[正版新书] “基础设施即代码”模式与实践 [美] 罗斯玛丽·王 清华大学出版社 程序设计

主要内容

● 优化基础设施，以模块化并隔离依赖关系

● 缓解、排除故障并隔离失败的基础设施变更

● 采用蓝绿部署策略，以最少的停机时间更新基础设施

● 使用模式进行资源置备、配置管理及镜像构建

Rosemary Wang是一位资深的教学者、撰稿人、作家和演说家。她拥有丰富的IaC项目经验，并精通Terraform、Vault和Kubernetes等开源工具。

“基础设施即代码”模式与实践

基础设施即代码（Infrastructure as Code，IaC）是指利用脚本、配置或编程语言创建和维护基础设施的一组实践和流程。通过IaC，我们可以轻松测试各个组件、实现所需的功能并在最小化停机时间的前提下进行扩展。更值得一提的是，由于IaC遵循严谨的开发实践，我们只需要提交几次代码就能轻松实现系统级的变更！

在《“基础设施即代码”模式与实践》一书中，作者深入探讨了如何运用灵活的技术手段构建具备弹性和可扩展性的基础设施。书中内容涵盖了结构化和共享模块的应用、遗留系统的迁移等关键主题，并提供了在软件运行时构建网络、配置负载均衡器以及更新基础设施的实用指南。此外，书中还包含了一系列专家关于团队协作策略的建议，旨在帮助读者有效避免潜在的不稳定性，提升系统安全性，并实现对成本的合理控制。

目 录

第Ⅰ部分 起步

第1 章 基础设施即代码简介  3

1.1 什么是基础设施   5

1.2 什么是IaC     7

1.2.1 手动配置基础设施 7

1.2.2 基础设施即代码  8

1.2.3 哪种不是基础设施即代码    10

1.3 基础设施即代码的原则  10

1.3.1 可重建性   10

1.3.2 幂等性    12

1.3.3 可组合性   14

1.3.4 可演进性   15

1.3.5 原则的应用   16

1.4 为什么使用基础设施即代码     17

1.4.1 变更管理   18

1.4.2 时间投资回报  18

1.4.3 知识共享   19

1.4.4 安全    20

1.5 工具      21

1.5.1 本书示例   21

1.5.2 资源置备   23

1.5.3 配置管理   24

1.5.4 镜像构建   25

1.6 本章小结     26

第2 章 编写基础设施代码  27

2.1 表述基础设施变更   29

2.2 理解不可变性    31

2.2.1 计划外手工变更补偿 33

2.2.2 迁移到基础设施即代码    35

2.3 编写整洁的基础设施即代码     41

2.3.1 把沟通上下文记录到版本控制   41

2.3.2 风格检查与格式化 42

2.3.3 为资源命名   43

2.3.4 变量和常量   44

2.3.5 依赖项参数化  45

2.3.6 妥善处理机密信息 49

2.4 本章小结     50

第3 章 基础设施模块的模式 51

3.1 单例模式     52

3.2 组合模式     55

3.3 工厂模式     58

3.4 原型模式     61

3.5 生成器模式    65

3.6 模式的选择    70

3.7 本章小结     73

第4 章 基础设施依赖模式  75

4.1 关系的单向性    76

4.2 依赖注入     77

4.2.1 控制反转   77

4.2.2 依赖倒置   80

4.2.3 应用依赖注入  85

4.3 外观模式     88

4.4 适配器模式    92

4.5 中介者模式    96

4.6 选择正确的模式   100

4.7 本章小结    102

第Ⅱ部分 团队规模化实践

第5 章 模块的存储结构与共享     105

5.1 存储库组织结构   107

5.1.1 单存储库   107

5.1.2 多存储库   110

5.1.3 选择一种存储库结构    114

5.2 版本控制    117

5.3 发布     120

5.4 模块共享    123

5.5 本章小结    125

第6 章 测试     127

6.1 基础设施测试周期  129

6.1.1 静态分析   129

6.1.2 动态分析   130

6.1.3 基础设施测试环境 131

6.2 单元测试    132

6.2.1 测试基础设施配置 133

6.2.2 测试领域特定语言DSL    135

6.2.3 何时编写单元测试 138

6.3 契约测试    140

6.4 集成测试    142

6.4.1 模块测试   142

6.4.2 环境配置测试  145

6.4.3 测试挑战   146

6.5 端到端测试    148

6.6 其他测试    150

6.7 测试的选择    151

6.7.1 模块测试策略  153

6.7.2 配置测试策略  154

6.7.3 识别有用的测试 155

6.8 本章小结    156

第7 章 持续交付与分支模型 159

7.1 交付变更至生产   161

7.1.1 持续集成   161

7.1.2 持续交付   162

7.1.3 持续部署   164

7.1.4 交付方式的选择 165

7.1.5 模块    169

7.2 分支模型    170

7.2.1 基于特性的开发 171

7.2.2 基于主干的开发 176

7.2.3 分支模型的选择 178

7.3 同行评审    182

7.4 GitOps      186

7.5 本章小结    188

第8 章 安全与合规   189

8.1 管理访问与机密   190

8.1.1 最小权限原则  190

8.1.2 保护配置中的机密 193

8.2 标记基础设施   194

8.3 策略即代码    197

8.3.1 策略引擎和标准 198

8.3.2 安全测试   200

8.3.3 策略测试   202

8.3.4 实践和模式  204

8.4 本章小结    208

第Ⅲ部分 管理生产环境复杂性

第9 章 执行变更    211

9.1 变更前实践    212

9.1.1 按工作清单行事 213

9.1.2 增加可靠性  214

9.2 蓝绿部署    219

9.2.1 部署绿色分组的基础设施    221

9.2.2 部署绿色分组基础设施的高层级依赖 222

9.2.3 金丝雀部署  225

9.2.4 开展回归测试  230

9.2.5 删除蓝色版本的基础设施    232

9.2.6 其他注意事项  234

9.3 有状态基础设施   235

9.3.1 蓝绿部署   235

9.3.2 修改交付流水线 236

9.3.3 金丝雀部署  237

9.4 本章小结    239

第10 章 重构     241

10.1 最小化重构的影响  242

10.1.1 通过滚动更新减小影响范围  243

10.1.2 在重构中使用特性开关   244

10.2 拆分单体应用   250

10.2.1 对高级别资源进行重构   251

10.2.2 重构具有依赖项的资源   262

10.2.3 重复重构工作流 265

10.3 本章小结    268

第11 章 修复故障    269

11.1 恢复功能    270

11.1.1 前滚以还原变更 270

11.1.2 新变更的前滚 272

11.2 故障诊断    273

11.2.1 检查漂移  273

11.2.2 检查依赖  275

11.2.3 检查环境差异 277

11.3 解决问题    278

11.3.1 解决漂移  279

11.3.2 解决环境差异 281

11.3.3 推进最初的变更 282

11.4 本章小结    284

第12 章 管理云服务费用  285

12.1 管理成本驱动因素  286

12.1.1 实施测试以控制成本   288

12.1.2 将成本估算自动化  291

12.2 降低云浪费    298

12.2.1 停止未标注和未使用的资源  298

12.2.2 按计划启动和停止资源   299

“基础设施即代码”模式与实践XVI

12.2.3 选择正确的资源类型和大小   301

12.2.4 使用自动缩放 302

12.2.5 为资源添加过期时间标签   304

12.3 成本优化    308

12.3.1 按需构建环境 309

12.3.2 使用多云环境 309

12.3.3 对多云和多区域之间的数据传输进行评估  310

12.3.4 在生产中测试 312

12.4 本章小结    313

第13 章 工具管理    315

13.1 使用开源的工具和模块     316

13.1.1 功能性   317

13.1.2 安全性   318

13.1.3 生命周期  319

13.2 工具升级    321

13.2.1 升级前检查清单 321

13.2.2 向后兼容性  322

13.2.3 升级中的破坏性变更   324

13.3 工具替换    327

13.3.1 新工具支持导入 327

13.3.2 不支持导入能力 329

13.4 事件驱动的IaC    330

13.5 本章小结    332

附录A 示例运行说明   335

附录B 练习题答案   349