param2}"

end

 

# Другие участки вашего кода

example_function("foo", "bar")

Модули Terraform тоже могут иметь параметры. Для их определения используется уже знакомый вам механизм: входные переменные. Откройте файл modules/services/webserver-cluster/variables.tf и добавьте три новых блока variable:

variable "cluster_name" {

  description = "The name to use for all the cluster resources"

  type        = string

}

 

variable "db_remote_state_bucket" {

  description = "The name of the S3 bucket for the database's remote state"

  type        = string

}

 

variable "db_remote_state_key" {

  description = "The path for the database's remote state in S3"

  type        = string

}

Далее пройдитесь по файлу modules/services/webserver-cluster/main.tf и подставьте var.cluster_name прописанных вручную имен (скажем, "terraform-asgexample"). Например, вот как это сделать в группе безопасности ALB:

resource "aws_security_group" "alb" {

  name = "${var.cluster_name}-alb"

 

  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"]

  }

}

Обратите внимание на то, что параметру name присваивается "${var.cluster_name}-alb". Аналогичные изменения нужно внести и в другой ресурс aws_security_group (можете назвать его "${var.cluster_name}-instance"), а также в aws_alb и раздел tag ресурса aws_autoscaling_group.

Вы также должны обновить источник данных terraform_remote_state, чтобы он использовал db_remote_state_bucket и db_remote_state_key в качестве параметров bucket и соответственно key. Это позволит ему считывать файл состояния из правильной среды:

data "terraform_remote_state" "db" {

  backend = "s3"

 

  config = {

    bucket = var.db_remote_state_bucket

    key    = var.db_remote_state_key

    region = "us-east-2"

  }

}

Теперь можете аналогичным образом задать эти новые входные переменные в тестовой среде в файле stage/services/webserver-cluster/main.tf:

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  cluster_name           = "webservers-stage"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

}

То же самое нужно сделать для промышленной среды в файле prod/services/webserver-cluster/main.tf:

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  cluster_name           = "webservers-prod"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "prod/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

}

Промышленная база данных еще не существует. В качестве упражнения попробуйте добавить ее самостоятельно по аналогии с тестовой.

Как видите, для установки входных переменных модуля и аргументов ресурса используется один и тот же синтаксис. Входящие переменные являются API модуля и определяют то, как он себя ведет в разных окружениях. В этом примере мы задаем разные имена для разных сред, но вы можете сделать конфигурируемыми и другие параметры. Предположим, чтобы сэкономить деньги, в тестовой среде можно запускать небольшой кластер веб-серверов, но в промышленных условиях вам понадобится большой кластер, способный справиться с сильными нагрузками. Для этого в файл modules/services/webserver-cluster/variables.tf можно добавить еще три входные переменные:

variable "instance_type" {

  description = "The type of EC2 Instances to run (e.g. t2.micro)"

  type        = string

}

 

variable "min_size" {

  description = "The minimum number of EC2 Instances in the ASG"

  type        = number

}

 

variable "max_size" {

  description = "The maximum number of EC2 Instances in the ASG"

  type        = number

}

Дальше нужно обновить конфигурацию запуска в файле modules/services/webserver-cluster/main.tf, присвоив параметру instance_type новую входную переменную var.instance_type:

resource "aws_launch_configuration" "example" {

  image_id        = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type   = var.instance_type

  security_groups = [aws_security_group.instance.id]

  user_data       = data.template_file.user_data.rendered

 

  # Требуется при использовании группы автомасштабирования

  # в конфигурации запуска.

  # https://www.terraform.io/docs/providers/aws/r/launch_configuration.html

  lifecycle {

    create_before_destroy = true

  }

}

Похожим образом следует обновить определение ASG в том же файле. Присвойте параметрам min_size и max_size входные переменные var.min_size и var.max_size соответственно:

resource "aws_autoscaling_group" "example" {

  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name

  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnet_ids.default.ids

  target_group_arns    = [aws_lb_target_group.asg.arn]

  health_check_type    = "ELB"

 

  min_size = var.min_size

  max_size = var.max_size

 

  tag {

    key                 = "Name"

    value               = var.cluster_name

    propagate_at_launch = true

  }

}

Теперь кластер в тестовой среде (stage/services/webserver-cluster/main.tf) можно сделать поменьше и подешевле, указав "t2.micro" для instance_type и 2 для min_size и max_size:

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../modules/services/webserver-cluster"

  cluster_name           = "webservers-stage"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type = "t2.micro"

  min_size      = 2

  max_size      = 2

}

В то же время в промышленной среде можно использовать более крупный тип серверов (например, m4.large) с большим количеством серверов и памяти. Имейте в виду, что этот тип не входит в бесплатный тариф AWS, поэтому, если кластер вам нужен только в образовательных целях и вы не хотите платить, оставьте в поле instance_type значение "t2.micro". Параметру max_size можно присвоить 10, что позволит кластеру расширяться и сжиматься в зависимости от нагрузки (не волнуйтесь, изначально он запустится с двумя серверами):

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  cluster_name           = "webservers-prod"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "prod/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type = "m4.large"

  min_size      = 2

  max_size      = 10

}

Локальные переменные модулей

Определение параметров модуля с помощью входных переменных — отличный подход, но что, если вам нужно определить переменную внутри модуля для каких-то промежуточных вычислений или просто для того, чтобы не дублировать код, но при этом вы не хотите делать ее доступной в качестве конфигурируемого ввода? Например, балансировщик нагрузки в модуле webserver-cluster (modules/services/webserver-cluster/main.tf) прослушивает стандартный для HTTP порт под номером 80. Сейчас нам приходится копировать и вставлять этот номер в разных местах, в том числе и в прослушивателе балансировщика:

resource "aws_lb_listener" "http" {

  load_balancer_arn = aws_lb.example.arn

  port              = 80

  protocol          = "HTTP"

 

  # По умолчанию возвращает простую страницу с кодом 404

  default_action {

    type = "fixed-response"

 

    fixed_response {

      content_type = "text/plain"

      message_body = "404: page not found"

      status_code  = 404

    }

  }

}

А вот группа безопасности балансировщика:

resource "aws_security_group" "alb" {

  name = "${var.cluster_name}-alb"

 

  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"]

  }

}

Значения в этой группе безопасности, включая блок CIDR 0.0.0.0/0 (любые IP-адреса), номер порта 0 (любой порт) и произвольный протокол "-1", тоже копируются и вставляются на нескольких участках модуля. Явное и многократное задание этих «магических» значений усложняет чтение и поддержку кода. Их можно вынести во входные переменные, но в таком случае ваш модуль может (случайно) переопределить эти значения, что может быть нежелательным. Вместо этого можно определить локальные значения в блоке locals:

locals {

  http_port    = 80

  any_port     = 0

  any_protocol = "-1"

  tcp_protocol = "tcp"

  all_ips      = ["0.0.0.0/0"]

}

Локальные значения позволяют назначить любому выражению Terraform имя, которое затем можно использовать в коде модуля. Такие имена видны только в самом модуле, поэтому они не имеют никакого влияния на внешний код, при этом вы не можете перезаписать их извне. Чтобы прочитать локальное значение, нужна локальная ссылка со следующим синтаксисом:

local.<NAME>

Используйте этот синтаксис для обновления прослушивателя балансировщика нагрузки:

resource "aws_lb_listener" "http" {

  load_balancer_arn = aws_lb.example.arn

  port              = local.http_port

  protocol          = "HTTP"

 

  # По умолчанию возвращает простую страницу с кодом 404

  default_action {

    type = "fixed-response"

 

    fixed_response {

      content_type = "text/plain"

      message_body = "404: page not found"

      status_code  = 404

    }

  }

}

и всех групп безопасности в модуле, включая ту, которая относится к балансировщику:

resource "aws_security_group" "alb" {

  name = "${var.cluster_name}-alb"

 

  ingress {

    from_port   = local.http_port

    to_port     = local.http_port

    protocol    = local.tcp_protocol

    cidr_blocks = local.all_ips

  }

 

  egress {

    from_port   = local.any_port

    to_port     = local.any_port

    protocol    = local.any_protocol

    cidr_blocks = local.all_ips

  }

}

Локальные переменные упрощают чтение и поддержку кода, поэтому используйте их как можно чаще.

Выходные переменные модуля

Мощной особенностью групп ASG является возможность сконфигурировать их для увеличения и уменьшения количества запущенных серверов в зависимости от нагрузки. Для этого можно воспользоваться запланированным действием, которое будет менять размер кластера в заданное время суток. Например, если ваш кластер испытывает повышенную нагрузку в рабочее время, вы можете запланировать увеличение и уменьшение количества серверов на 9 утра и 5 вечера соответственно.

Запланированное действие, определенное в модуле webserver-cluster, относится как к тестовой, так и к промышленной среде. Поскольку вам не нужно подобного рода масштабирование во время тестирования, можете пока определить график автомасштабирования прямо в промышленной конфигурации. В главе 5 вы познакомитесь с условным определением ресурсов, что позволит вам переместить запланированное действие в модуль webserver-cluster.

Чтобы определить запланированное действие, добавьте следующих два ресурса aws_autoscaling_schedule в файл prod/services/webserver-cluster/main.tf:

resource "aws_autoscaling_schedule" "scale_out_during_business_hours" {

  scheduled_action_name = "scale-out-during-business-hours"

  min_size              = 2

  max_size              = 10

  desired_capacity      = 10

  recurrence            = "0 9 * * *"

}

 

resource "aws_autoscaling_schedule" "scale_in_at_night" {

  scheduled_action_name = "scale-in-at-night"

  min_size              = 2

  max_size              = 10

  desired_capacity      = 2

  recurrence            = "0 17 * * *"

}

Первый ресурс aws_autoscaling_schedule используется для увеличения количества серверов до десяти в утреннее время (в параметре recurrence используется синтаксис cron, поэтому "09***" означает «в 9 утра каждый день»), а второй уменьшает этот показатель на ночь ("017***" значит «в 5 вечера каждый день»). Однако в обоих случаях не хватает параметра autoscaling_group_name, который задает имя ASG. Сама группа ASG определяется внутри модуля webserver-cluster. Как же получить доступ к ее имени? В языках общего назначения, таких как Ruby, функции могут возвращать значения:

def example_function(param1, param2)

  return "Hello, #{param1} #{param2}"

end

# Другие участки вашего кода

return_value = example_function("foo", "bar")

В Terraform модули тоже могут возвращать значения. Для этого используется уже знакомый вам механизм: выходные переменные. Вы можете добавить имя ASG в качестве выходной переменной в файле modules/services/webserver-cluster/outputs.tf, как показано ниже:

output "asg_name" {

  value       = aws_autoscaling_group.example.name

  description = "The name of the Auto Scaling Group"

}

Для обращения к выходным переменным модуля используется следующий синтаксис:

module.<MODULE_NAME>.<OUTPUT_NAME>

Например:

module.frontend.asg_name

Этот синтаксис можно использовать в файле prod/services/webserver-cluster/main.tf, чтобы установить параметр autoscaling_group_name в каждом из ресурсов aws_autoscaling_schedule:

resource "aws_autoscaling_schedule" "scale_out_during_business_hours" {

  scheduled_action_name = "scale-out-during-business-hours"

  min_size              = 2

  max_size              = 10

  desired_capacity      = 10

  recurrence            = "0 9 * * *"

 

  autoscaling_group_name = module.webserver_cluster.asg_name

}

 

resource "aws_autoscaling_schedule" "scale_in_at_night" {

  scheduled_action_name = "scale-in-at-night"

  min_size              = 2

  max_size              = 10

  desired_capacity      = 2

  recurrence            = "0 17 * * *"

 

  autoscaling_group_name = module.webserver_cluster.asg_name

}

Возможно, вам следует сделать доступным еще одно выходное значение в модуле webserver-cluster: доменное имя ALB. Так вы будете знать, какой URL-адрес нужно проверить после развертывания кластера. Для этого в файле /modules/services/webserver-cluster/outputs.tf необходимо еще раз добавить выходную переменную:

output "alb_dns_name" {

  value       = aws_lb.example.dns_name

  description = "The domain name of the load balancer"

}

После этого данный вывод можно «пропустить через» файлы stage/services/webserver-cluster/outputs.tf и prod/services/webserver-cluster/outputs.tf:

output "alb_dns_name" {

  value       = module.webserver_cluster.alb_dns_name

  description = "The domain name of the load balancer"

}

Ваш кластер веб-серверов почти готов к развертыванию. Осталось только принять во внимание несколько подводных камней.

Подводные камни

При создании модулей обращайте внимание:

• на файловые пути;

• вложенные блоки.

Файловые пути

В главе 3 вы поместили скрипт пользовательских данных для кластера веб-серверов во внешний файл, user-data.sh, и применили встроенную функцию file, чтобы прочитать его с диска. Неочевидный момент функции file состоит в том, что файловый путь, который она использует, должен быть относительным (поскольку Terraform можно запускать на множестве разных компьютеров) — но относительно чего?

По умолчанию Terraform интерпретирует этот путь относительно текущей рабочей папки. Это не вызывает проблем, если вы используете функцию file в конфигурационном файле Terraform в той же папке, из которой выполняется команда terraformapply (то есть если функция file применяется в корневом модуле). Но если сделать то же самое в модуле, размещенном в отдельной папке, ничего не будет работать.

Решить эту проблему можно с помощью выражения, известного как «ссылка на путь», которое имеет вид path.<TYPE>. Terraform поддерживает следующие типы этих ссылок.

• path.module — возвращает путь к модулю, в котором определено выражение.

• path.root — возвращает путь к корневому модулю.

• path.cwd — возвращает путь к текущей рабочей папке. При нормальном использовании Terraform это значение совпадает с path.root, но в некоторых нестандартных случаях Terraform запускается не из папки корневого модуля, что приводит к расхождению этих путей.

Для скрипта пользовательских данных нужен путь, взятый относительно самого модуля, поэтому в источнике данных template_file в файле modules/services/webser-vercluster/main.tf следует применять path.module:

data "template_file" "user_data" {

  template = file("${path.module}/user-data.sh")

 

  vars = {

    server_port = var.server_port

    db_address  = data.terraform_remote_state.db.outputs.address

    db_port     = data.terraform_remote_state.db.outputs.port

  }

}

Вложенные блоки

Конфигурацию некоторых ресурсов Terraform можно определять отдельно или в виде вложенных блоков. При создании модулей всегда следует отдавать предпочтение отдельным ресурсам.

Например, ресурс aws_security_group позволяет определять входящие и исходящие правила в виде вложенных блоков. Вы уже это видели в модуле webserver-cluster (modules/services/webserver-cluster/main.tf):

resource "aws_security_group" "alb" {

  name = "${var.cluster_name}-alb"

 

  ingress {

    from_port   = local.http_port

    to_port     = local.http_port

    protocol    = local.tcp_protocol

    cidr_blocks = local.all_ips

  }

 

  egress {

    from_port   = local.any_port

    to_port     = local.any_port

    protocol    = local.any_protocol

    cidr_blocks = local.all_ips

  }

}

Вы должны модифицировать этот модуль так, чтобы те же входящие и исходящие правила определялись в виде отдельных ресурсов aws_security_group_rule (не забудьте сделать это для обеих групп безопасности в данном модуле):

resource "aws_security_group" "alb" {

  name = "${var.cluster_name}-alb"

}

 

resource "aws_security_group_rule" "allow_http_inbound" {

  type              = "ingress"

  security_group_id = aws_security_group.alb.id

 

  from_port   = local.http_port

  to_port     = local.http_port

  protocol    = local.tcp_protocol

  cidr_blocks = local.all_ips

}

 

resource "aws_security_group_rule" "allow_all_outbound" {

  type              = "egress"

  security_group_id = aws_security_group.alb.id

 

  from_port   = local.any_port

  to_port     = local.any_port

  protocol    = local.any_protocol

  cidr_blocks = local.all_ips

}

При попытке одновременного использования вложенных блоков и отдельных ресурсов вы получите ошибки, когда правила маршрутизации конфликтуют и переопределяют друг друга. Поэтому вы должны выбрать что-то одно. В связи с этим ограничением при создании модуля всегда следует использовать отдельные ресурсы вместо вложенных блоков. В противном случае ваш модуль получится менее гибким и конфигурируемым.

Например, если все входящие и исходящие правила в модуле webserver-cluster определены в виде отдельных ресурсов aws_security_group_rule, вы сможете сделать этот модуль достаточно гибким для того, чтобы разрешить пользователям добавлять собственные правила за его пределами. Для этого идентификатор aws_security_group нужно экспортировать в виде выходной переменной внутри modules/services/webserver-cluster/outputs.tf:

output "alb_security_group_id" {

  value       = aws_security_group.alb.id

  description = "The ID of the Security Group attached to the load balancer"

}

Теперь представьте, что вам нужно сделать доступным извне дополнительный порт, сугубо для тестирования. Теперь это легко сделать: нужно лишь добавить в файл stage/services/webserver-cluster/main.tf ресурс aws_security_group_rule:

resource "aws_security_group_rule" "allow_testing_inbound" {

  type              = "ingress"

  security_group_id = module.webserver_cluster.alb_security_group_id

 

  from_port   = 12345

  to_port     = 12345

  protocol    = "tcp"

  cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]

}

Если бы вы определили входящее или исходящее правило в виде вложенного блока, этот код был бы нерабочим. Стоит отметить, что эта же проблема характерна для целого ряда ресурсов Terraform, включая следующие:

•aws_security_group и aws_security_group_rule;

• aws_route_table и aws_route;

•aws_network_acl и aws_network_acl_rule.

Теперь вы готовы развернуть свой кластер веб-серверов сразу в тестовой и промышленной средах. Выполните terraformapply и наслаждайтесь работой с двумя отдельными копиями своей инфраструктуры.

Сетевая изоляция

Показанные в этой главе примеры создают две среды, изолированные как в вашем коде Terraform, так и с точки зрения инфраструктуры: у них есть отдельные балансировщики нагрузки, серверы и базы данных. Но, несмотря на это, они не изолированы на уровне сети. Чтобы не усложнять примеры кода, все ресурсы в этой книге развертываются в одно и то же виртуальное частное облако (VPC). Это означает, что серверы в тестовой и промышленной среде могут взаимодействовать между собой.

В реальных сценариях использования запуск двух окружений в одном облаке VPC чреват сразу двумя рисками. Во-первых, ошибка, допущенная в одной среде, может повлиять на другую. Например, если при внесении изменений в тестовом окружении вы случайно сломаете правила в таблице маршрутизации, это скажется на перенаправлении трафика и в промышленных условиях. Во-вторых, если злоумышленник получит доступ к одной среде, он сможет проникнуть и в другую. Если вы активно меняете код в тестовом окружении и случайно оставите открытым какой-нибудь порт, любой взломщик, проникший внутрь, сможет завладеть не только тестовыми, но и промышленными данными.

В связи с этим, если не считать простые примеры и эксперименты, вы должны размещать каждую среду в отдельном облаке VPC. Для пущей уверенности окружения можно даже разнести по разным учетным записям AWS.

Управление версиями

Если ваши тестовая и промышленная среды ссылаются на папку с одним и тем же модулем, любое изменение в этой папке коснется и той и другой при следующем же развертывании. Такого рода связывание усложняет тестирование изменений в изоляции от промышленного окружения. Вместо этого лучше использовать разные версии модулей: например, v0.0.2 для тестовой среды и v0.0.1 для промышленной, как показано на рис. 4.5.

 

Рис. 4.5. Применение разных версий модуля в разных окружениях

Во всех примерах с модулями, которые вы видели до сих пор, параметр source содержал локальный файловый путь. Но, помимо файловых путей, модули Terraform поддерживают и другие виды источников, такие как URL-адреса Git/Mercurial и произвольные URL44. Самый простой способ управления версиями модуля — размещение его кода в отдельном Git-репозитории, URL-адрес которого затем прописывается в параметре source. Это означает, что код Terraform будет распределен (как минимум) по двум репозиториям.

•modules — в этом репозитории находятся универсальные модули. Каждый модуль — своего рода «чертеж», который описывает определенную часть вашей инфраструктуры.

•live — репозиторий, который содержит текущую инфраструктуру, развернутую в каждом окружении (stage, prod, mgmt и т. д.). Это такие «здания», которые вы строите по «чертежам», взятым из репозитория modules.

Обновленная структура папок для вашего кода Terraform будет выглядеть примерно так, как на рис. 4.6.

 

Рис. 4.6. Структура файлов и каталогов с несколькими репозиториями

Чтобы организовать код таким образом, сначала нужно переместить папки stage, prod и global в папку под названием live. Затем вы должны разнести папки live и modules по отдельным Git-репозиториям. Вот пример того, как это делается с папкой modules:

$ cd modules

$ git init

$ git add .

$ git commit -m "Initial commit of modules repo"

$ git remote add origin "(URL OF REMOTE GIT REPOSITORY)"

$ git push origin master

Репозиторию modules можно также назначить тег, который будет использоваться в качестве номера версии. Если вы работаете с сервисом GitHub, это можно сделать в его пользовательском интерфейсе: создайте выпуск (bit.ly/2Yv8kPg), который автоматически создаст тег. Если вы не используете GitHub, можете применить утилиту командной строки Git:

$ git tag -a "v0.0.1" -m "First release of webserver-cluster module"

$ git push --follow-tags

Теперь вы можете работать с разными версиями модуля в тестовой и промышленной средах, указав URL-адрес Git в параметре source. Вот как это будет выглядеть в файле live/stage/services/webserver-cluster/main.tf, если ваш репозиторий modules находится в GitHub по адресу github.com/foo/modules (имейте в виду, что двойная косая черта в URL-адресе Git является обязательной):

module "webserver_cluster" {

  source = "github.com/foo/modules//webserver-cluster?ref=v0.0.1"

 

  cluster_name           = "webservers-stage"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type = "t2.micro"

  min_size      = 2

  max_size      = 2

}

Если вы хотите использовать разные версии модулей без возни с Git-репози­ториями, можете загрузить модуль из архива с кодом для этой книги (https://github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code). Мне пришлось разбить этот адрес на части, чтобы он поместился на странице. Его следует записывать одной строкой:

source = "github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code//

  code/terraform/04-terraform-module/module-example/modules/

  services/webserver-cluster?ref=v0.1.0"

Параметр ref позволяет указать определенную фиксацию Git по ее хешу SHA1, имя ветки или, как в данном примере, конкретный тег Git. В целом я советую использовать в качестве версий модулей теги. Имена веток нестабильны, так как вы всегда получаете последнюю фиксацию в заданной ветке, которая может меняться при каждом выполнении команды init, а хеши SHA1 выглядят малопонятными. Теги Git такие же стабильные, как и фиксации (на самом деле это просто указатели на фиксации), но при этом они позволяют применять удобные и разборчивые названия.

Особенно полезной схемой именования тегов является семантическое версио­нирование (http://semver.org). Это система управления версиями в формате MAJOR.MINOR.PATCH (например, 1.0.4) с отдельными правилами относительно того, как следует инкрементировать каждый элемент номера версии. Вы должны инкрементировать:

• версию MAJOR при внесении несовместимых изменений в API;

• версию MINOR при добавлении возможностей с соблюдением обратной совместимости;

• версию PATCH при исправлении ошибок с соблюдением обратной совместимости.

Семантическое версионирование позволяет донести до пользователей модуля, какого рода изменения вы внесли и как это сказывается на процессе обновления.

Поскольку вы обновили свою конфигурацию с использованием разных URL-адресов для разных версий вашего модуля, нужно заново выполнить команду terraforminit, чтобы загрузить его код:

$ terraform init

Initializing modules...

Downloading git@github.com:brikis98/terraform-up-and-running-code.git?ref=v0.1.0

for webserver_cluster...

 

(...)

На этот раз вы можете видеть, что Terraform загружает код модуля из Git, а не из вашей локальной файловой системы. Когда все будет готово, вы сможете выполнить команду apply как обычно.

Закрытые Git-репозитории

Если ваш модуль находится в закрытом Git-репозитории, чтобы применять этот репозиторий в качестве источника модуля, нужно позволить Terraform в нем аутентифицироваться. Рекомендую использовать аутентификацию SSH, чтобы не пришлось хранить учетные данные для доступа к репозиторию в самом коде. Каждый разработчик сможет создать SSH-ключ и привязать его к пользователю Git. После добавления ключа в ssh-agent Terraform будет автоматически использовать его для аутентификации, если в качестве URL источника указан SSH45.

URL-адрес источника должен выглядеть так:

//<PATH>?ref=<VERSION>

Например:

git@github.com:acme/modules.git//example?ref=v0.1.2

Чтобы проверить, корректно ли вы отформатировали URL, попробуйте клонировать базовый адрес в терминале с помощью git clone:

$ git clone

Если эта команда выполнится успешно, Terraform тоже сможет использовать ваш приватный репозиторий.

Теперь пройдемся по процессу внесения изменений в проекте с разными версиями модулей. Допустим, вы модифицировали модуль webserver-cluster и хотите проверить его в тестовой среде. Для начала изменения нужно зафиксировать в репозитории modules:

$ cd modules

$ git add .

$ git commit -m "Made some changes to webserver-cluster"

$ git push origin master

Затем в том же репозитории нужно создать новый тег:

$ git tag -a "v0.0.2" -m "Second release of webserver-cluster"

$ git push --follow-tags

Теперь вы можете перевести на новую версию только тот URL-адрес, который используется в тестовой среде (live/stage/services/webserver-cluster/main.tf):

module "webserver_cluster" {

  source = "git@github.com:foo/modules.git//webserver-cluster?ref=v0.0.2"

 

  cluster_name           = "webservers-stage"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type = "t2.micro"

  min_size      = 2

  max_size      = 2

}

В промышленной среде (live/prod/services/webserver-cluster/main.tf) можно по-прежнему использовать версию v0.0.1 без всяких изменений:

module "webserver_cluster" {

  source = "git@github.com:foo/modules.git//webserver-cluster?ref=v0.0.1"

 

  cluster_name           = "webservers-prod"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "prod/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type = "m4.large"

  min_size      = 2

  max_size      = 10

}

После того как вы тщательно проверили версию v0.0.2 и убедились в ее корректности в тестовой среде, можете обновить и промышленное окружение. Но если в v0.0.2 обнаружится ошибка, это не составит большой проблемы, поскольку пользователи реальной системы не будут затронуты. Исправьте ошибку, выпустите новую версию и повторите весь процесс заново, пока ваш модуль не станет достаточно стабильным для промышленного применения.

Разработка модулей

Управление версиями модулей отлично подходит, когда развертывание происходит в общем окружении (тестовом или промышленном), но, если вы просто занимаетесь тестированием на собственном компьютере, лучше использовать локальные файловые пути. Это ускорит разработку, поскольку после внесения изменений в код модулей вы сможете сразу же выполнить команду apply в активных папках, без фиксации своего кода и публикации новой версии.

Цель этой книги — сделать процесс изучения и экспериментирования с Terraform максимально быстрым, поэтому в остальных примерах модули будут использовать локальные файловые пути.

Резюме

Описывая IaC в виде модулей, вы получаете возможность использовать в своей инфраструктуре разнообразные рекомендуемые методики программирования: разбирать и тестировать каждое изменение, вносимое в модуль; создавать для каждого модуля выпуски с семантическими версиями; безопасно экспериментировать с разными версиями модулей в разных окружениях и в случае какой-то проблемы откатиться к предыдущему выпуску.

Все это может существенно помочь в построении инфраструктуры быстрым и надежным образом, поскольку разработчики смогут повторно использовать ее компоненты, которые были как следует проверены и задокументированы. Например, вы можете создать канонический модуль, который описывает процесс развертывания одного микросервиса, включая то, как запускать кластер, масштабировать его в зависимости от нагрузки и распределять запросы между серверами. Затем каждая команда сможет применять этот модуль для управления собственными микросервисами, и для этого будет достаточно лишь нескольких строчек кода.

Чтобы такой модуль подошел сразу нескольким командам, его код должен быть гибким и конфигурируемым. Например, одна команда может использовать его для развертывания одного экземпляра своего микросервиса без балансировщика нагрузки, а другой может понадобиться десяток экземпляров с распределением трафика между ними. Как в Terraform записать условные выражения? Можно ли выполнить цикл for? Можно ли с помощью Terraform выкатывать изменения в микросервисы без простоя? Этим углубленным аспектам синтаксиса Terraform посвящена глава 5.

5. Работа с Terraform: циклы, условные выражения, развертывание и подводные камни

Terraform — это декларативный язык. Как уже обсуждалось в главе 1, по сравнению с процедурными языками декларативные обычно дают более точное представление о том, что на самом деле развернуто в IaC. Благодаря этому код остается компактным и в нем легче разобраться. Однако с некоторыми видами задач сложнее справиться в декларативном стиле.

Например, как повторить какой-то элемент бизнес-логики, в частности создание нескольких похожих ресурсов, без дублирования кода, учитывая, что у декларативных языков обычно нет цикла for? И если декларативный язык не поддерживает выражения if, как сконфигурировать ресурсы условным образом: скажем, написать модуль Terraform, который умеет создавать определенные ресурсы только для некоторых пользователей? И как в декларативном языке выразить сугубо процедурную концепцию, такую как развертывание с нулевым временем простоя?

К счастью, Terraform предоставляет несколько элементов языка, которые позволят вам выполнять определенные виды циклов, условных выражений и развертываний. Речь идет о метапараметре count, выражениях for_each и for, блоке жизненного цикла под названием create_before_destroy, тернарном операторе и большом количестве функций. Эта глава охватывает следующие темы.

• Циклы.

• Условные выражения.

• Развертывание с нулевым временем простоя;

• Подводные камни Terraform.

Примеры кода

Напоминаю: все примеры кода для этой книги можно найти по адресу github.com/brikis98/terraform-up-and-running-code.

Циклы

Terraform предоставляет несколько разных циклических конструкций с немного разными сценариями использования.

• Параметр count для циклического перебора ресурсов.

• Выражение for_each для циклического перебора ресурсов и их вложенных блоков.

• Выражение for для циклического перебора списков и ассоциативных массивов.

• Строковая директива for для циклического перебора списков и ассоциативных массивов внутри строк.

Рассмотрим их одну за другой.

Циклы с параметром count

В главе 2 с помощью консоли AWS вы создали учетную запись AWS и пользователя Access Management (IAM). Теперь с помощью этого пользователя вы можете создавать и администрировать всех будущих пользователей IAM прямо в коде Terraform. Рассмотрим следующий код, который должен находиться в файле live/global/iam/main.tf:

provider "aws" {

  region = "us-east-2"

}

 

resource "aws_iam_user" "example" {

  name = "neo"

}

Здесь используется ресурс aws_iam_user для создания одного нового пользователя IAM. Но если необходимо создать трех пользователей? В языке программирования общего назначения вы бы применили цикл for:

# Это просто псевдокод. Он не будет работать в Terraform.

for (i = 0; i < 3; i++) {

  resource "aws_iam_user" "example" {

    name = "neo"

  }

}

В языке Terraform нет встроенной поддержки циклов for и другой традиционной процедурной логики, поэтому такой синтаксис работать не будет. Однако у каждого ресурса Terraform есть метапараметр под названием count. Это самая старая, простая ограниченная разновидность итератора в Terraform: она просто определяет, сколько копий ресурса нужно создать. Вот как с помощью этого параметра создать трех пользователей IAM:

resource "aws_iam_user" "example" {

  count = 3

  name  = "neo"

}

У этого кода есть одна проблема: у всех трех пользователей IAM будет одно и то же имя. Это приведет к ошибке, так как имена пользователей должны быть уникальными. Если бы у вас был доступ к стандартному циклу for, вы могли бы использовать индекс i, чтобы изменить каждое имя:

# Это просто псевдокод. Он не будет работать в Terraform.

for (i = 0; i < 3; i++) {

  resource "aws_iam_user" "example" {

    name = "neo.${i}"

  }

}

Чтобы добиться того же в Terraform и получить индекс каждой итерации в цикле, можно воспользоваться ссылкой count.index:

resource "aws_iam_user" "example" {

  count = 3

  name  = "neo.${count.index}"

}

Если выполнить команду plan для представленного выше кода, можно увидеть, что Terraform собирается создать трех пользователей IAM с разными именами ("neo.0", "neo.1", "neo.2"):

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_iam_user.example[0] will be created

  + resource "aws_iam_user" "example" {

    + arn           = (known after apply)

    + force_destroy = false

    + id            = (known after apply)

    + name          = "neo.0"

    + path          = "/"

    + unique_id     = (known after apply)

  }

 

  # aws_iam_user.example[1] will be created

  + resource "aws_iam_user" "example" {

    + arn           = (known after apply)

    + force_destroy = false

    + id            = (known after apply)

    + name          = "neo.1"

    + path          = "/"

    + unique_id     = (known after apply)

  }

 

  # aws_iam_user.example[2] will be created

  + resource "aws_iam_user" "example" {

    + arn           = (known after apply)

    + force_destroy = false

    + id            = (known after apply)

    + name          = "neo.2"

    + path          = "/"

    + unique_id     = (known after apply)

  }

 

Plan: 3 to add, 0 to change, 0 to destroy.

Конечно, такое имя, как "neo.0", будет не очень полезным. Но если совместить count.index с некоторыми встроенными в Terraform функциями, каждую итерацию этого цикла можно изменить еще сильнее.

Например, все нужные вам имена пользователей IAM можно перечислить во входной переменной внутри live/global/iam/variables.tf:

variable "user_names" {

  description = "Create IAM users with these names"

  type        = list(string)

  default     = ["neo", "trinity", "morpheus"]

}

В языке программирования общего назначения с циклами и массивами вы бы назначили каждому пользователю IAM отдельное имя путем поиска значений в массиве var.user_names по индексу i:

# Это просто псевдокод. Он не будет работать в Terraform.

for (i = 0; i < 3; i++) {

  resource "aws_iam_user" "example" {

    name = vars.user_names[i]

  }

}

В Terraform то же самое можно сделать с помощью count в сочетании:

• с синтаксисом доступа к массиву по индексу, который похож на синтаксис большинства других языков:

ARRAY[<INDEX>]

Например, вот как взять из массива var.user_names элемент с индексом 1:

var.user_names[1]

• с функцией length. У Terraform есть встроенная функция под названием length, которая имеет следующий синтаксис:

length(<ARRAY>)

Как вы уже догадались, функция length возвращает количество элементов в заданном массиве. Она также работает со строками и ассоциативными массивами.

Если все это объединить, получится следующее:

resource "aws_iam_user" "example" {

  count = length(var.user_names)

  name  = var.user_names[count.index]

}

Теперь, если выполнить команду plan, можно увидеть, что Terraform собирается создать трех пользователей IAM с уникальными именами:

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_iam_user.example[0] will be created

  + resource "aws_iam_user" "example" {

    + arn           = (known after apply)

    + force_destroy = false

    + id            = (known after apply)

    + name          = "neo"

    + path          = "/"

    + unique_id     = (known after apply)

  }

 

  # aws_iam_user.example[1] will be created

  + resource "aws_iam_user" "example" {

    + arn           = (known after apply)

    + force_destroy = false

    + id            = (known after apply)

    + name          = "trinity"

    + path          = "/"

    + unique_id     = (known after apply)

  }

  # aws_iam_user.example[2] will be created

  + resource "aws_iam_user" "example" {

    + arn           = (known after apply)

    + force_destroy = false

    + id            = (known after apply)

    + name          = "morpheus"

    + path          = "/"

    + unique_id     = (known after apply)

  }

 

Plan: 3 to add, 0 to change, 0 to destroy.

Обратите внимание: если в ресурсе используется параметр count, он превращается в массив ресурсов. Поскольку aws_iam_user.example теперь является массивом пользователей IAM, вместо стандартного синтаксиса для чтения атрибутов (<PROVIDER>_<TYPE>.<NAME>.<ATTRIBUTE>) необходимо указывать, какой именно пользователь вас интересует. Для этого применяется тот же синтаксис доступа к элементам массива по его индексу:

<PROVIDER>_<TYPE>.<NAME>.<ATTRIBUTE>

Например, если вы хотите предоставить в качестве выходной переменной ARN одного из пользователей IAM, нужно сделать следующее:

output "neo_arn" {

  value       = aws_iam_user.example[0].arn

  description = "The ARN for user Neo"

}

Если вам нужны ARN всех пользователей IAM, вы должны указать символ * вместо индекса:

output "all_arns" {

  value       = aws_iam_user.example[*].arn

  description = "The ARNs for all users"

}

Если выполнить команду apply, вывод neo_arn будет содержать только ARN пользователя Neo, тогда как all_arns выведет список всех ARN:

$ terraform apply

 

(...)

 

Apply complete! Resources: 3 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

neo_arn = arn:aws:iam::123456789012:user/neo

all_arns = [

  "arn:aws:iam::123456789012:user/neo",

  "arn:aws:iam::123456789012:user/trinity",

  "arn:aws:iam::123456789012:user/morpheus",

]

К сожалению, у параметра count есть два ограничения, которые делают его куда менее полезным. Во-первых, с помощью count можно пройтись по всему ресурсу, но при этом нельзя перебирать его вложенные блоки. Вложенный блок — это аргумент, который устанавливается внутри ресурса в следующем формате:

resource "xxx" "yyy" {

  <NAME> {

    [CONFIG...]

  }

}

NAME — это имя вложенного блока (например, tag), а CONFIG состоит из одного или нескольких аргументов, предназначенных специально для него (вроде key и value). Посмотрите, как устанавливаются теги в ресурсе aws_autoscaling_group:

resource "aws_autoscaling_group" "example" {

  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name

  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnet_ids.default.ids

  target_group_arns    = [aws_lb_target_group.asg.arn]

  health_check_type    = "ELB"

 

  min_size = var.min_size

  max_size = var.max_size

 

  tag {

    key                 = "Name"

    value               = var.cluster_name

    propagate_at_launch = true

  }

}

Каждый тег требует создания нового вложенного блока со значениями для key, value и propagate_at_launch. В предыдущем листинге вручную указан единственный тег, но можно разрешить пользователям передавать собственные. У вас может появиться соблазн воспользоваться параметром count для циклического перебора этих тегов и генерации динамических вложенных блоков tag, но, к сожалению, применение count внутри вложенного блока не поддерживается.

Второе ограничение параметра count даст о себе знать, когда вы попытаетесь его изменить. Рассмотрим созданный ранее список пользователей IAM:

variable "user_names" {

  description = "Create IAM users with these names"

  type        = list(string)

  default     = ["neo", "trinity", "morpheus"]

}

Представьте, что вы убрали из этого списка "trinity". Что произойдет при выполнении terraformplan?

$ terraform plan

 

(...)

 

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_iam_user.example[1] will be updated in-place

  ~ resource "aws_iam_user" "example" {

        id            = "trinity"

      ~ name          = "trinity" -> "morpheus"

    }

 

  # aws_iam_user.example[2] will be destroyed

  - resource "aws_iam_user" "example" {

      - id            = "morpheus" -> null

      - name          = "morpheus" -> null

    }

 

Plan: 0 to add, 1 to change, 1 to destroy.

Постойте, это не совсем то, чего мы ожидали! Вместо простого удаления пользователя IAM "trinity" вывод plan говорит о том, что Terraform собирается переименовать его в "morpheus" и затем удалить оригинального пользователя с этим именем. Что происходит?

Ресурс, в котором указан параметр count, превращается в список или массив ресурсов. К сожалению, Terraform определяет каждый элемент массива по его позиции (индексу). То есть после первого выполнения apply с именами трех пользователей внутреннее представление массива в Terraform выглядит примерно так:

aws_iam_user.example[0]: neo

aws_iam_user.example[1]: trinity

aws_iam_user.example[2]: morpheus

Если удалить элемент посреди массива, все остальные элементы, которые шли за ним, смещаются назад на позицию. Поэтому после выполнения plan с именами двух пользователей внутреннее представление будет таким:

aws_iam_user.example[0]: neo

aws_iam_user.example[1]: morpheus

Обратите внимание на то, что у имени "morpheus" теперь индекс 1, а не 2. Terraform воспринимает индекс в качестве идентификатора ресурса, поэтому данное изменение можно перефразировать так: «переименовать элемент с индексом 1 в morpheus и удалить элемент с индексом 2». Иными словами, каждый раз, когда вы удаляете находящийся внутри списка ресурс, Terraform удаляет все ресурсы, которые следуют за ним, и воссоздает их заново, с нуля. Ох. Конечно, итоговым результатом будет именно то, о чем вы просили (то есть два пользователя IAM с именами "morpheus" и "neo"), но вряд ли вам хотелось бы достичь этого за счет удаления и изменения ресурсов.

Чтобы вы могли обойти эти два ограничения, в Terraform 0.12 появились выражения for_each.

Циклы с выражениями for_each

Выражение for_each позволяет выполнять циклический перебор списков, множеств и ассоциативных массивов с последующим созданием множественных копий либо всего ресурса, либо вложенного в него блока. Сначала рассмотрим первый вариант. Синтаксис выглядит так:

resource "<PROVIDER>_<TYPE>" "<NAME>" {

  for_each = <COLLECTION>

 

   [CONFIG ...]

}

PROVIDER — это имя провайдера (например, aws), TYPE — тип ресурса, который нужно создать в этом провайдере (скажем, instance), NAME — идентификатор, с помощью которого можно ссылаться на ресурс на разных участках кода Terraform (вроде my_instance), COLLECTION — множество или ассоциативный массив, который нужно перебрать в цикле (при использовании for_each в сочетании с ресурсом списки не поддерживаются), а CONFIG состоит из одного или нескольких аргументов, предназначенных специально для этого ресурса. Внутри CONFIG можно применять ссылки each.key и each.value для доступа к ключу и значению текущего элемента COLLECTION.

Например, так можно создать тех же трех пользователей IAM с помощью for_each:

resource "aws_iam_user" "example" {

  for_each = toset(var.user_names)

  name     = each.value

}

Обратите внимание на функцию toset, которая превращает список var.user_names во множество. Дело в том, что выражение for_each поддерживает множества и ассоциативные массивы только для ресурсов. При переборе этого множества оно предоставляет имя каждого пользователя в виде each.value. То же самое значение будет доступно и в each.key, хотя эта ссылка обычно используется только в ассоциативных массивах с ключами и значениями.

Ресурс, к которому применяется for_each, становится ассоциативным массивом ресурсов (а не обычным массивом, как в случае с count). Чтобы это продемонстрировать, заменим оригинальные выходные переменные all_arns и neo_arn новой, all_users:

output "all_users" {

  value = aws_iam_user.example

}

Вот что произойдет, если выполнить terraformapply:

$ terraform apply

 

(...)

 

Apply complete! Resources: 3 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

all_users = {

  "morpheus" = {

    "arn" = "arn:aws:iam::123456789012:user/morpheus"

    "force_destroy" = false

    "id" = "morpheus"

    "name" = "morpheus"

    "path" = "/"

    "tags" = {}

  }

  "neo" = {

    "arn" = "arn:aws:iam::123456789012:user/neo"

    "force_destroy" = false

    "id" = "neo"

    "name" = "neo"

    "path" = "/"

    "tags" = {}

  }

  "trinity" = {

    "arn" = "arn:aws:iam::123456789012:user/trinity"

    "force_destroy" = false

    "id" = "trinity"

    "name" = "trinity"

    "path" = "/"

    "tags" = {}

  }

}

Как видите, Terraform создает трех пользователей IAM, а выходная переменная all_users содержит ассоциативный массив, ключи которого (в данном случае имена пользователей) используются в for_each, а значения служат выходными переменными этого ресурса. Если хотите вернуть выходную переменную all_arns, нужно приложить дополнительные усилия, чтобы извлечь соответствующие ARN, добавив встроенную функцию values (которая возвращает только значения ассоциативного массива) и символ *:

output "all_arns" {

  value = values(aws_iam_user.example)[*].arn

}

Мы получим нужный нам вывод:

$ terraform apply

 

(...)

 

Apply complete! Resources: 0 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

all_arns = [

  "arn:aws:iam::123456789012:user/morpheus",

  "arn:aws:iam::123456789012:user/neo",

  "arn:aws:iam::123456789012:user/trinity",

]

Важно, что у вас теперь есть ассоциативный массив ресурсов с for_each вместо обычного массива ресурсов с count, так как теперь вы можете безопасно удалять его элементы. Например, если опять удалить "trinity" из списка var.user_names и выполнить terraformplan, результат будет следующим:

$ terraform plan

 

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_iam_user.example["trinity"] will be destroyed

  - resource "aws_iam_user" "example" {

      - arn           = "arn:aws:iam::123456789012:user/trinity" -> null

      - name          = "trinity" -> null

    }

 

Plan: 0 to add, 0 to change, 1 to destroy.

Вот так-то лучше! Теперь вы удаляете только тот ресурс, который вам нужен, не смещая все вокруг. Вот почему для создания множественных копий ресурса почти всегда следует выбирать for_each вместо count.

Рассмотрим еще одно преимущество выражения for_each: его способность создавать множественные вложенные блоки внутри ресурса. Например, с его помощью можно динамически сгенерировать вложенные блоки tag для ASG в модуле webserver-cluster. Чтобы пользователь мог указывать собственные теги, добавим в файл modules/services/webserver-cluster/variables.tf новую входную переменную с ассоциативным массивом под названием custom_tags:

variable "custom_tags" {

  description = "Custom tags to set on the Instances in the ASG"

  type        = map(string)

  default     = {}

}

Далее установим некоторые пользовательские теги в промышленной среде в файле live/prod/services/webserver-cluster/main.tf:

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  cluster_name           = "webservers-prod"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "prod/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type      = "m4.large"

  min_size           = 2

  max_size           = 10

 

  custom_tags = {

    Owner      = "team-foo"

    DeployedBy = "terraform"

  }

}

В этом листинге устанавливается несколько полезных тегов: Owner определяет, какой команде принадлежит ASG, а DeployedBy сигнализирует, что данная инфраструктура была развернута с помощью Terraform (это говорит о том, что ее не следует редактировать вручную; см. подраздел «Даже хороший план может оказаться неудачным» на с. 207). Обычно имеет смысл выработать систему тегов внутри своей команды и воплотить ее в виде кода с помощью модулей Terraform.

Итак, вы указали свои теги. Но как назначить их ресурсу aws_autoscaling_group? Для этого нужно циклически перебрать var.custom_tags. Пример этого показан в следующем псевдокоде:

resource "aws_autoscaling_group" "example" {

  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name

  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnet_ids.default.ids

  target_group_arns    = [aws_lb_target_group.asg.arn]

  health_check_type    = "ELB"

 

  min_size = var.min_size

  max_size = var.max_size

 

  tag {

    key                 = "Name"

    value               = var.cluster_name

    propagate_at_launch = true

  }

 

  # Это просто псевдокод. Он не будет работать в Terraform.

  for (tag in var.custom_tags) {

    tag {

      key                 = tag.key

      value               = tag.value

      propagate_at_launch = true

    }

  }

}

Псевдокод, приведенный выше, работать не будет. Вместо него мы воспользуемся выражением for_each. Так выглядит синтаксис динамической генерации вложенных блоков:

dynamic "<VAR_NAME>" {

  for_each = <COLLECTION>

 

  content {

     [CONFIG...]

  }

}

VAR_NAME — имя переменной, которая будет хранить значение каждой итерации (вместо each), COLLECTION — список или ассоциативный массив, который нужно перебрать, а блок content — это то, что генерируется при каждом проходе. Внутри блока content можно использовать ссылки <VAR_NAME>.key и <VAR_NAME>.value для доступа к ключу и соответственно к значению текущего элемента COLLECTION. Стоит отметить, что, когда вы применяете for_each в сочетании со списком, key содержит индекс, value — элемент с этим индексом. В случае с ассоциативным массивом key и value представляют собой одну из его пар типа «ключ — значение».

Соберем все это вместе и динамически сгенерируем блоки tag в ресурсе aws_autoscaling_group с помощью for_each:

resource "aws_autoscaling_group" "example" {

  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name

  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnet_ids.default.ids

  target_group_arns    = [aws_lb_target_group.asg.arn]

  health_check_type    = "ELB"

 

  min_size = var.min_size

  max_size = var.max_size

 

  tag {

    key                 = "Name"

    value               = var.cluster_name

    propagate_at_launch = true

  }

 

  dynamic "tag" {

    for_each = var.custom_tags

 

    content {

      key                 = tag.key

      value               = tag.value

      propagate_at_launch = true

    }

  }

}

Теперь, если выполнить terraformapply, план действий будет выглядеть примерно так:

$ terraform apply

 

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_autoscaling_group.example will be updated in-place

  ~ resource "aws_autoscaling_group" "example" {

        (...)

 

        tag {

            key                 = "Name"

            propagate_at_launch = true

            value               = "webservers-prod"

        }

      + tag {

          + key                 = "Owner"

          + propagate_at_launch = true

          + value               = "team-foo"

        }

      + tag {

          + key                 = "DeployedBy"

          + propagate_at_launch = true

          + value               = "terraform"

        }

    }

 

Plan: 0 to add, 1 to change, 0 to destroy.

Do you want to perform these actions?

  Terraform will perform the actions described above.

  Only 'yes' will be accepted to approve.

 

  Enter a value:

Введите yes, чтобы развернуть изменения. В веб-консоли EC2 должны появиться новые теги, как показано на рис. 5.1.

 

Рис. 5.1. Динамические теги группы автомасштабирования

Циклы на основе выражений for

Вы уже знаете, как циклически перебирать ресурсы и вложенные блоки. Но если с помощью цикла нужно сгенерировать лишь одно значение? Немного отвлечемся и рассмотрим некоторые примеры, не связанные с кластером веб-серверов. Представьте, что вы написали код Terraform, который принимает на вход список имен:

variable "names" {

  description = "A list of names"

  type        = list(string)

  default     = ["neo", "trinity", "morpheus"]

}

Как бы вы перевели все эти имена в верхний регистр? В языке программирования общего назначения, таком как Python, можно было бы написать следующий цикл:

names = ["neo", "trinity", "morpheus"]

 

upper_case_names = []

for name in names:

    upper_case_names.append(name.upper())

 

print upper_case_names

 

# Выводит: ['NEO', 'TRINITY', 'MORPHEUS']

Python позволяет выразить точно такой же код одной строчкой, используя синта­ксис под названием «абстракция списков» (list comprehension):

names = ["neo", "trinity", "morpheus"]

 

upper_case_names = [name.upper() for name in names]

 

print upper_case_names

 

# Выводит: ['NEO', 'TRINITY', 'MORPHEUS']

Python также позволяет отфильтровать итоговый список по заданному выражению:

names = ["neo", "trinity", "morpheus"]

 

short_upper_case_names = [name.upper() for name in names if len(name) < 5]

 

print short_upper_case_names

 

# Выводит: ['NEO']

Terraform предлагает похожие возможности в виде выражения for (не путать с выражением for_each из предыдущего раздела). У него следующий базовый синтаксис:

[for <ITEM> in <LIST> : <OUTPUT>]

LIST — это список, который нужно перебрать, ITEM — имя локальной переменной, которое будет назначено каждому элементу списка, а OUTPUT — выражение, которое каким-то образом преобразует ITEM. Например, вот код Terraform для перевода списка имен в var.names в верхний регистр:

variable "names" {

  description = "A list of names"

  type        = list(string)

  default     = ["neo", "trinity", "morpheus"]

}

 

output "upper_names" {

  value = [for name in var.names : upper(name)]

}

Если выполнить для этого кода команду terraformapply, получится следующий вывод:

$ terraform apply

 

Apply complete! Resources: 0 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

upper_names = [

  "NEO",

  "TRINITY",

  "MORPHEUS",

]

Как и с абстракциями списков в Python, вы можете задать выражение для фильтрации полученного результата:

variable "names" {

  description = "A list of names"

  type        = list(string)

  default     = ["neo", "trinity", "morpheus"]

}

 

output "short_upper_names" {

  value = [for name in var.names : upper(name) if length(name) < 5]

}

Выполнив terraformapply для этого кода, вы получите следующее:

short_upper_names = [

  "NEO",

]

Выражение for в Terraform также поддерживает циклический перебор ассоциативных массивов с использованием такого синтаксиса:

[for <KEY>, <VALUE> in <MAP> : <OUTPUT>]

MAP — это ассоциативный массив, который нужно перебрать, KEY и VALUE — имена локальных переменных, которые назначаются каждой паре «ключ — значение» в MAP, а OUTPUT — выражение, которое каким-то образом преобразует KEY и VALUE. Например:

variable "hero_thousand_faces" {

  description = "map"

  type        = map(string)

  default     = {

    neo      = "hero"

    trinity  = "love interest"

    morpheus = "mentor"

  }

}

 

output "bios" {

  value = [for name, role in var.hero_thousand_faces : "${name} is the ${role}"]

}

Если выполнить terraformapply для этого кода, получится следующее:

map_example = [

  "morpheus is the mentor",

  "neo is the hero",

  "trinity is the love interest",

]

Выражение for может вернуть ассоциативный массив вместо списка, используя следующий синтаксис:

# Циклический перебор списков

[for <ITEM> in <MAP> : <OUTPUT_KEY> => <OUTPUT_VALUE>]

 

# Циклический перебор ассоциативных массивов

{for <KEY>, <VALUE> in <MAP> : <OUTPUT_KEY> => <OUTPUT_VALUE>}

Разница лишь в том, что: а) выражение помещается в фигурные скобки вместо прямоугольных; б) на каждой итерации выводится не только значение, но еще и ключ, отделенный от него стрелкой. Например, так можно перевести в верхний регистр все ключи и значения ассоциативного массива:

variable "hero_thousand_faces" {

  description = "map"

  type        = map(string)

  default     = {

    neo      = "hero"

    trinity  = "love interest"

    morpheus = "mentor"

  }

}

 

output "upper_roles" {

  value = {for name, role in var.hero_thousand_faces : upper(name) => upper(role)}

}

При выполнении этот код возвращает такой вывод:

upper_roles = {

  "MORPHEUS" = "MENTOR"

  "NEO" = "HERO"

  "TRINITY" = "LOVE INTEREST"

}

Циклы с использованием строковой директивы for

Ранее в этой книге вы узнали о строковой интерполяции, которая позволяет ссылаться на код Terraform внутри строки:

"Hello, ${var.name}"

С помощью строковых директив подобный синтаксис можно использовать и для управляющих конструкций (вроде циклов for и выражения if), но вместо знака доллара (${…}) перед фигурными скобками указывается знак процента (%{…}).

Строковая директива for имеет следующий синтаксис:

%{ for <ITEM> in <COLLECTION> }<BODY>%{ endfor }

COLLECTION — список или ассоциативный массив, который нужно перебрать, ITEM — имя локальной переменной, которое назначается каждому элементу COLLECTION, а BODY — это то, что выводится на каждой итерации (здесь можно ссылаться на ITEM). Например:

variable "names" {

  description = "Names to render"

  type        = list(string)

  default     = ["neo", "trinity", "morpheus"]

}

 

output "for_directive" {

  value = <<EOF

%{ for name in var.names }

  ${name}

%{ endfor }

EOF

}

Выполнив terraformapply, вы получите следующий вывод:

$ terraform apply

 

Apply complete! Resources: 0 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

for_directive =

  neo

 

  trinity

 

  morpheus

Обратите внимание на дополнительные символы перехода на новую строку. В строковой директиве можно указать маркер ~, чтобы удалить все пробельные символы (пробелы и перенос строки) перед ней (если маркер находится в начале директивы) или после нее (если маркер находится в конце директивы):

output "for_directive_strip_marker" {

  value = <<EOF

%{~ for name in var.names }

  ${name}

%{~ endfor }

EOF

}

Эта обновленная версия дает такой вывод:

for_directive_strip_marker =

  neo

  trinity

  morpheus

Условные выражения

Как и циклы, условные выражения в Terraform бывают нескольких видов, каждый из которых рассчитан немного на другой сценарий использования.

•Параметр count для условных ресурсов.

• Выраженияfor_eachиfor для условных ресурсов и их вложенных блоков.

• Строковая директива if для условных выражений внутри строк.

Рассмотрим их все по очереди.

Условные выражения с использованием параметра count

Параметр count, который вы видели ранее, позволяет создавать простые циклы. Но если проявить смекалку, тот же механизм можно использовать и для условных выражений. Мы начнем с рассмотрения конструкций if в пункте «Выражения if с использованием параметра count» ниже, а затем перейдем к выражениям if-else.

Выражения if с использованием параметра count

В главе 4 вы написали модуль Terraform, который можно применить в качестве «чертежа» для развертывания кластеров с веб-серверами. Этот модуль создавал группу автомасштабирования (ASG), балансировщик нагрузки (ALB), группы безопасности и ряд других ресурсов. Чего он не создавал, так это запланированного действия. Поскольку кластер нужно масштабировать только в промышленных условиях, вы определили ресурсы aws_autoscaling_schedule непосредственно в промышленной конфигурации в файле live/prod/services/webserver-cluster/main.tf. Можно ли их определить в модуле webserver-cluster и затем создавать только для определенных пользователей?

Попробуем это сделать. Для начала добавим булеву входную переменную в файл modules/services/webserver-cluster/variables.tf, чтобы иметь возможность включать и выключать автомасштабирование в этом модуле:

variable "enable_autoscaling" {

  description = "If set to true, enable auto scaling"

  type        = bool

}

Теперь, если бы вы использовали язык программирования общего назначения, вы бы могли применить эту входную переменную в выражении if:

# Это просто псевдокод. Он не будет работать в Terraform.

if var.enable_autoscaling {

  resource "aws_autoscaling_schedule" "scale_out_during_business_hours" {

    scheduled_action_name  = "${var.cluster_name}-scale-out-during-business-hours"

    min_size               = 2

    max_size               = 10

    desired_capacity       = 10

    recurrence             = "0 9 * * *"

    autoscaling_group_name = aws_autoscaling_group.example.name

  }

 

  resource "aws_autoscaling_schedule" "scale_in_at_night" {

    scheduled_action_name  = "${var.cluster_name}-scale-in-at-night"

    min_size               = 2

    max_size               = 10

    desired_capacity       = 2

    recurrence             = "0 17 * * *"

    autoscaling_group_name = aws_autoscaling_group.example.name

  }

}

Terraform не поддерживает выражения if, поэтому данный код работать не будет. Но того же результата можно добиться с помощью параметра count и двух особенностей языка.

• Если внутри ресурса параметру count присвоить значение 1, вы получите копию этого ресурса; если указать 0, этот ресурс вообще не будет создан.

• Terraform поддерживает условные выражения в формате <CONDITION>?<TRUE_VAL>:<FALSE_VAL>. Это тернарный синтаксис, с которым вы можете быть знакомы по другим языкам программирования. Он проверит булеву логику в CONDITION и, если результат равен true, вернет TRUE_VAL; в противном случае возвращается FALSE_VAL.

Объединив эти две идеи, мы можем обновить модуль webserver-cluster следу­ющим образом:

resource "aws_autoscaling_schedule" "scale_out_during_business_hours" {

  count = var.enable_autoscaling ? 1 : 0

 

  scheduled_action_name  = "${var.cluster_name}-scale-out-during-business-hours"

  min_size               = 2

  max_size               = 10

  desired_capacity       = 10

  recurrence             = "0 9 * * *"

  autoscaling_group_name = aws_autoscaling_group.example.name

}

 

resource "aws_autoscaling_schedule" "scale_in_at_night" {

  count = var.enable_autoscaling ? 1 : 0

 

  scheduled_action_name  = "${var.cluster_name}-scale-in-at-night"

  min_size               = 2

  max_size               = 10

  desired_capacity       = 2

  recurrence             = "0 17 * * *"

  autoscaling_group_name = aws_autoscaling_group.example.name

}

Если var.enable_autoscaling равно true, параметру count для каждого из ресурсов aws_autoscaling_schedule будет присвоено значение 1, поэтому оба они будут созданы в единственном экземпляре. Если var.enable_autoscaling равно false, параметру count для каждого из ресурсов aws_autoscaling_schedule будет присвоено значение 0, поэтому ни один из них создан не будет. Это именно та условная логика, которая нам нужна!

Теперь мы можем обновить использование этого модуля в тестовой среде (в файле live/stage/services/webserver-cluster/main.tf): выключим масштабирование, присвоив enable_autoscaling значение false:

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  cluster_name           = "webservers-stage"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

  instance_type        = "t2.micro"

  min_size             = 2

  max_size             = 2

  enable_autoscaling   = false

}

Аналогичным образом обновим использование этого модуля в промышленной среде (в файле live/prod/services/webserver-cluster/main.tf). Включим масштабирование, присвоив enable_autoscaling значение true (не забудьте также убрать пользовательские ресурсы aws_autoscaling_schedule, которые остались в промышленной среде после выполнения примеров главы 4):

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  cluster_name           = "webservers-prod"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "prod/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type        = "m4.large"

  min_size             = 2

  max_size             = 10

  enable_autoscaling   = true

 

  custom_tags = {

    Owner      = "team-foo"

    DeployedBy = "terraform"

  }

}

Этот подход хорошо работает в случае, если пользователь передает вашему модулю явное булево значение. Но если вместо этого передается результат более сложного сравнения, такого как проверка равенства строк? Рассмотрим более замысловатый пример.

Представьте, что вы хотите создать в рамках модуля webserver-cluster набор оповещений CloudWatch. Оповещение CloudWatch может доставляться с помощью разных механизмов (скажем, в виде электронного письма или текстового сообщения), если достигается заранее заданный порог. Например, ниже мы используем ресурс aws_cloudwatch_metric_alarm в файле modules/services/webserver-cluster/main.tf, чтобы создать оповещение, которое срабатывает, если загруженность процессора превышает 90 % на протяжении пяти минут:

resource "aws_cloudwatch_metric_alarm" "high_cpu_utilization" {

  alarm_name  = "${var.cluster_name}-high-cpu-utilization"

  namespace   = "AWS/EC2"

  metric_name = "CPUUtilization"

  dimensions = {

    AutoScalingGroupName = aws_autoscaling_group.example.name

  }

 

  comparison_operator = "GreaterThanThreshold"

  evaluation_periods  = 1

  period              = 300

  statistic           = "Average"

  threshold           = 90

  unit                = "Percent"

}

Это хорошо работает для показателя CPUUtilization. Но если нужно добавить еще одно оповещение, которое срабатывает, когда заканчиваются кредиты для процессора?46 Ниже это демонстрируется на примере нашего кластера веб-серверов:

resource "aws_cloudwatch_metric_alarm" "low_cpu_credit_balance" {

  alarm_name  = "${var.cluster_name}-low-cpu-credit-balance"

  namespace   = "AWS/EC2"

  metric_name = "CPUCreditBalance"

 

  dimensions = {

    AutoScalingGroupName = aws_autoscaling_group.example.name

  }

 

  comparison_operator = "LessThanThreshold"

  evaluation_periods  = 1

  period              = 300

  statistic           = "Minimum"

  threshold           = 10

  unit                = "Count"

}

Но есть одна загвоздка: кредиты для процессора распространяются только на серверы типа tXXX (как t2.micro, t2.medium и т. д.). Более крупные типы серверов (вроде m4.large) эти кредиты не поддерживают и не отчитываются о показателе CPUCreditBalance. Поэтому, если вы создадите подобное оповещение для таких серверов, оно никогда не выйдет из состояния INSUFFICIENT_DATA. Возможно ли создавать оповещения только в случае, если var.instance_type начинается с буквы t?

Вы могли бы создать новую булеву входную переменную с именем var.is_t2_instance, но тогда бы она дублировала var.instance_type, а вы, скорее всего, забудете обновлять их вместе. Лучшая альтернатива — использование условного выражения:

resource "aws_cloudwatch_metric_alarm" "low_cpu_credit_balance" {

  count = format("%.1s", var.instance_type) == "t" ? 1 : 0

  alarm_name  = "${var.cluster_name}-low-cpu-credit-balance"

  namespace   = "AWS/EC2"

  metric_name = "CPUCreditBalance"

 

  dimensions = {

    AutoScalingGroupName = aws_autoscaling_group.example.name

  }

 

  comparison_operator = "LessThanThreshold"

  evaluation_periods  = 1

  period              = 300

  statistic           = "Minimum"

  threshold           = 10

  unit                = "Count"

}

Код оповещения остается прежним, если не считать относительно сложного параметра count:

count = format("%.1s", var.instance_type) == "t" ? 1 : 0

Здесь используется функция format, которая извлекает первый символ из var.in­stance_type. Если это символ t (как в случае с t2.micro), параметру count присваивается значение 1; в противном случае параметр count будет равен 0. Таким образом, оповещение создается только для серверов, у которых действительно есть показатель CPUCreditBalance.

Выражения if-else с использованием параметра count

Теперь вы знаете, как создавать выражения if. Но что насчет if-else?

Ранее в этой главе вы создали несколько пользователей IAM с правом на чтение ресурсов EC2. Представьте, что вы хотите дать одному из них, Neo, еще и доступ к CloudWatch, но будет этот доступ только на чтение или еще и на запись, должен решать тот, кто применяет конфигурацию Terraform. Этот пример немного надуманный, но он позволяет легко продемонстрировать простую разновидность выражения if-else, в которой существенно лишь то, какая из веток, if или else, будет выполнена. В то же время остальному коду Terraform не нужно ничего об этом знать.

Вот правило IAM, которое разрешает доступ на чтение к CloudWatch:

resource "aws_iam_policy" "cloudwatch_read_only" {

  name   = "cloudwatch-read-only"

  policy = data.aws_iam_policy_document.cloudwatch_read_only.json

}

 

data "aws_iam_policy_document" "cloudwatch_read_only" {

  statement {

    effect    = "Allow"

    actions   = [

      "cloudwatch:Describe*",

      "cloudwatch:Get*",

      "cloudwatch:List*"

    ]

    resources = ["*"]

  }

}

А вот правило IAM, которое выдает полный доступ к CloudWatch (на чтение и запись):

resource "aws_iam_policy" "cloudwatch_full_access" {

  name   = "cloudwatch-full-access"

  policy = data.aws_iam_policy_document.cloudwatch_full_access.json

}

 

data "aws_iam_policy_document" "cloudwatch_full_access" {

  statement {

    effect    = "Allow"

    actions   = ["cloudwatch:*"]

    resources = ["*"]

  }

}

Наша цель — назначить одно из этих правил IAM пользователю neo с учетом значения новой входной переменной под названием give_neo_cloudwatch_full_access:

variable "give_neo_cloudwatch_full_access" {

  description = "If true, neo gets full access to CloudWatch"

  type        = bool

}

Если бы вы использовали язык программирования общего назначения, выражение if-else можно было бы написать в таком виде:

# Это просто псевдокод. Он не будет работать в Terraform.

if var.give_neo_cloudwatch_full_access {

  resource "aws_iam_user_policy_attachment" "neo_cloudwatch_full_access" {

    user       = aws_iam_user.example[0].name

    policy_arn = aws_iam_policy.cloudwatch_full_access.arn

  }

} else {

  resource "aws_iam_user_policy_attachment" "neo_cloudwatch_read_only" {

    user       = aws_iam_user.example[0].name

    policy_arn = aws_iam_policy.cloudwatch_read_only.arn

  }

}

В Terraform для этого можно воспользоваться параметром count и условным выражением для каждого из ресурсов:

resource "aws_iam_user_policy_attachment" "neo_cloudwatch_full_access" {

  count = var.give_neo_cloudwatch_full_access ? 1 : 0

 

  user       = aws_iam_user.example[0].name

  policy_arn = aws_iam_policy.cloudwatch_full_access.arn

}

 

resource "aws_iam_user_policy_attachment" "neo_cloudwatch_read_only" {

  count = var.give_neo_cloudwatch_full_access ? 0 : 1

 

  user       = aws_iam_user.example[0].name

  policy_arn = aws_iam_policy.cloudwatch_read_only.arn

}

Этот код содержит два ресурса aws_iam_user_policy_attachment. У первого, который выдает полный доступ к CloudWatch, есть условное выражение. Если var.gi­ve_neo_cloudwatch_full_access равно true, оно возвращает 1, если нет — 0 (это частица if). Условное выражение второго ресурса, который выдает доступ на чтение, делает все наоборот: если var.give_neo_cloudwatch_full_access равно true, оно возвращает 0, если нет — 1 (это частица else).

Этот подход хорошо работает в ситуациях, когда вашему коду Terraform не нужно знать о том, какая из веток (if или else) на самом деле выполняется. Но если нужно обратиться к какому-нибудь выходному атрибуту ресурса, который возвращается из if или else? Представьте, к примеру, что вы хотите предложить пользователю на выбор два разных скрипта в разделе user_data модуля webserver-cluster. В настоящее время модуль webserver-cluster загружает скрипт user-da­ta.sh из источника данных template_file:

data "template_file" "user_data" {

  template = file("${path.module}/user-data.sh")

 

  vars = {

    server_port = var.server_port

    db_address  = data.terraform_remote_state.db.outputs.address

    db_port     = data.terraform_remote_state.db.outputs.port

  }

}

Скрипт user-data.sh сейчас выглядит так:

#!/bin/bash

 

cat > index.html <<EOF

<h1>Hello, World</h1>

<p>DB address: ${db_address}</p>

<p>DB port: ${db_port}</p>

EOF

 

nohup busybox httpd -f -p ${server_port} &

Теперь представьте, что вы хотите позволить некоторым из своих кластеров использовать следующую, более короткую альтернативу под названием user-data-new.sh:

#!/bin/bash

 

echo "Hello, World, v2" > index.html

nohup busybox httpd -f -p ${server_port} &

Для загрузки этого скрипта вам понадобится новый источник данных template_file:

data "template_file" "user_data_new" {

  template = file("${path.module}/user-data-new.sh")

 

  vars = {

    server_port = var.server_port

  }

}

Вопрос в том, как разрешить пользователю модуля webserver-cluster выбрать один из этих скриптов user_data? Для начала в файл modules/services/webserver-cluster/variables.tf можно добавить новую булеву входную переменную:

variable "enable_new_user_data" {

  description = "If set to true, use the new User Data script"

  type        = bool

}

Если бы вы использовали язык программирования общего назначения, вы могли бы разместить в конфигурации запуска выражение if-else, которое выбирает между двумя вариантами template_file в user_data:

# Это просто псевдокод. Он не будет работать в Terraform.

resource "aws_launch_configuration" "example" {

  image_id        = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type   = var.instance_type

  security_groups = [aws_security_group.instance.id]

  if var.enable_new_user_data {

    user_data = data.template_file.user_data_new.rendered

  } else {

    user_data = data.template_file.user_data.rendered

  }

}

Чтобы это заработало в настоящем коде Terraform, сначала нужно воспользоваться приемом симуляции выражения if-else, который мы рассмотрели ранее, чтобы в итоге создавался только один источник данных template_file:

data "template_file" "user_data" {

  count = var.enable_new_user_data ? 0 : 1

 

  template = file("${path.module}/user-data.sh")

 

  vars = {

    server_port = var.server_port

    db_address  = data.terraform_remote_state.db.outputs.address

    db_port     = data.terraform_remote_state.db.outputs.port

  }

}

 

data "template_file" "user_data_new" {

  count = var.enable_new_user_data ? 1 : 0

 

  template = file("${path.module}/user-data-new.sh")

 

  vars = {

    server_port = var.server_port

  }

}

Если атрибут var.enable_new_user_data равен true, будет создан источник da­ta.template_file.user_data_new, но не data.template_file.user_data. Если он равен false, все будет наоборот. Вам остается лишь присвоить параметру user_data ресурса aws_launch_configuration источник данных template_file, который на самом деле существует. Для этого можно воспользоваться еще одним условным выражением:

resource "aws_launch_configuration" "example" {

  image_id        = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type   = var.instance_type

  security_groups = [aws_security_group.instance.id]

 

  user_data = (

    length(data.template_file.user_data[*]) > 0

      ? data.template_file.user_data[0].rendered

      : data.template_file.user_data_new[0].rendered

  )

  # Требуется при использовании группы автомасштабирования

  # в конфигурации запуска.

  # https://www.terraform.io/docs/providers/aws/r/launch_configuration.html

  lifecycle {

    create_before_destroy = true

  }

}

Разберем по частям большое значение параметра user_data. Вначале взгляните на проверку булева условия:

length(data.template_file.user_data[*]) > 0

Обратите внимание, что оба источника данных используют параметр count и, следовательно, являются массивами, поэтому для работы с ними нужно использовать соответствующий синтаксис. Однако один из них имеет длину 1, а другой — 0, поэтому вы не можете напрямую обратиться по заданному индексу (например, da­ta.template_file.user_data[0]), так как массив может оказаться пустым. В качестве решения можно воспользоваться выражением *, которое всегда возвращает массив (хоть и потенциально пустой), и затем проверить его длину.

Затем, учитывая длину массива, мы можем выбрать одно из следующих выражений:

? data.template_file.user_data[0].rendered

: data.template_file.user_data_new[0].rendered

Terraform выполняет отложенное вычисление условных результатов, поэтому значение true будет получено, только если условие истинно. В противном случае значение равно false. Таким образом, обращение к элементам user_data и user_data_new с индексом 0 будет безопасным, поскольку мы знаем, что вычислению подлежит только выражение с непустым массивом.

Можете теперь попробовать новый скрипт пользовательских данных в тестовой среде. Для этого присвойте параметру enable_new_user_data в файле live/stage/services/webserver-cluster/main.tf значение true:

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  cluster_name           = "webservers-stage"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type        = "t2.micro"

  min_size             = 2

  max_size             = 2

  enable_autoscaling   = false

  enable_new_user_data = true

}

В промышленной среде можно оставить старую версию скрипта, установив параметру enable_new_user_data в файле live/prod/services/webserver-cluster/ma­in.tf значение false:

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  cluster_name           = "webservers-prod"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "prod/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type        = "m4.large"

  min_size             = 2

  max_size             = 10

  enable_autoscaling   = true

  enable_new_user_data = false

 

  custom_tags = {

    Owner      = "team-foo"

    DeployedBy = "terraform"

  }

}

Применение параметра count и встроенных функций для симуляции выражения if-else сродни грязному трюку, но этот подход работает достаточно хорошо. Как вы можете видеть в приведенном здесь коде, он позволяет скрыть от пользователей излишнюю сложность, чтобы они имели дело с простым и понятным API.

Условная логика с использованием выражений for_each и for

Теперь вы знаете, как применять к ресурсам условную логику с помощью параметра count, и догадываетесь, что похожая стратегия возможна и при использовании выражения for_each. Если передать for_each пустую коллекцию, получится ноль ресурсов и ноль вложенных блоков. Но если коллекция непустая, будет создан один или несколько ресурсов или вложенных блоков. Вопрос только в том, как определить, должна коллекция быть пустой или нет?

В качестве ответа можно объединить выражения for_each и for. Например, вспомните, как модуль webserver-cluster в файле modules/services/webserver-cluster/main.tf устанавливает теги:

dynamic "tag" {

  for_each = var.custom_tags

 

  content {

    key                 = tag.key

    value               = tag.value

    propagate_at_launch = true

  }

}

Если список var.custom_tags пустой, выражению for_each нечего перебирать, поэтому не будет задано ни одного тега. Иными словами, здесь у нас уже есть какая-то условная логика. Но мы можем пойти дальше и добавить к for_each выражение for:

dynamic "tag" {

  for_each = {

    for key, value in var.custom_tags:

    key => upper(value)

    if key != "Name"

  }

 

  content {

    key                 = tag.key

    value               = tag.value

    propagate_at_launch = true

  }

}

Вложенное выражение for циклически перебирает var.custom_tags, переводя каждое значение в верхний регистр (например, для однородности), и использует условную логику, чтобы отфильтровать любой параметр key, равный Name, поскольку модуль устанавливает свой собственный тег Name. Фильтрация значений в выражении for позволяет реализовать произвольную условную логику.

Выражение for_each почти всегда более предпочтительно для создания множественных копий ресурса по сравнению с параметром count, однако следует отметить, что с точки зрения условной логики присваивание count значений 0 или 1 обычно оказывается более простым, чем назначение for_each пустой/непустой коллекции. В связи с этим параметр count следует добавлять для условного создания ресурсов, тогда как for_each лучше подходит для любых других видов циклов и условных выражений.

Условные выражения с использованием строковой директивы if

Ранее в этой главе мы указывали строковую директиву для выполнения циклов внутри строк. Теперь рассмотрим еще одну:

%{ if <CONDITION> }<TRUEVAL>%{ endif }

CONDITION — это любое выражение, возвращающее булево значение, а TRUEVAL — выражение, которое нужно вывести, если CONDITION равно true. При желании можно также добавить блок else:

%{ if <CONDITION> }<TRUEVAL>%{ else }<FALSEVAL>%{ endif }

FALSEVAL — это выражение, которое выводится, если CONDITION равно false. Например:

variable "name" {

  description = "A name to render"

  type        = string

}

 

output "if_else_directive" {

  value = "Hello, %{ if var.name != "" }${var.name}%{ else }(unnamed)%{ endif }"

}

Если выполнить команду terraformapply, присвоив World переменной name, получится следующее:

$ terraform apply -var name="World"

 

Apply complete! Resources: 0 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

if_else_directive = Hello, World

Если выполнить команду terraformapply, присвоив переменной name пустую строку, результат будет таким:

$ terraform apply -var name=""

 

Apply complete! Resources: 0 added, 0 changed, 0 destroyed.

 

Outputs:

 

if_else_directive = Hello, (unnamed)

Развертывание с нулевым временем простоя

Итак, у ваших модулей есть простой и понятный API для развертывания кластера веб-серверов. Теперь возникает важный вопрос: как вы будете обновлять этот кластер? То есть как вы развернете в нем новый образ AMI (Amazon Machine Image) после внесения изменений в свой код? И как это сделать таким образом, чтобы пользователи не ощутили перебои в работе?

Для начала образ AMI нужно сделать доступным в виде входной переменной в файле modules/services/webser-vercluster/variables.tf. В реальных сценариях использования этого было бы достаточно, поскольку код самого веб-сервера находился бы в AMI. Но в наших упрощенных примерах весь код веб-сервера размещен в скрипте пользовательских данных, а в качестве AMI применяется стандартный образ Ubuntu. Переход на другую версию Ubuntu будет не очень хорошей демонстрацией, поэтому, помимо новой входной переменной с AMI, можно также добавить входную переменную для изменения текста, который скрипт пользовательских данных возвращает из своего однострочного HTTP-сервера:

variable "ami" {

  description = "The AMI to run in the cluster"

  default     = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  type        = string

}

 

variable "server_text" {

  description = "The text the web server should return"

  default     = "Hello, World"

  type        = string

}

Когда мы упражнялись с выражениями if-else, вы создали два скрипта пользовательских данных. Вновь их объединим, чтобы не усложнять нашу задачу. Во-первых, удалите входную переменную enable_new_user_data из файла modules/services/webserver-cluster/variables.tf. Во-вторых, удалите из файла modules/services/webserver-cluster/main.tf ресурс template_file под названием user_data_new. В-третьих, оставаясь в том же файле, обновите другой ресурс template_file с именем user_data, чтобы больше не использовать входную переменную enable_new_user_data, и добавьте в его блок vars новую входную переменную server_text:

data "template_file" "user_data" {

  template = file("${path.module}/user-data.sh")

 

  vars = {

    server_port = var.server_port

    db_address  = data.terraform_remote_state.db.outputs.address

    db_port     = data.terraform_remote_state.db.outputs.port

    server_text = var.server_text

  }

}

Теперь нужно сделать так, чтобы bash-скрипт modules/services/webserver-cluster/user-data.sh использовал эту переменную server_text в теге <h1>, который он возвращает:

#!/bin/bash

 

cat > index.html <<EOF

<h1>${server_text}</h1>

<p>DB address: ${db_address}</p>

<p>DB port: ${db_port}</p>

EOF

 

nohup busybox httpd -f -p ${server_port} &

Наконец, найдите конфигурацию запуска в файле modules/services/webserver-cluster/main.tf, присвойте параметру user_data оставшийся источник template_file (тот, что с именем user_data) и установите новую входную переменную ami параметру image_id:

resource "aws_launch_configuration" "example" {

  image_id        = var.ami

  instance_type   = var.instance_type

  security_groups = [aws_security_group.instance.id]

 

  user_data = data.template_file.user_data.rendered

 

  # Требуется при использовании группы автомасштабирования в конфигурации запуска.

  # https://www.terraform.io/docs/providers/aws/r/launch_configuration.html

  lifecycle {

    create_before_destroy = true

  }

}

Теперь в тестовой среде (live/stage/services/webserver-cluster/main.tf) можно установить новые параметры, ami и server_text, и удалить enable_new_user_data:

module "webserver_cluster" {

  source = "../../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  ami         = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  server_text = "New server text"

 

  cluster_name           = "webservers-stage"

  db_remote_state_bucket = "(YOUR_BUCKET_NAME)"

  db_remote_state_key    = "stage/data-stores/mysql/terraform.tfstate"

 

  instance_type      = "t2.micro"

  min_size           = 2

  max_size           = 2

  enable_autoscaling = false

}

В этом коде используется тот же AMI-образ Ubuntu, но у server_text теперь новое значение. Если выполнить команду plan, должен получиться такой результат:

Terraform will perform the following actions:

 

  # module.webserver_cluster.aws_autoscaling_group.ex will be updated in-place

  ~ resource "aws_autoscaling_group" "example" {

        id                   = "webservers-stage-terraform-20190516"

      ~ launch_configuration = "terraform-20190516" -> (known after apply)

        (...)

    }

 

  # module.webserver_cluster.aws_launch_configuration.ex must be replaced

+/- resource "aws_launch_configuration" "example" {

  ~ id                       = "terraform-20190516" -> (known after apply)

    image_id                 = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

    instance_type            = "t2.micro"

  ~ name                     = "terraform-20190516" -> (known after apply)

  ~ user_data                = "bd7c0a6" -> "4919a13" # forces replacement

    (...)

  }

 

Plan: 1 to add, 1 to change, 1 to destroy.

Как видите, Terraform хочет внести два изменения: заменить старую конфигурацию запуска новой с обновленным полем user_data и модифицировать уже имеющуюся группу автомасштабирования так, чтобы она ссылалась на новую конфигурацию запуска. Проблема в том, что во втором случае изменения не вступят в силу, пока ASG не запустит новые серверы EC2. Как же заставить ASG их развернуть?

Как вариант, вы можете уничтожить группу ASG (например, с помощью команды terraformdestroy) и затем создать ее заново (скажем, выполнив terraformapply). Но проблема этого способа в том, что после удаления старого экземпляра ASG и до загрузки нового ваши пользователи будут испытывать перебои в работе. Вместо этого лучше сделать развертывание с нулевым временем простоя. Для этого нужно сначала создать новую группу ASG и затем удалить старую. Оказывается, именно это делает параметр жизненного цикла create_before_destroy, с которым вы впервые столкнулись в главе 2. Рассмотрим, как организовать развертывание с нулевым временем простоя, используя этот параметр жизненного цикла47.

1. Сконфигурируйте параметр name для ASG так, чтобы он напрямую зависел от имени конфигурации запуска. При каждом изменении этой конфигурации (которое происходит в результате обновления AMI или пользовательских данных) будет меняться и ее название, а вместе с ним и имя ASG. Это заставит Terraform заменить группу автомасштабирования.

2. Присвойте true параметру create_before_destroy группы ASG, чтобы каждый раз, когда ее нужно заменить, система Terraform сначала создавала ее замену, и только потом удаляла оригинал.

3. Присвойте параметру min_elb_capacity группы ASG значение min_size, принадлежащее кластеру. Благодаря этому, прежде чем уничтожать оригинал, Terraform будет ждать, пока как минимум min_size серверов из новой группы ASG не пройдут проверку работоспособности в ALB.

Так должен выглядеть обновленный ресурс aws_autoscaling_group в файле modules/services/webserver-cluster/main.tf:

resource "aws_autoscaling_group" "example" {

  # Создаем явную зависимость от имени конфигурации запуска,

  # чтобы вместе с ней заменялась и группа ASG

  name = "${var.cluster_name}-${aws_launch_configuration.example.name}"

 

  launch_configuration = aws_launch_configuration.example.name

  vpc_zone_identifier  = data.aws_subnet_ids.default.ids

  target_group_arns    = [aws_lb_target_group.asg.arn]

  health_check_type    = "ELB"

 

  min_size = var.min_size

  max_size = var.max_size

 

  # Ждем, пока проверку работоспособности не пройдет как минимум

  # столько серверов, прежде чем считать завершенным развертывание ASG

  min_elb_capacity = var.min_size

 

  # При замене этой группы ASG сначала создаем ее новую версию

  # и только потом удаляем старую

  lifecycle {

    create_before_destroy = true

  }

 

  tag {

    key                 = "Name"

    value               = var.cluster_name

    propagate_at_launch = true

  }

 

  dynamic "tag" {

    for_each = {

      for key, value in var.custom_tags:

       key => upper(value)

      if key != "Name"

    }

 

    content {

      key                 = tag.key

      value               = tag.value

      propagate_at_launch = true

    }

  }

}

Если снова выполнить команду plan, результат будет примерно таким:

Terraform will perform the following actions:

 

  # module.webserver_cluster.aws_autoscaling_group.example must be replaced

+/- resource "aws_autoscaling_group" "example" {

      ~ id     = "example-2019" -> (known after apply)

      ~ name   = "example-2019" -> (known after apply) # forces replacement

        (...)

    }

 

  # module.webserver_cluster.aws_launch_configuration.example must be replaced

+/- resource "aws_launch_configuration" "example" {

      ~ id              = "terraform-2019" -> (known after apply)

        image_id        = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

        instance_type   = "t2.micro"

      ~ name            = "terraform-2019" -> (known after apply)

      ~ user_data       = "bd7c0a" -> "4919a" # forces replacement

        (...)

    }

 

    (...)

 

Plan: 2 to add, 2 to change, 2 to destroy.

Главное, на что следует обратить внимание, — это строка forcesreplacement напротив параметра name ресурса aws_autoscaling_group. Это означает, что Terraform заменит этот ресурс новой группой ASG с новым образом AMI или новыми пользовательскими данными. Выполните команду apply, чтобы инициировать развертывание, и проследите за тем, как этот процесс работает.

Сначала у нас запущена оригинальная группа ASG, скажем, версии v1 (рис. 5.2).

Вы обновляете некоторые аспекты конфигурации запуска (например, переходите на образ AMI с кодом версии v2) и выполняете команду apply. Это заставляет Terraform начать процесс развертывания нового экземпляра ASG с кодом версии v2 (рис. 5.3).

После 1–2 минут серверы в новой группе ASG завершили загрузку, подключились к базе данных, зарегистрировались в ALB и начали проходить проверку работоспособности. На этом этапе обе версии вашего приложения, v1 и v2, работают параллельно, и то, какую из них видит пользователь, зависит от того, куда ALB направил его запрос (рис. 5.4).

 

Рис. 5.2. Сначала у вас есть исходная группа ASG, выполняющая код версии v1

 

Рис. 5.3. Terraform начинает развертывание нового экземпляра ASG с кодом версии v2

 

Рис. 5.4. Серверы в новой группе ASG загрузились, подключились к БД, зарегистрировались в ALB и начали обслуживать запросы

После того, как min_elb_capacity серверов из кластера ASG версии v2 зарегистрировалось в ALB, Terraform начинает удалять старую группу ASG. Сначала отменяется их регистрация в ALB, а затем они выключаются (рис. 5.5).

Через 1–2 минуты старая группа ASG исчезнет, и у вас останется только версия v2 вашего приложения в новом экземпляре ASG (рис. 5.6).

Весь процесс у вас всегда будут оставаться рабочие серверы, обслуживающие запросы от ALB, поэтому простоя не наблюдается. Открыв URL-адрес ALB в своем браузере, вы должны увидеть что-то похожее на рис. 5.7.

 

Рис. 5.5. Серверы из старой группы ASG начинают выключаться

 

Рис. 5.6. Теперь остается только новая группа ASG, которая выполняет код версии v2

Получилось! Сервер с новым сообщением был развернут. Можете провести увлекательный эксперимент: внесите еще одно изменение в параметр server_text (например, поменяйте текст на foobar) и выполните команду apply. Если вы работаете в Linux/Unix/OS X, можете открыть отдельную вкладку терминала и запустить однострочный bash-скрипт, который будет циклически вызывать curl, обращаясь к ALB раз в секунду. Это наглядно продемонстрирует, как происходит развертывание с нулевым временем простоя:

$ while true; do curl >; sleep 1; done

 

Рис. 5.7. Новый код уже развернут

Где-то на протяжении первой минуты ответ должен оставаться прежним: Newservertext. Затем вы заметите чередование Newservertext и foobar. Значит, новые серверы зарегистрировались в ALB и прошли проверку работоспособности. Еще через минуту сообщение Newservertext исчезнет, и вы будете видеть только foobar. Это означает, что старая группа ASG была отключена. Вывод будет выглядеть примерно так (для ясности я вывожу только содержимое тегов <h1>):

New server text

New server text

New server text

New server text

New server text

New server text

foo bar

New server text

foo bar

New server text

foo bar

New server text

foo bar

New server text

foo bar

New server text

foo bar

foo bar

foo bar

foo bar

foo bar

foo bar

У этого подхода есть еще одно преимущество: если во время развертывания что-то пойдет не так, Terraform автоматически откатит все назад. Например, если в версии v2 вашего приложения допущена ошибка, из-за которой оно не может загрузиться, серверы из новой группы ASG не будут зарегистрированы в ALB. Terraform будет ждать регистрации min_elb_capacity серверов из ASG v2 на протяжении отрезка времени длиной wait_for_capacity_timeout (по умолчанию десять минут). После этого развертывание считается неудачным, серверы ASG v2 удаляются, а Terraform завершает работу с ошибкой (тем временем версия v1 вашего приложения продолжает нормально работать в оригинальной группе ASG).

Подводные камни Terraform

После рассмотрения всех этих советов и приемов стоит сделать шаг назад и выделить несколько подводных камней, включая те, что связаны с циклами, выражениями if и методиками развертывания, а также с более общими проблемами, которые касаются Terraform в целом:

• параметры count и for_each имеют ограничения;

• ограничения развертываний с нулевым временем простоя;

• даже хороший план может оказаться неудачным;

• рефакторинг может иметь свои подвохи;

• отложенная согласованность согласуется… с отлагательством.

Параметры count и for_each имеют ограничения

В примерах этой главы параметр count и выражение for_each активно применяются в циклах и условной логике. Они хорошо себя показывают, но у них есть два важных ограничения, о которых необходимо знать.

• В count и for_each нельзя ссылаться ни на какие выходные переменные ресурса.

•count и for_each нельзя использовать в конфигурации модуля.

Рассмотрим их по очереди.

В count и for_each нельзя ссылаться ни на какие выходные переменные ресурса

Представьте, что нужно развернуть несколько серверов EC2 и по какой-то причине вы не хотите использовать ASG. Ваш код может быть таким:

resource "aws_instance" "example_1" {

  count         = 3

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

Поскольку параметру count присвоено статическое значение, этот код заработает без проблем: когда вы выполните команду apply, он создаст три сервера EC2. Но если вам захотелось развернуть по одному серверу в каждой зоне доступности (Availability Zone или AZ) в рамках текущего региона AWS? Вы можете сделать так, чтобы ваш код загрузил список зон из источника данных aws_availability_zones и затем «циклически» прошелся по каждой из них и создал в ней сервер EC2, используя параметр count и доступ к массиву по индексу:

resource "aws_instance" "example_2" {

  count             = length(data.aws_availability_zones.all.names)

  availability_zone = data.aws_availability_zones.all.names[count.index]

  ami               = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type     = "t2.micro"

}

 

data "aws_availability_zones" "all" {}

Этот код тоже будет прекрасно работать, поскольку параметр count может без проблем ссылаться на источники данных. Но что произойдет, если количество серверов, которые вам нужно создать, зависит от вывода какого-то ресурса? Чтобы это продемонстрировать, проще всего взять ресурс random_integer, который, как можно догадаться по названию, возвращает случайное целое число:

resource "random_integer" "num_instances" {

  min = 1

  max = 3

}

Этот код генерирует случайное число от 1 до 3. Посмотрим, что случится, если мы попытаемся использовать вывод result этого ресурса в параметре count ресурса aws_instance:

resource "aws_instance" "example_3" {

  count         = random_integer.num_instances.result

  ami           = "ami-0c55b159cbfafe1f0"

  instance_type = "t2.micro"

}

Если выполнить для этого кода terraformplan, получится следующая ошибка:

Error: Invalid count argument

  

  on main.tf line 30, in resource "aws_instance" "example_3":

  30: count = random_integer.num_instances.result

The "count" value depends on resource attributes that cannot be determined

until apply, so Terraform cannot predict how many instances will be created.

To work around this, use the -target argument to first apply only the

resources that the count depends on.

Terraform требует, чтобы count и for_each вычислялись на этапе планирования, до создания или изменения каких-либо ресурсов. Это означает, что count и for_each могут ссылаться на литералы, переменные, источники данных и даже списки ресурсов (при условии, что их длину можно определить во время планирования), но не на вычисляемые выходные переменные ресурса.

count и for_each нельзя использовать в конфигурации модуля

Когда-нибудь у вас может появиться соблазн добавить параметр count в конфигурации модуля:

module "count_example" {

  source = "../../../../modules/services/webserver-cluster"

 

  count = 3

 

  cluster_name  = "terraform-up-and-running-example"

  server_port   = 8080

  instance_type = "t2.micro"

}

Этот код пытается использовать count внутри модуля, чтобы создать три копии ресурса webserver-cluster. Или, возможно, вам захочется сделать подключение модуля опциональным в зависимости от какого-нибудь булева условия, присвоив его параметру count значение 0. Такой код будет выглядеть вполне разумно, однако в результате выполнения terraformplan вы получите такую ошибку:

Error: Reserved argument name in module block

 

  on main.tf line 13, in module "count_example":

  13: count = 3

 

The name "count" is reserved for use in a future version of Terraform.

К сожалению, на момент выхода Terraform 0.12.6 использование count или for_each в ресурсе module не поддерживается. Согласно заметкам о выпуске Terraform 0.12 (http://bit.ly/3257bv4) компания HashiCorp планирует добавить эту возможность в будущем, поэтому, в зависимости от того, когда вы читаете эту книгу, она уже может быть доступна. Чтобы узнать наверняка, почитайте журнал изменений Terraform по адресу https://github.com/hashicorp/terraform/blob/master/CHANGELOG.md.

Ограничения развертываний с нулевым временем простоя

Использование блока create_before_destroy в сочетании с ASG является отличным решением для организации развертываний с нулевым временем простоя, если не считать один нюанс: правила автомасштабирования при этом не поддерживаются. Или, если быть более точным, это сбрасывает размер ASG обратно к min_size при каждом развертывании, что может стать проблемой, если вы использовали правила автомасштабирования для увеличения количества запущенных серверов.

Например, модуль webserver-cluster содержит пару ресурсов aws_autoscaling_schedule, которые в 9 утра увеличивают количество серверов в кластере с двух до десяти. Если выполнить развертывание, скажем, в 11 утра, новая группа ASG загрузится не с десятью, а всего с двумя серверами и будет оставаться в таком состоянии до 9 утра следующего дня.

Это ограничение можно обойти несколькими путями.

• Поменять параметр recurrence в aws_autoscaling_schedule с 09*** («запускать в 9 утра») на что-то вроде 0-599-17*** («запускать каждую минуту с 9 утра до 5 вечера»). Если в ASG уже есть десять серверов, повторное выполнение этого правила автомасштабирования ничего не изменит, что нам и нужно. Но если группа ASG развернута совсем недавно, это правило гарантирует, что максимум через минуту количество ее серверов достигнет десяти. Это не совсем элегантный подход, и большие скачки с десяти до двух серверов и обратно тоже могут вызвать проблемы у пользователей.

• Создать пользовательский скрипт, который применяет API AWS для определения количества активных серверов в ASG, вызвать его с помощью внешнего источника данных (см. пункт «Внешний источник данных» на с. 249) и присвоить параметру desired_capacity группы ASG значение, возвращенное этим скриптом. Таким образом, каждый новый экземпляр ASG всегда будет запускаться с той же емкостью, что и старый. Недостаток в том, что применение пользовательских скриптов ухудшает переносимость вашего кода Terraform и усложняет его обслуживание.

Конечно, в идеале в Terraform должна быть встроенная поддержка развертываний с нулевым временем простоя, но по состоянию на май 2019 года команда HashiCorp не планировала добавлять эту функциональность (подробности — по адресу git­hub.com/hashicorp/terraform/issues/1552).

Корректный план может быть неудачно реализован

Иногда при выполнении команды plan получается вполне корректный план развертывания, однако команда apply возвращает ошибку. Попробуйте, к примеру, добавить ресурс aws_iam_user с тем же именем, которое вы использовали для пользователя IAM, созданного вами ранее в главе 2:

resource "aws_iam_user" "existing_user" {

  # Подставьте сюда имя уже существующего пользователя IAM,

  # чтобы попрактиковаться в использовании команды terraform import

  name = "yevgeniy.brikman"

}

Теперь, если выполнить команду plan, Terraform выведет на первый взгляд вполне разумный план развертывания:

Terraform will perform the following actions:

 

  # aws_iam_user.existing_user will be created

  + resource "aws_iam_user" "existing_user" {

      + arn           = (known after apply)

      + force_destroy = false

      + id            = (known after apply)

      + name          = "yevgeniy.brikman"

      + path          = "/"

      + unique_id     = (known after apply)

    }

 

Plan: 1 to add, 0 to change, 0 to destroy.

Если выполнить команду apply, получится следующая ошибка:

Error: Error creating IAM User yevgeniy.brikman: EntityAlreadyExists:

User with name yevgeniy.brikman already exists.

 

  on main.tf line 10, in resource "aws_iam_user" "existing_user":

  10: resource "aws_iam_user" "existing_user" {

Проблема, конечно, в том, что пользователь IAM с таким именем уже существует. И это может случиться не только с пользователями IAM, но и почти с любым ресурсом. Возможно, кто-то создал этот ресурс вручную или с помощью командной строки, но, как бы то ни было, совпадение идентификаторов приводит к конфликтам. У этой ошибки существует множество разновидностей, которые часто застают врасплох новичков в Terraform.

Ключевым моментом является то, что команда terraformplan учитывает только те ресурсы, которые указаны в файле состояния Terraform. Если ресурсы созданы каким-то другим способом (например, вручную, щелчком кнопкой мыши на консоли AWS), они не попадут в файл состояния и, следовательно, Terraform не будет их учитывать при выполнении команды plan. В итоге корректный на первый взгляд план окажется неудачным.

Из этого можно извлечь два урока.

•Если вы уже начали работать с Terraform, не используйте ничего другого. Если часть вашей инфраструктуры управляется с помощью Terraform, больше нельзя изменять ее вручную. В противном случае вы не только рискуете получить странные ошибки Terraform, но также сводите на нет многие преимущества IaC, так как код больше не будет точным представлением вашей инфраструктуры.

• Если у вас уже есть какая-то инфраструктура, используйте команду import. Если вы начинаете использовать Terraform с уже существующей инфраструктурой, ее можно добавить в файл состояния с помощью команды terraformimport. Так Terraform будет знать, какой инфраструктурой нужно управлять. Команда import принимает два аргумента. Первым служит адрес ресурса в ваших конфигурационных файлах. Здесь тот же синтаксис, что и в ссылках на ресурсы: <PROVIDER>_<TYPE>.<NAME> (вроде aws_iam_user.existing_user). Второй аргумент — это идентификатор ресурса, который нужно импортировать. Скажем, в качестве ID ресурса aws_iam_user выступает имя пользователя (например, yevgeniy.brikman), а ID ресурса aws_instance будет идентификатор сервера EC2 (вроде i-190e22e5). То, как импортировать ресурс, обычно указывается в документации внизу его страницы.

Ниже показана команда import, позволяющая синхронизировать ресурс aws_­iam­_user, который вы добавили в свою конфигурацию Terraform вместе с пользователем IAM в главе 2 (естественно, вместо yevgeniy.brikman нужно подставить ваше имя):

$ terraform import aws_iam_user.existing_user yevgeniy.brikman

Terraform обратится к API AWS, чтобы найти вашего пользователя IAM и создать в файле состояния связь между ним и ресурсом aws_iam_user.existing_user в вашей конфигурации Terraform. С этого момента при выполнении команды plan Terraform будет знать, что пользователь IAM уже существует, и не станет пытаться создать его еще раз.

Следует отметить, что, если у вас уже есть много ресурсов, которые вы хотите импортировать в Terraform, ручное написание кода и импорт каждого из них по очереди может оказаться хлопотным занятием. Поэтому стоит обратить внимание на такой инструмент, как Terraforming (http://terraforming.dtan4.net/), который может автоматически импортировать из учетной записи AWS код и состояние.

Рефакторинг может иметь свои подвохи

Рефакторинг — распространенная практика в программировании, когда вы меняете внутреннюю структуру кода, оставляя внешнее поведение без изменения. Это нужно, чтобы сделать код более понятным, опрятным и простым в обслуживании. Рефакторинг — это незаменимая методика, которую следует регулярно применять. Но, когда речь идет о Terraform или любом другом средстве IaC, следует крайне осторожно относиться к тому, что имеется в виду под «внешним поведением» участка кода, иначе возникнут непредвиденные проблемы.

Например, распространенный вид рефакторинга — замена названий переменных или функций более понятными. Многие IDE имеют встроенную поддержку рефакторинга и могут автоматически переименовать переменные и функции в пределах всего проекта. В языках программирования общего назначения это тривиальная процедура, о которой можно не задумываться, однако в Terraform с этим следует быть крайне осторожными, иначе можно столкнуться с перебоями в работе.

К примеру, у модуля webserver-cluster есть входная переменная cluster_name:

variable "cluster_name" {

  description = "The name to use for all the cluster resources"

  type        = string

}

Представьте, что вы начали использовать этот модуль для развертывания микросервиса с названием foo. Позже вам захотелось переименовать свой сервис в bar. Это изменение может показаться тривиальным, но в реальности из-за него могут возникнуть перебои в работе.

Дело в том, что модуль webserver-cluster использует переменную cluster_name в целом ряде ресурсов, включая параметр name двух групп безопасности и ALB:

resource "aws_lb" "example" {

  name               = var.cluster_name

  load_balancer_type = "application"

  subnets            = data.aws_subnet_ids.default.ids

  security_groups    = [aws_security_group.alb.id]

}

Если поменять параметр name в каком-то ресурсе, Terraform удалит старую версию этого ресурса и создаст вместо него новую. Но если таким ресурсом является ALB, в период между его удалением и загрузкой новой версии у вас не будет механизма для перенаправления трафика к вашему веб-серверу. Точно так же, если удаляется группа безопасности, ваши серверы начнут отклонять любой сетевой трафик, пока не будет создана новая группа.

Еще одним видом рефакторинга, который вас может заинтересовать, является изменение идентификатора Terraform. Возьмем в качестве примера ресурс aws_security_group в модуле webserver-cluster:

resource "aws_security_group" "instance" {

  # (...)

}

Идентификатор этого ресурса называется instance. Представьте, что во время рефакторинга вы решили поменять его на более понятное (по вашему мнению) имя cluster_instance:

resource "aws_security_group" "cluster_instance" {

  # (...)

}

Что в итоге случится? Правильно: перебой в работе.

Terraform связывает ID каждого ресурса с идентификатором облачного провайдера. Например, iam_user привязывается к идентификатору пользователя IAM в AWS, а aws_instance — к ID сервера AWS EC2. Если изменить идентификатор ресурса (скажем, с instance на cluster_instance, как в случае с aws_security_group), для Terraform это будет выглядеть так, будто вы удалили старый ресурс и добавили новый. Если применить эти изменения, Terraform удалит старую группу безопасности и создаст другую, а между тем ваши серверы начнут отклонять любой сетевой трафик.

Вот четыре основных урока, которые вы должны извлечь из этого обсуждения.

•Всегда используйте команду plan. Ею можно выявить все эти загвоздки. Тщательно просматривайте ее вывод и обращайте внимание на ситуации, когда Terraform планирует удалить ресурсы, которые, скорее всего, удалять не стоит.

• Создавайте, прежде чем удалять. Если вы хотите заменить ресурс, хорошенько подумайте, нужно ли создавать замену до удаления оригинала. Если ответ положительный, в этом может помочь create_before_destroy. Того же результата можно добиться вручную, выполнив два шага: сначала добавить в конфигурацию новый ресурс и запустить команду apply, а затем удалить из конфигурации старый ресурс и воспользоваться командой apply еще раз.

• Изменение идентификаторов требует изменения состояния. Если вы хотите поменять идентификатор, связанный с ресурсом (например, переименовать aws_security_group с instance на cluster_instance), избегая при этом удаления ресурса и создания его новой версии, необходимо соответствующим образом обновить файл состояния Terraform. Никогда не делайте этого вручную — используйте вместо этого команду terraformstate. При переименовании идентификаторов следует выполнить команду terraformstatemv, которая имеет следующий синтаксис:

terraform state mv <ORIGINAL_REFERENCE> <NEW_REFERENCE>

ORIGINAL_REFERENCE — это выражение, ссылающееся на ресурс в его текущем виде, а NEW_REFERENCE — то место, куда вы хотите его переместить. Например, при переименовании группы aws_security_group с instance на cluster_instance нужно выполнить следующую команду:

$ terraform state mv \

  aws_security_group.instance \

  aws_security_group.cluster_instance

Так вы сообщите Terraform, что состояние, которое ранее относилось к aws_se­­curity_group.instance, теперь должно быть связано с aws_security_gro­up.cluster_instance. Если после переименования и запуска этой команды terraformplan не покажет никаких изменений, значит, вы все сделали правильно.

• Некоторые параметры нельзя изменять. Параметры многих ресурсов неизменяемые. Если попытаться их изменить, Terraform удалит старый ресурс и создаст вместо него новый. На странице каждого ресурса обычно указывается, что происходит при изменении того или иного параметра, поэтому не забывайте сверяться с документацией. Всегда используйте команду plan и рассматривайте целесообразность применения стратегии create_before_destroy.

Отложенная согласованность согласуется… с отлагательством

API некоторых облачных провайдеров, таких как AWS, асинхронные и имеют отложенную согласованность. Асинхронность означает, что интерфейс может сразу же вернуть ответ, не дожидаясь завершения запрошенного действия. Отложенная согласованность значит, что для распространения изменений по всей системе может понадобиться время; пока это происходит, ваши ответы могут быть несогласованными и зависеть от того, какая реплика источника данных отвечает на ваши API-вызовы.

Представьте, к примеру, что вы делаете API-вызов к AWS с просьбой создать сервер EC2. API вернет «успешный» ответ (201Created) практически мгновенно, не дожидаясь создания самого сервера. Если вы сразу же попытаетесь к нему подключиться, почти наверняка ничего не получится, поскольку в этот момент AWS все еще инициализирует ресурсы или, как вариант, сервер еще не загрузился. Более того, если вы сделаете еще один вызов, чтобы получить информацию об этом сервере, может прийти ошибка (404NotFound). Дело в том, что сведения об этом сервере EC2 все еще могут распространяться по AWS, чтобы они стали доступными везде, придется подождать несколько секунд.

При каждом использовании асинхронного API с отложенной согласованностью вы должны периодически повторять свой запрос, пока действие не завершится и не распространится по системе. К сожалению, AWS SDK не предоставляет для этого никаких хороших инструментов, и проект Terraform раньше страдал от множества ошибок вроде 6813 (https://github.com/hashicorp/terraform/issues/6813):

$ terraform apply

aws_subnet.private-persistence.2: InvalidSubnetID.NotFound:

The subnet ID 'subnet-xxxxxxx' does not exist

Иными словами, вы создаете ресурс (например, подсеть) и затем пытаетесь получить о нем какие-то сведения (вроде ID только что созданной подсети), а Terraform не может их найти. Большинство из таких ошибок (включая 6813) уже исправлены, но время от времени они все еще проявляются, особенно когда в Terraform добавляют поддержку нового типа ресурсов. Это раздражает, но в большинстве случаев не несет никакого вреда. При повторном выполнении terraformapply все должно заработать, поскольку к этому моменту информация уже распространится по системе.

Резюме

Несмотря на свою декларативную сущность, Terraform включает целый ряд конструкций, которые делают его на удивление гибким и выразительным. Это, к примеру, касается переменных и модулей (см. главу 4), параметра count, выражений for_each, for и create_before_destroy, а также встроенных функций, которые вы могли видеть в этой главе. Вы познакомились с множеством приемов симуляции условных выражений, поэтому потратьте некоторое время на чтение документации по функциям (https://www.terraform.io/docs/configuration/functions.html) и позвольте разыграться своему «внутреннему хакеру». Главное, не переусердствуйте, так как кто-то все равно должен поддерживать ваш код; просто постарайтесь научиться создавать аккуратные и изящные API для своих модулей.

Теперь перейдем к главе 6, в которой важный акцент делается на готовности к промышленному использованию. Речь пойдет о модулях, на которые ваша компания может положиться.