W dzisiejszym dynamicznie zmieniającym się krajobrazie technologicznym, firmy coraz częściej sięgają po rozwiązania chmurowe, aby sprostać swoim potrzebom infrastrukturalnym. Amazon Web Services (AWS) stał się wiodącą platformą chmurową, oferującą szeroką gamę usług, które umożliwiają organizacjom łatwe budowanie, wdrażanie i skalowanie aplikacji. Aby efektywnie zarządzać infrastrukturą AWS i ją automatyzować, coraz większą popularność zyskuje Terraform – narzędzie typu Infrastructure as Code (IAC). W tym artykule omówimy, jak stworzyć skalowalną architekturę referencyjną z wykorzystaniem AWS i Terraform, podkreślając jednocześnie znaczenie mikroserwisów w kontenerach zarządzanych przez Kubernetes.
Znaczenie architektur referencyjnych
Architektury referencyjne stanowią gotowy schemat projektowania i wdrażania infrastruktury oraz aplikacji w chmurze. Służą jako sprawdzone szablony zawierające najlepsze praktyki, które zapewniają niezawodność, skalowalność i bezpieczeństwo. Dzięki zastosowaniu architektury referencyjnej organizacje mogą przyspieszyć wdrażanie rozwiązań chmurowych i ograniczyć ryzyko kosztownych błędów.
Dlaczego Terraform?
Terraform to otwartoźródłowe narzędzie IAC opracowane przez HashiCorp. Umożliwia definiowanie i wdrażanie infrastruktury przy użyciu deklaratywnego języka konfiguracji. Główne zalety Terraform to:
Infrastructure as Code (IAC): Terraform pozwala na zapisanie infrastruktury w formie kodu, co umożliwia jej wersjonowanie, powtarzalność i łatwe udostępnianie.
Wsparcie dla wielu chmur: Chociaż skupiamy się na AWS, Terraform obsługuje wielu dostawców chmurowych, co czyni go uniwersalnym narzędziem dla środowisk hybrydowych i multi-cloud.
Graf zasobów: Terraform tworzy graf zależności pomiędzy zasobami, co gwarantuje ich poprawne wdrożenie w odpowiedniej kolejności.
Zarządzanie stanem: Terraform przechowuje stan infrastruktury, co ułatwia jej aktualizację i utrzymanie w czasie.
Wykorzystanie mikroserwisów w kontenerach z Kubernetes
W nowoczesnych architekturach chmurowych kluczowe znaczenie zyskuje podejście oparte na mikroserwisach. Mikroserwisy to niewielkie, niezależnie wdrażalne jednostki aplikacyjne, z których każda odpowiada za konkretną funkcjonalność. Ich główne zalety to:
Skalowalność: Każdy mikroserwis można skalować niezależnie, dostosowując go do zmieniających się obciążeń i optymalizując wykorzystanie zasobów.
Elastyczność: Programiści mogą wybierać najbardziej odpowiednie języki programowania i technologie dla każdego mikroserwisu, co sprzyja innowacyjności i zwinności.
Izolacja błędów: Awaria jednego mikroserwisu nie musi wpływać na działanie całej aplikacji, co zwiększa odporność systemu.
Ciągłe wdrażanie: Mikroserwisy umożliwiają ciągłą integrację i wdrażanie (CI/CD), co pozwala na szybkie dostarczanie nowych wersji oprogramowania.
Aby jeszcze bardziej usprawnić zarządzanie i skalowanie mikroserwisów, powszechnie stosuje się konteneryzację. Kontenery pakują aplikacje i ich zależności w jednolite środowisko uruchomieniowe, co zapewnia spójność pomiędzy etapami tworzenia, testowania i wdrażania oprogramowania.
Kubernetes – otwartoźródłowa platforma do orkiestracji kontenerów – odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu mikroserwisami w kontenerach. Oferuje on:
Automatyczne skalowanie: Kubernetes może automatycznie skalować liczbę instancji kontenerów w zależności od zapotrzebowania, zapewniając optymalne wykorzystanie zasobów.
Równoważenie obciążenia: Kubernetes zapewnia wbudowane mechanizmy równoważenia ruchu między mikroserwisami.
Samonaprawianie: W przypadku awarii kontenera lub mikroserwisu, Kubernetes może automatycznie go zrestartować lub zastąpić, utrzymując wysoką dostępność aplikacji.
Aktualizacje bez przestojów: Kubernetes umożliwia przeprowadzanie aktualizacji w sposób ciągły (rolling updates), co pozwala wdrażać nowe wersje bez przerywania działania usługi.
Dzięki połączeniu możliwości AWS, Terraform, mikroserwisów w kontenerach oraz Kubernetes, organizacje mogą zbudować wysoce skalowalną, odporną i łatwą w zarządzaniu architekturę, zgodną z nowoczesnymi praktykami cloud-native.
Podejście do architektury w AWS
W tradycyjnych środowiskach lokalnych (on-premises) organizacje często polegają na scentralizowanych zespołach architektów technologicznych. Pełnią one rolę nadzorczą, zapewniając, że zespoły produktowe i funkcjonalne przestrzegają najlepszych praktyk. Takie podejście centralne obejmuje zazwyczaj role takie jak: Architekt Techniczny (odpowiedzialny za infrastrukturę), Architekt Rozwiązań (skupiony na oprogramowaniu), Architekt Danych, Architekt Sieci oraz Architekt Bezpieczeństwa. Często zespoły te kierują się ramami architektonicznymi, takimi jak TOGAF czy Zachman Framework, jako częścią strategii architektury korporacyjnej.
W Amazon Web Services (AWS) podejście to wygląda inaczej. Preferujemy rozproszenie kompetencji architektonicznych między zespoły zamiast ich centralizacji. Takie podejście pozwala na zdecentralizowane podejmowanie decyzji, co może jednak wiązać się z ryzykiem — np. zapewnieniem, że zespoły przestrzegają wewnętrznych standardów. Aby ograniczyć to ryzyko, stosujemy dwie kluczowe strategie:
- Wzmacnianie zespołów: Wdrożyliśmy praktyki, które umożliwiają każdemu zespołowi posiadanie kompetencji architektonicznych. Przydzielamy również ekspertów, którzy pomagają zespołom podnosić jakość pracy. To rozproszone podejście jest zgodne z zasadami przywództwa Amazon, promując kulturę zorientowaną na klienta, w której wszystkie role działają wstecz od potrzeb klienta.
- Wdrażanie mechanizmów: Stosujemy zautomatyzowane mechanizmy kontroli, które zapewniają zgodność zespołów ze standardami. Pomagają one utrzymać spójność i jakość w całej organizacji.
Takie podejście oznacza, że oczekujemy od każdego zespołu AWS znajomości zasad tworzenia architektur oraz stosowania najlepszych praktyk. W tym celu zapewniamy dostęp do wirtualnej społeczności (jako partnerzy AWS), w której można dokonywać przeglądów projektów oraz pomagać zespołom w zrozumieniu najlepszych praktyk AWS. Społeczność głównych inżynierów (principal engineers) odgrywa kluczową rolę w upowszechnianiu i udostępnianiu tych praktyk.
Najlepsze praktyki AWS opierają się na naszym szerokim doświadczeniu w obsłudze tysięcy systemów na skalę internetową. Opieramy się na danych, aby definiować praktyki, a także korzystamy z wiedzy ekspertów, takich jak główni inżynierowie. W miarę pojawiania się nowych praktyk, społeczność inżynierów współpracuje w celu ich wdrożenia w zespołach.
Dzięki modelowi opartemu na społeczności głównych inżynierów i rozproszonej odpowiedzialności za architekturę, wierzymy, że dobrze zaprojektowana architektura korporacyjna może naturalnie rozwijać się zgodnie z potrzebami klientów. Liderzy technologiczni, w tym CTO i menedżerowie rozwoju, mogą korzystać z przeglądów Well-Architected, aby lepiej zrozumieć ryzyka w portfolio technologicznym. Takie podejście pozwala identyfikować wspólne wyzwania w różnych zespołach, które można rozwiązywać za pomocą mechanizmów, szkoleń lub wspólnych sesji, gdzie główni inżynierowie dzielą się wiedzą z wieloma zespołami.
Podsumowanie
Budowa skalowalnej architektury referencyjnej w AWS z wykorzystaniem Terraform i mikroserwisów w kontenerach zarządzanych przez Kubernetes pozwala w pełni wykorzystać potencjał chmury przy jednoczesnym zapewnieniu niezawodności, bezpieczeństwa i efektywności kosztowej. Funkcje IAC w Terraform upraszczają zarządzanie infrastrukturą jako kodem, wspierając współpracę i zwinność organizacyjną.
Pamiętaj, że AWS oferuje znacznie więcej usług, niż omówiliśmy w tym artykule. Aby stworzyć kompleksową architekturę referencyjną dopasowaną do Twoich potrzeb, możesz liczyć na nasze wsparcie. Pomożemy Ci wdrożyć najlepsze praktyki i wykorzystać potencjał AWS, Terraform, mikroserwisów, kontenerów oraz Kubernetes, aby wspólnie zbudować odporną i skalowalną infrastrukturę, stanowiącą fundament nowoczesnych aplikacji i usług chmurowych.
