Infrastructure Kubernetes en tant que code : définition et concepts clés

Découvrez comment l'infrastructure en tant que code (IaC) peut simplifier et rationaliser vos déploiements Kubernetes pour plus d'efficacité, de cohérence et une réplication facile. Parfait pour les développeurs, les ingénieurs et les professionnels de la sécurité !

Imaginez que vous êtes développeur dans une équipe chargée de déployer une nouvelle application web sur Kubernetes. Mais vous souhaitez accomplir cette tâche de manière efficace, cohérente et facile à reproduire. Eh bien, parlonsparlons de l'infrastructure en tant que code (IaC) pour Kubernetes !

Dans cet article, nous allons explorer comment l'IaC peut rationaliser la gestion de votre cluster Kubernetes. Que vous soyez un développeur curieux, un ingénieur de plateforme ou même un ingénieur en sécurité explorant le fonctionnement de l'IaC, cet article est fait pour vous. À la fin de cet article, vous disposerez d'une base solide pour utiliser l'IaC avec Kubernetes.

Concepts clés dans Kubernetes IaC

Avant de nous plonger dans le vif du sujet,8217;s familiarisons avec quelques concepts clés. Nous utiliserons une application web comme exemple pour illustrer ces idées, et j'essaierai d'utiliser quelques analogies pour faciliter mon explication et vous aider à mémoriser les concepts et idées clés.

Imaginons que vous décriviez la maison de vos rêves à un architecte. Vous ne lui dites pas comment poser chaque brique, vous lui décrivez le résultat final que vous souhaitez obtenir. C'est en résumé ce qu'est une configuration déclarative. Avec notre application web, nous indiquons à Kubernetes ce que nous voulons (par exemple, trois instances de notre serveur web en cours d'exécution), et il détermine comment y parvenir.

Et si, au lieu de rénover votre maison, vous pouviez créer instantanément une version entièrement nouvelle et mise à jour ? C'est l'idée qui sous-tend l'infrastructure immuable. Lorsque nous devons mettre à jour notre application web, nouscréons des versions entièrement nouvelles et mises à jour plutôt que de modifier les ressources existantes. Ensuite, un autre concept clé de l'IaC est le contrôle de version à l'aide d'outils tels que Git, par exemple. Cela vous permet de suivre les modifications, de collaborer avec votre équipe et même de revenir en arrière si quelque chose ne va pas (ce qui ne devrait pas arriver trop souvent si vous vérifiez et testez les modifications avant leur mise en ligne).

Enfin, imaginez que vous disposiez d'un sortilège capable de recréer instantanément l'ensemble de la configuration de votre application web, exactement telle qu'elle était, n'importe où dans le monde. C'est là tout le pouvoir de la reproductibilité et de la cohérence dans l'IaC. Vous pourriez créer un environnement entièrement nouveau dans une autre région, ou du moins, c'est ainsi que vous devriez raisonner.

Outils standard pour Kubernetes IaC

Maintenant que nous avons acquis les bases, explorons quelques outils que nous pouvons utiliser pour construire l'infrastructure de notre application web. Nous nous concentrerons sur trois outils principaux : les fichiers YAML Kubernetes, Helm et Terraform.

1. Fichiers YAML Kubernetes

Les fichiers YAML sont comme les plans de vos créations Kubernetes. Ils indiquent précisément à Kubernetes ce que vous souhaitez construire et à quoi cela doit ressembler. Voyons comment nous pouvons les utiliser pour configurer notre application web sur un cluster Kubernetes.

Configurer un cluster Kubernetes avec IaC

Tout d'abord, nous devons préparer notre espace de travail. Assurez-vous que l'interface CLI kubectl est installée et configurée. Ensuite, nous allons écrire nos manifestes YAML Kubernetes. Voici un exemple simple :

_{apiVersion: apps/v1}

_{kind: Deployment}

_metadata:

_{nom : web-app}

_spec:

_{répliques : 3}

_{sélecteur :}

_{matchLabels :}

_{app : web}

_template:

_metadata:

_{labels :}

_{app : web}

_{spec :}

_containers:

_{- nom : web-container}

_{image : your-web-app:latest}

_{ports :}

_{- containerPort : 80}

Ce fichier YAML indique à Kubernetes : “Je veux une application web avec trois instances identiques, chacune fonctionnant dans un conteneur qui écoute sur le port 80.”

Pour concrétiser nos plans, nous utilisons la commande kubectl apply :

_{kubectl apply -f web-app.yaml}

Et voilà, nous avons utilisé IaC pour créer notre application web dans notre cluster Kubernetes.

2. Helm : gestion des paquets Kubernetes

Imaginez maintenant que vous disposiez de plans préétablis pour les structures courantes de votre application web, telles que les bases de données ou les couches de mise en cache. C'est ce que fait Helm pour Kubernetes. Il nous aide à packager, partager et gérer les applications Kubernetes. Voyons comment nous pouvons utiliser Helm dans notre aventure avec les applications web.lt;/p>

Création d'un graphique Helm

Considérez un graphique Helm comme une recette pour une application Kubernetes. Pour en créer un pour notre application web, nous commençons par exécuter :

_{helm create web-app-chart}

Cela crée un nouveau répertoire contenant des fichiers modèles, comme un nouveau livre de recettes avec quelques recettes de base. Nous pouvons ensuite personnaliser ces fichiers pour les adapter aux besoins de notre application web.

Par exemple, nous pouvons modifier le fichier values.yaml pour définir le nombre de répliques de notre application :

_{replicaCount: 3}

_image:

_{repository: your-web-app}

_{tag: "latest"}

Déploiement d'applications avec Helm

Pour déployer notre application web à l'aide de Helm, nous utilisons la commande Helm install :

_{helm install web-app ./web-app-chart}

Cette commande indique à Helm d'installer notre graphique et de nommer la version " web-app ".”

3. Terraform pour Kubernetes IaC

Si les fichiers YAML Kubernetes et les charts Helm sont comme des plans architecturaux, alors Terraform est comme une machine de construction universelle capable de construire presque tout, y compris le terrain sur lequel vous construisez ! Voyons comment nous pouvons utiliser Terraform pour configurer notre cluster AWS EKS pour notre application web.

Configuration d'un cluster AWS EKS avec Terraform

Voici un exemple simple illustrant comment utiliser Terraform pour créer un cluster EKS :

_{provider " aws " {}

_{region = " us-west-2 "}

_}

_{module " eks " {}

_{source = "terraform-aws-modules/eks/aws"}

_{cluster_name = "web-app-cluster"}

_{cluster_version = "1.30"}

_{subnets = ["subnet-abcde012", "subnet-bcde012a"]}

_{vpc_id = "vpc-1234556abcdef"}

_{node_groups = {}

_{web_app_nodes = {}

_{desired_capacity = 3}

_{max_capacity = 5}

_{min_capacity = 1}

_{instance_type = "t3.medium"}

_}

_}

_}

Ce code Terraform revient à donner des instructions à un maître constructeur. Il dit : " Créez un cluster EKS nommé " web-app-cluster " dans ces zones spécifiques d'AWS, et configurez un groupe de nœuds de travail pour exécuter notre application web.”

Pour appliquer cette configuration, nous exécutons :

_{terraform apply}

Et voilà ! Terraform va créer notre cluster EKS, avec le réseau, les groupes de sécurité et les nœuds de travail.

Meilleures pratiques pour Kubernetes IaC

Maintenant que nous avons découvert certains outils, voyons comment les utiliser et en tirer parti. Ces meilleures pratiques sont comme les techniques secrètes utilisées par les maîtres constructeurs pour créer des structures extraordinaires. Je pourrais passer toute la journée à en parler en détail, mais je vais me contenter de vous présenter les plus importantes :

1. Modularisez vos configurations : Au lieu de construire une structure massive et complexe, divisez les configurations de votre application web en éléments plus petits et réutilisables. Par exemple, créez un paquet Helm pour séparer les responsabilités. Cela facilite leur gestion et leur mise à jour. Le module EKS que vous avez utilisé dans Terraform pour créer le cluster est un bon exemple de cette pratique.
2. Utilisez des configurations spécifiques à l'environnement : Créez différentes configurations pour votre environnement de développement, votre zone de staging et votre environnement de production en direct. Cela permet d'éviter les erreurs et de rester organisé, en utilisant le même IaC. Il est essentiel de maintenir la cohérence entre les différents environnements pour garantir la répétabilité et réduire les erreurs.
3. Meilleures pratiques en matière de contrôle de version : Utilisez toujours le contrôle de version pour vos fichiers IaC, sans exception ! Cela vous permet de suivre les modifications et de collaborer avec votre équipe.
4. Stratégies d'intégration CI/CD : Intégrez votre IaC dans votre pipeline CI/CD. Cela automatise le processus d'application de vos modifications d'infrastructure.
5. Considérations de sécurité : Suivez toujours les meilleures pratiques en matière de sécurité. Cela inclut l'utilisation des principes du moindre privilège et la mise à jour régulière de vos configurations.

Exemples concrets et cas d'utilisation

Explorons quelques scénarios concrets dans lesquels Kubernetes IaC excelle. Imaginons que notre application web connaisse une croissance rapide et que nous devions la faire évoluer et la gérer efficacement. Voicivoici comment nous pourrions utiliser IaC tout au long de ce processus. Encore une fois, je pourrais écrire un livre à ce sujet, mais je vais simplement vous donner quelques idées et exemples de la manière dont vous pourriez procéder avec IaC.

1. Déploiement d'applications multi-niveaux

Notre application web est devenue une bête complexe avec un front-end, un serveur API et une base de données. Avec l'IaC, nous pouvons définir chaque composant dans des fichiers séparés :

_{# frontend.yaml}

_{apiVersion: apps/v1}

_{kind: Deployment}

_metadata:

_{name: frontend}

_spec:

_{répliques : 3}

_{# ... autres spécifications}

_---

_{# api-server.yaml}

_{apiVersion: apps/v1}

_{kind: Deployment}

_metadata:

_{nom : api-server}

_{spec :}

_{répliques : 2}

_{# ... autres spécifications}

_---

_{# database.yaml}

_{apiVersion: apps/v1}

_{kind: StatefulSet}

_metadata:

_{name: database}

_spec:

_{serviceName : " database "}

_{répliques : 1}

_{# ... autres spécifications}

En séparant ces composants, vous pouvez gérer et faire évoluer chaque partie de notre application web de manière indépendante.

2. Gestion de cluster Kubernetes à grande échelle

Imaginons maintenant que notre application web se développe à l'international ! Nous devons gérer plusieurs clusters dans différentes régions. C'est là que Terraform vient à notre secours :

_{module "eks_us_west" {}

_{source = "./modules/eks-cluster"}

_{region = "us-west-2"}

_{cluster_name = "web-app-us-west"}

_}

_{module "eks_eu_central" {}

_{source = "./modules/eks-cluster"}

_{region = "eu-central-1"}

_{cluster_name = "web-app-eu-central"}

_}

Cette configuration Terraform vous permet de créer et de gérer plusieurs clusters EKS à l'aide du même module.

3. Stratégies de reprise après sinistre et de sauvegarde

Vous pouvez mettre en œuvre un plan de reprise après sinistre à l'aide de l'IaC. Par exemple, vous pouvez créer un module Terraform qui configure un cluster EKS de sauvegarde dans une autre région :

_{module "backup_cluster" {}

_{source = "./modules/eks-cluster"}

_{region = "us-east-1"}

_{cluster_name = "web-app-backup"}

_}

_{resource "aws_db_instance" " backup_db " {}

_{engine = " postgres "}

_{instance_class = "db.t3.micro"}

_{# ... autres spécifications}

_}

Cette configuration vous permet de mettre rapidement en place un environnement de secours en cas de défaillance de notre cluster principal. C'est comme si nous disposions d'une copie complète de l'infrastructure de notre application web, stockée en toute sécurité dans un autre emplacement, prête à être utilisée à tout moment.

Défis et solutions dans Kubernetes IaC

Alors que Kubernetes est adopté par les organisations pour l'orchestration des conteneurs, l'IaC reste indispensable pour sa gestion efficace. Cependant, la mise en œuvre de l'IaC dans Kubernetes se heurte à plusieurs obstacles. Tout d'abord, la gestion des configurations complexes s'avère être le défi le plus difficile à relever. Même si son approche déclarative est très avantageuse, elle peut parfois donner lieu à des manifestes YAML très complexes, ce qui rend la gestion et le contrôle des versions des configurations compliquées vraiment difficiles. Pour y remédier, les organisations peuvent utiliser des outils tels que Helm pour créer des modèles et Terraform pour créer des provisionnements d'infrastructure, ce qui facilite la gestion des configurations complexes.

La sécurité et la conformité constituent un autre défi majeur. Il existe de nombreuses façons de sécuriser l'accès à l'API Kubernetes, d'appliquer la politique réseau et de mettre en œuvre le RBAC. Cependant, une surveillance constante et prolongée contre d'autres vulnérabilités est nécessaire, car une mise à jour est toujours imminente. Il est indispensable de procéder régulièrement à des analyses des conteneurs et d'appliquer des correctifs de sécurité. Vous devez intégrer les meilleures pratiques de sécurité IaC pour automatiser les contrôles de conformité, qui pourraient autrement être sujets à des erreurs humaines.

La gestion des données secrètes et de configuration est importante. Les organisations doivent s'assurer que les informations sensibles ne sont pas codées en dur dans les configurations IaC. Intégrez des outils de gestion des secrets à Kubernetes pour stocker et gérer vos données sensibles, sécuriser leur accès et le limiter aux seuls services autorisés.

Enfin, surveillez et auditez les modifications apportées à vos configurations IaC afin de garantir l'intégrité et la traçabilité de ces modifications. L'utilisation du contrôle de version dans les fichiers IaC et des outils d'audit permettra une visibilité claire sur toutes les modifications, facilitera le dépannage et rationalisera les rapports de conformité. Ainsi, grâce aux outils et aux pratiques appropriés pour relever ces défis, les organisations peuvent exploiter pleinement le potentiel de Kubernetes IaC.

Prochaines étapes de votre parcours Kubernetes IaC

Alors que nous concluons notre (très) brève exploration de Kubernetes et de l'infrastructure en tant que code, il est temps d'envisager les prochaines étapes. Commencez par appliquer ces concepts à un petit composant de votre application web. Commencez par quelque chose de simple, comme le codage de l'infrastructure de votre front-end. En voyant votre configuration prendre vie, vous acquerrez une expérience pratique et gagnerez en confiance.

Chaque outil dont nous avons parlé (YAML Kubernetes, paquets Helm et modules Terraform) offre des avantages uniques. Testez-les pour comprendre leurs points forts et déterminer celui qui correspond le mieux à vos besoins et à votre flux de travail. En fait, vous pourriez même les utiliser tous en même temps.

N'oubliez pas que l'adoption de l'IaC consiste autant à changer votre approche qu'à utiliser de nouveaux outils. Commencez à considérer votre infrastructure de la même manière que vous considérez le code de votre application. Créez des versions, revoyez-les et cherchez des moyens de les améliorer en permanence. Au fur et à mesure que vous progressez, ne négligez pas la sécurité et la reprise après sinistre. Ces aspects deviennent de plus en plus importants à mesure que votre infrastructure se complexifie.

Voici une suggestion pour commencer : cette semaine, identifiez un aspect de votre projet actuel qui n'utilise pas l'IaC. Prenez le temps de le traduire dans un format IaC à l'aide de l'un des outils dont nous avons parlé. Déployez-le, testez-le et itérez-le. Documentez ce que vous apprenez au cours du processus.lt;/p>

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FAQs

Qu'est-ce que Kubernetes IaC ?

L'infrastructure en tant que code (IaC) Kubernetes est une approche permettant de gérer et de provisionner des clusters et des ressources Kubernetes à l'aide de code plutôt que de processus manuels. Elle vous permet de définir l'infrastructure dans des fichiers texte, qui peuvent être contrôlés par version dans Git, partagés et déployés automatiquement à l'aide de quelques commandes. Cette méthode applique les pratiques de développement logiciel à la gestion de l'infrastructure, la rendant plus cohérente, reproductible et plus facile à maintenir à long terme.

Pourquoi Kubernetes a-t-il besoin d'une infrastructure en tant que code ?

Les environnements Kubernetes peuvent rapidement devenir complexes et difficiles à gérer manuellement. L'infrastructure en tant que code résout ce problème en fournissant un moyen d'automatiser et de standardiser la création et la gestion des clusters. Elle vous permet de déployer et de faire évoluer rapidement des applications, de maintenir la cohérence entre différents environnements et de récupérer facilement après des pannes.

De plus, l'IaC facilite la collaboration, car les configurations d'infrastructure peuvent être partagées, révisées et améliorées comme n'importe quel autre code.

Kubernetes est-il considéré comme une infrastructure en tant que code ?

Bien que Kubernetes ne soit pas strictement une infrastructure en tant que code, il soutient et complète fortement les pratiques IaC. Kubernetes utilise des configurations déclaratives pour définir les états souhaités, ce qui correspond aux principes de l'IaC.

Cependant, Kubernetes seul ne fournit pas toutes les fonctionnalités d'une solution IaC complète. Il est plus juste de dire que Kubernetes fonctionne bien avec les outils IaC, vous permettant de gérer à la fois la couche d'orchestration des conteneurs et la définition de l'application à l'aide de code.

Quels sont les outils pour l'infrastructure en tant que code dans Kubernetes ?

Plusieurs outils prennent en charge l'infrastructure en tant que code dans les environnements Kubernetes. Terraform est populaire pour le provisionnement et la gestion des clusters Kubernetes chez divers fournisseurs de cloud. Helm aide à packager et à déployer des applications Kubernetes, agissant comme un gestionnaire de paquets.

Pour ceux qui préfèrent une approche native Kubernetes, les ressources et opérateurs personnalisés permettent d'étendre l'API Kubernetes à des fins d'IaC. Chaque outil a ses points forts, et de nombreuses équipes utilisent une combinaison d'outils pour couvrir différents aspects de leurs besoins en matière de gestion d'infrastructure.