*作者：宋陽（流鑫）*

企業上雲是近些年的發展熱潮，越來越多的企業把自己的應用部署在各個雲廠商中，利用雲端計算帶來的彈性、靈活、安全、低成本等特性，輕鬆幫助企業搭建自己的應用。

隨著企業規模和業務形態的發展，一個應用需要組合多種雲資源才能對外提供服務，為了便於研發人員開發除錯，每種應用都需要部署到多套環境，單純透過人工手動管理雲資源的方式會使得基礎設施管理人員的負擔不斷加重。

因此越來越多的企業選擇使用程式碼（而非手動流程）來定義基礎設施，即 IaC（Infrastructure as Code），像對待應用軟體一樣對待基礎設施，這樣不僅能夠免去繁雜的人工操作還可以利用程式碼配置原生帶來的版本化和抽象化等能力。

在雲端計算的時代下，應用的部署往往會依賴多個基礎設施（計算、儲存、網路）。企業內部往往需要一個 PaaS 平臺來交付自己的應用，但是 PaaS 平臺的開發和維護需要企業有較大的技術和人力投入。對於快速發展的企業更希望能夠把精力專注於企業的核心業務。

阿里雲 Serverless 應用引擎 SAE（Serverless App Engine）是一個面向應用的 Serverless PaaS 平臺，天然支援透過 IaC 的方式來建立和管理，而 Terraform 作為 IaC 領域的事實標準，已成為了企業 IaC 管理的首選工具，將 Terraform 和 SAE 組合會發生一些奇妙的化學反應，企業可以以一種 **ADaC**（Application Deploy as Code）的方式，透過簡單的程式碼配置檔案管理企業的應用。

下面，我們簡單的介紹 IaC 和 SAE 給企業帶來的巨大便利，並透過一個使用 Terraform 建立 SAE 應用的例子感受 SAE & Terraform 給傳統企業 IT 設施管理帶來的降維打擊。

## 基礎設施即程式碼

### 企業基礎設施管理發展歷程

應用能夠正常對外服務需要依賴計算、儲存、網路等基礎資源。他們是應用正常執行的基礎上下文。這些資源也稱為環境基礎設施。在傳統的管理模式下，大多數公司都會有專門的運維團隊來管理自己的正式生產和測試環境。隨著業務的升級和公司規模的增長，運維團隊在基礎資源管理上會經歷大概 3 個階段：

-   **手工運維**：在企業發展初期，企業的業務種類和規模都處於起步階段，而且基礎環境屬於變更頻率相對很低的資源，運維團隊往往透過人工管理就可以搭建起服務所需的基礎資源，使用雲服務的企業在雲廠商的控制檯透過滑鼠操作就可以完成雲資源的建立。這一階段研發人員基礎設施需求很低，運維人員透過手工運維就能滿足。

-   **運維操作指令碼化**：伴隨企業規模和業務的發展，運維團隊會接收到越來越多的環境建立請求，大部分運維團隊的成員為了提升環境建立效率會自發的編寫規範化的文件和指令碼，或者透過 CLI 來輔助資源的建立，但是因為一個服務往往需要多種基礎設施資源配合才能正常對外提供服務，指令碼還無法簡單的處理不同基礎設施之間的依賴關係，這一段運維人員建立環境會逐步變成一個繁瑣且低效的工作。

-   **基礎設施即程式碼**：手工運維和文件指令碼化已經極大的影響開發效率。企業會逐步把基礎設施抽象成程式碼，用管理程式碼的方式配置基礎設施，對環境基礎設施可以像對待程式碼一樣進行版本控制和回滾，而且多個環境之間可以複用相同的程式碼模組，實現環境基礎設施的快速交付。

### Terraform 應運而生

2014 年，HashiCorp 公司推出了產品 Terraform，它是一個可以安全、高效地建立，變更以及版本化管理基礎設施的工具，時至今日 Terraform 絕對是 IaC 領域的王者。使用 Terraform 管理企業基礎設施可以給企業帶來多種好處：

-   **使用宣告式的 IaC 管理基礎設施**：宣告式的描述能夠保證即使程式碼執行多次也能達到一致的狀態，使用程式碼來描述基礎資源，能夠更加形象直接的展示出不同環境之間的差異。不論什麼環境出現問題，都能快速的復刻出一個新的環境。

-   **豐富的 modules 生態**：幾乎包含所有云廠商的雲資源，使用者可以在官方維護的模組倉庫 Terraform Registry 中使用各種官方和社群提供的高質量模組。讓使用者不用再重複編寫其他雲廠商的模組，利用開源社群的能力，不斷完善和壯大 Terraform 生態。

-   **資源依賴管理**：Terraform 會根據模板中的定義，構建所有資源的 DAG 拓撲關係圖。對於有依賴資源的資源，會根據依賴關係有序執行，對於沒有任何依賴關係的資源會以並行的方式建立以保證執行的高效性。

## 雲端計算時代下的企業應用部署

應用的部署往往會涉及到 VPC 網路管理和劃分，虛擬機器的建立，透過負載均衡暴露應用的服務地址。在微服務架構盛行的今天，企業還需要部署和運維一些微服務元件，以提供服務發現、配置管理、無損上下線等功能保證應用能夠提供穩定不斷流的服務。為了能夠監控應用的執行狀態，透過 Trace、Metrics、Logs 等資訊來了解應用健康狀態是必不可少的部分。

一個健康的應用需要組合一系列基礎設施的能力，每個應用的測試和上線都會耗費研發和運維管理人員大量的精力。其實不難發現，每個應用的依賴資源都存在相似的地方，很多差異性只表現在一些配置項上。

如果一個產品能夠組合這些基礎設施的能力，對外提供應用的概念，研發人員只需要關心業務程式碼的編寫，運維管理人員也不需要管理和維護大量的基礎設施，企業研發效率會有極致的提升。

阿里雲提供的 Serverless 應用引擎 SAE 就是這樣一個降低企業 IT 人員心智的產品。

SAE 是面向應用的 Serverless PaaS 平臺，能夠幫助 PaaS 層使用者免運維 IaaS、按需使用、按量計費，做到低門檻微服務應用上雲。相對於其他 Serverless 產品，它將應用的概念抽象化，幫助企業遮蔽了大量的基礎設施的建立和管理，並提供了一整套微服務解決方案，支援 Spring Cloud、Dubbo、HSF 等主流的微服務開發框架，實現了 Serverless 架構和微服務架構的完美結合。

SAE 提供了保姆級的託管服務，研發人員只需要提供一個編譯好的 JAR 包或者 WAR 包，就能夠部署一個擁有全套微服務體驗的應用，基礎設施管理人員的也無需管理大量的基礎設施。

## SAE&Terraform，應用即程式碼

現在你可以透過 Terraform 來建立和管理 SAE 上的應用，結合 Terraform IaC 和 SAE 以應用為中心的能力，這樣企業就能將應用的全部配置程式碼化，輕鬆描述和管理應用，當因為人為或者其他意外因素導致應用處於不健康或者不可用的狀態，我們可以快速的復刻出一個相同的應用來把影響最小化。

Terraform 透過宣告式的 HCL 語言來描述基礎設施，程式設計師告訴 Terraform 我期望獲取的資源狀態，剩下的事情就交由 Terraform 來建立即可。不過 Terraform 不關心建立出的應用的執行狀態。執行在 Terraform 建立出資源的服務的正常執行需要研發人員來保證。SAE 底層基於 Kubernetes，利用 Kubernetes 宣告式的能力，SAE 能夠保證應用服務一直保持宣告的狀態，正常的對外提供服務。Terraform 結合 SAE 更好的發揮了應用資源宣告式描述的能力。

下面，請跟上我們的步伐，一起來感受 IaC 的魅力。

### 準備工作

本節為你演示如何利用 Terraform 的 IaC 和依賴管理能力，快速拉起不同環境的應用以及組合 SAE 和其他雲資源來構建你的應用。

開始之前，我們先把演示相關的程式碼克隆到本地：

```
git clone git@github.com:yangsoon/terraform-sae.git
```

把建立雲資源必要的 AK，SK 暴露到環境變數中。（ Terraform 建立雲資源的時候會使用環境變數中指定 AK 和 SK 建立雲資源）。

```
export ALICLOUD_ACCESS_KEY=(your access key id)
export ALICLOUD_SECRET_KEY=(your secret access key)
```

### 快速建立多環境應用

進入到專案的根目錄並簡單看下專案的目錄結構。modules 資料夾包含了封裝好的環境基礎設施模組，包括使用阿里雲 SLB 實現負載均衡和外網訪問能力的 lb，提供專有網路的 network 模組，webserver 模組對阿里雲 SAE 資源進行了進一步封裝，方便使用者在不同環境建立應用時，能夠直接複用，減少不必要的程式碼複製。

stage 和 prod 分別儲存企業在預發環境和生產環境的資源配置。預發環境和生產環境的環境基礎設施存在較大的差異，並且生產環境的資源配置有更高的安全需求，為了防止誤操作導致生產環境的資源被損壞，我們透過檔案佈局進行隔離。

![1.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/1a1a62456bce4febbf34ca5ab48af6f8~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "1.png")

開啟 ./stage/webserver/main.tf 檔案，可以看到在預發環境我們指定使用 webserver 元件建立應用。

```
module "network" {
  source   = "../../modules/network"
  vpc_name = var.vpc_name
}

module "webserver" {
  source = "../../modules/webserver"

sg_id      = module.network.SG_ID
  vpc_id     = module.network.VPC_ID
  vswitch_id = module.network.VSWITCH_ID

app_name       = var.app_name
  image_url      = var.image_url
  namespace_name = var.namespace_name
  namespace_id   = var.namespace_id
}
```

在 ./stage/webserver/vars.tf 中填入預發環境對應的應用名稱和映象地址（這裡以 nginx 為例）。

```
variable "app_name" {
  description = "The name of the application"
  type        = string
  default     = "webserver-stage"
}

variable "image_url" {
  description = "The image of the application"
  type        = string
  default     = "nginx:stable"
}
```

下面，我們就利用 Terraform 快速構建一個預發環境.

1.  進入到 ./stage/webserver 資料夾，初始化 Terraform 工作區

```
cd terraform-sae/stage/webserver
terraform init
```

該步驟會幫你初始化 Terraform 子模組已經安裝必要的外掛，執行成功後顯示如下所示資訊

![2.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/cde1eb6645884ff0b0c91231b61d0161~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "2.png")

2.  檢視預發環境會建立出的資源型別和個數

```
terraform plan
```

![3.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/0412bbc6a60a447fb1a542dd35d4b05f~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "3.png")

執行 terraform plan 之後輸出內容較多，這裡就擷取了部分資訊，可以看到預發環境會建立 6 個資源，輸出結果會顯示新建立的資源的具體配置資訊。

3.  確認無誤之後，我們開始建立預發環境所需的資源。

```
terraform apply
```

![4.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/1fb4b4d4d3484f179752486bdbd522e2~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "4.png")

terraform apply 會再次為你展示本次執行會建立出的資源資訊，確認無誤之後，輸入 yes，這時候 Terraform 才會真正的為你建立資源。

這裡稍等一段時間，等待資源建立完成，你可以登入阿里雲控制檯檢視剛剛建立的應用。

![5.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c17f74da3f744d58bc4ee47587995035~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "5.png")

等一系列除錯測試驗證透過之後，可以繼續建立生產環境的資源。

開啟 ./prod/webserver/main.tf 檔案，可以看到我們可以直接複用 webserver 模組，並修改一些應用名稱和應用映象為生產環境相關的配置即可，除此之外，我們新建了一個 SLB，允許應用能夠被外界訪問。下面我們繼續建立生產環境的應用。

```
module "lb" {
  source = "../../modules/lb"

slb_name     = var.app_name
  address_type = "internet"
  vswitch_id   = module.network.VSWITCH_ID
}

resource "alicloud_sae_load_balancer_internet" "example" {
  app_id          = module.webserver.app_id
  internet_slb_id = module.lb.slb_id
  internet {
    protocol    = "HTTP"
    port        = var.port
    target_port = 80
  }
}

module "webserver" {
  source = "../../modules/webserver"

sg_id      = module.network.SG_ID
  vpc_id     = module.network.VPC_ID
  vswitch_id = module.network.VSWITCH_ID

app_name       = var.app_name
  image_url      = var.image_url
  namespace_name = var.namespace_name
  namespace_id   = var.namespace_id
}
```

修改./prod/webserver/vars.tf 中填入生產環境對應的應用名稱和映象地址等資訊。

5.  進入到 ./prod/webserver 資料夾，初始化 Terraform 工作區

```
cd terraform-sae/prod/webserver
terraform init
```

6.  檢視生產環境會建立出的資源型別和個數

```
terraform plan
```

![6.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/79bf26079a5e4480870345d0c0884362~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "6.png")

這裡生產環境會多建立 2 個和 SLB 相關的資源。

7.  確認無誤之後，我們開始建立生產環境所需的資源。

```
terraform apply
```

![7.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/ec9fa37852db48f097603830e56f3cf2~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "7.png")

等待一段時間後，我們建立了一個外網可以訪問的應用。輸出結果裡包含了我們可以訪問的外網地址。請求該地址，可以看到一個 nginx 伺服器已經搭建成功。

![8.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/4e06b8ca175440d8aa41677cd499d99f~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "8.png")

至此，我們利用 Terraform 的能力快速建立了多環境應用。

### 使用 Terraform 依賴管理能力高效組合 SAE 和其他雲資源

SAE 在 Terraform 生態下還有更高階的玩法，你可以任意組合其他雲資源。以 RDS 為例，你可以把 RDS 的一些連線資訊以環境變數的形式注入到 SAE 應用中，應用啟動之後可以透過環境變數的資訊連線到目標資料庫。

開啟 ./prod/webserver-with-db/main.tf，我們引入了 mysql 模組幫我們建立一個阿里雲 RDS 例項，建立 RDS 之後的資料庫連線資訊，以環境變數的形式注入了 SAE 應用中。

```
module "mysql" {
  source = "../../modules/mysql"

databases = [
    {
      "name" : "sae-demo",
      "character_set" : "utf8",
      "description" : "sae demo database"
    },
  ]

rds_instance_name = var.rds_instance_name
  rds_account_name  = var.rds_account_name
  rds_password      = var.rds_password
}

module "webserver" {
  source = "../../modules/webserver"

sg_id      = module.network.SG_ID
  vpc_id     = module.network.VPC_ID
  vswitch_id = module.network.VSWITCH_ID

app_name       = var.app_name
  image_url      = var.image_url
  namespace_name = var.namespace_name
  namespace_id   = var.namespace_id

envs = [{
    name  = "DB_HOST"
    value = module.mysql.DB_HOST
    }, {
    name  = "DB_PORT"
    value = module.mysql.DB_PORT
    }, {
    name  = "DB_PASSWORD"
    value = module.mysql.DB_PASSWORD
    }, {
    name  = "DATABASE_NAME"
    value = module.mysql.DATABASE_NAME
  }]
}
```

下面我們演示一下建立一個使用 RDS 作為資料儲存的應用。

1.  和之前 2 個例子類似，我們進入到 terraform-sae/prod/webserver-with-db 目錄下，執行工作空間初始化工作。

```
cd terraform-sae/prod/webserver-with-db
terraform init
```

2.  開始建立資源

```
terraform apply
```

資源建立完成之後，會輸出資料庫的公網範圍地址。

![9.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/1443c1752b6649b0ac1ca2e1742a3d10~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "9.png")

3.  檢查 SAE 應用中的環境變數

可以看到建立出的 RDS 的連線資訊已經被配置到了環境變數中。

![10.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/ce88ed8323404bbd860b4ef0b1440c94~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "10.png")

執行完 Demo 指令建立雲資源後，為了避免不必要的扣費，記得及時銷燬建立的演示資源。

```
$ cd terraform-sae/stage/webserver && terraform destroy
$ cd terraform-sae/prod/webserver && terraform destroy
$ cd terraform-sae/prod/webserver-with-db && terraform destroy
```

## 總結

SAE 和 Terraform 的結合，能夠幫助企業像處理程式碼一樣管理自己的應用，對資源的操作都變得可審計，可追溯，可回滾，同時也降低人為操作帶來的風險。而 SAE 將應用的概念抽象化，幫助企業遮蔽了大量的環境基礎設施的建立和管理，降低了使用者使用門檻，助力企業快速上雲。

### *參考文獻*

*[1]  Yevgeniy Brikman.《Terraform: Up & Running: Writing Infrastructure as Code》.O'Reilly Media*

*[2] 喬梁.《持續交付2.0》.人民郵電出版社*

***

![11.jpeg](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/080df21c2e67497798b388be592c5458~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "11.jpeg")

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App Deploy as Code! SAE & Terraform 實現 IaC 式部署應用

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