Qu'est-ce qu'une infrastructure immuable ? Un guide complet

• L'infrastructure immuable remplace les serveurs et les conteneurs au lieu de les modifier, ce qui garantit des déploiements cohérents.
• L'automatisation et le contrôle des versions sont essentiels à l'élaboration et à la gestion de cette approche.
• Des images ou des conteneurs préconstruits et versionnés sont utilisés pour des déploiements cohérents et reproductibles.

Supposons que vous ayez déployé un serveur dans une configuration mutable. Il se peut que vous vous connectiez, appliquiez des mises à jour, modifiiez des configurations, puis passiez des heures à résoudre ce qui n'a pas fonctionné. En revanche, dans une infrastructure immuable, ce serveur reste intact après son déploiement. Si vous avez besoin de modifications, vous créez une version mise à jour de l'image du serveur et la redéployez.

Le concept d'infrastructure immuable a changé la donne, en particulier dans le domaine de l'informatique en nuage ("cloud computing"). informatique en nuage et du DevOps. Mais qu'est-ce que cela signifie exactement et pourquoi est-ce si important ?

Infrastructure mutable ou immuable

Pour mieux comprendre l'infrastructure immuable, comparons-la à l'approche mutable traditionnelle :

Infrastructure mutable

Dans cette méthode traditionnelle de gestion des serveurs, il faut configurer un serveur avec toutes les applications et tous les paramètres et continuer à apporter des modifications directement sur ce serveur au fil du temps. Il s'agit généralement d'appliquer des correctifs, de mettre à jour les logiciels et d'ajuster les configurations. Bien qu'assez simple, cette méthode soulève un certain nombre de questions, telles que :

Dérive de la configuration : Au fil du temps, des modifications mineures s'accumulent jusqu'à ce que les serveurs ne correspondent plus à la configuration d'origine. Il est alors difficile de maintenir la cohérence de l'ensemble de l'infrastructure.

Serveurs flocon de neige : Chaque serveur devient unique, comme un flocon de neige, ce qui complique la reproduction des environnements et la résolution des problèmes.

Des retours en arrière difficiles : Le retour à un état antérieur nécessite normalement une intervention manuelle, ce qui ajoute à la complexité et au risque.

Infrastructure immuable

Cette approche moderne inverse le scénario. Au lieu de modifier les serveurs existants, vous les remplacez par des clones des originaux. Une nouvelle image ou un nouveau conteneur est créé lorsqu'une mise à jour est nécessaire avec les changements, et l'ancienne instance est remplacée par une nouvelle version.

Les principes clés sont les suivants

Images/conteneurs cohérents : Chaque composant est construit à partir d'un modèle défini, ce qui garantit la cohérence entre les environnements.

Déploiement automatisé : Les déploiements sont automatisés, ce qui réduit le risque d'erreur humaine.

Composants jetables : Les composants de l'infrastructure peuvent être traités comme des éléments jetables, qui peuvent être facilement remplacés en cas de besoin, ce qui simplifie grandement les mises à jour et la montée en charge.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Le modèle d'infrastructure immuable est très étroitement lié à l'automatisation et au contrôle des versions. Il s'appuie sur un processus automatisé bien défini pour maintenir la cohérence et la répétabilité. Voici une description plus détaillée de son fonctionnement général : 

1. Définir l'infrastructure en tant que code (IaC) : L'infrastructure en tant que code est le fondement d'une infrastructure immuable. Des outils comme Terraform peuvent être utilisés pour définir et gérer l'infrastructure de base - des éléments tels que les machines virtuelles, les réseaux et les équilibreurs de charge - à l'aide de code. Le fait de versionner ce code signifie que le suivi des modifications et des retours en arrière devient beaucoup plus simple.

2. Automatiser avec CI/CD : A L'intégration continue/la livraison continue (CI/CD) crée un pipeline automatisé depuis la validation du code jusqu'au déploiement final, en passant par la création d'images ou de conteneurs. Cela permet de s'assurer que les changements sont construits, testés et déployés de manière cohérente et efficace. Le pipeline CI/CD orchestre les étapes de construction et de déploiement suivantes :

3. Construire des images/conteneurs : C'est le cœur du processus immuable.

• Création d'images (pour les machines virtuelles) : Des outils comme Packer peuvent être utilisés pour automatiser la création d'images de machines préconfigurées. Un modèle Packer définit une image de base (par exemple, une distribution Linux minimale), des provisionneurs (scripts ou outils de gestion de la configuration comme Ansible, Chef ou Puppet) pour installer des logiciels et configurer des paramètres, et des constructeurs (les plateformes cibles, comme AWS, Azure ou Google Cloud). L'image obtenue est ensuite stockée dans un référentiel d'images.
• Construction de conteneurs (pour les conteneurs) : Les Dockerfiles définissent les étapes de construction des images de conteneurs. Un Dockerfile commence par une image de base et ajoute ensuite le code de l'application, les bibliothèques et les dépendances. Ces images sont stockées dans un registre de conteneurs (comme Docker Hub ou un registre privé).

4. Déployer les images/conteneurs : Les images ou conteneurs préconstruits sont déployés dans l'environnement cible.

• Déploiements de VM : De nouvelles instances sont créées à partir des images préconstruites à l'aide de Terraform ou de tout autre outil de déploiement spécifique à l'informatique en nuage.
• Déploiement de conteneurs : Les plateformes d'orchestration de conteneurs telles que Kubernetes sont utilisées pour gérer tous les aspects, y compris le déploiement, la mise à l'échelle et le cycle de vie d'un conteneur. Lorsque vous devez mettre à jour votre application, Kubernetes déploie de nouveaux conteneurs à côté des anciens, transférant progressivement le trafic vers la nouvelle version avant de mettre hors service les anciens conteneurs. C'est ainsi que le principe "remplacer, ne pas modifier" est appliqué dans les environnements conteneurisés.

Avantages d'une infrastructure immuable

Le passage à un modèle immuable peut sembler un changement important, mais il permet de relever certains des défis les plus urgents dans les environnements informatiques modernes. En remplaçant les composants mutables par des images préconstruites et immuables, les entreprises peuvent atteindre un niveau de cohérence et de fiabilité qu'il est difficile d'égaler avec une infrastructure traditionnelle. Voici quelques-uns des avantages de cette approche :

Stabilité accrue

Chaque déploiement utilise une image préconstruite et identique, il n'y a pas de différences entre les environnements de développement, de test et de production.

Amélioration de la sécurité

Les systèmes immuables évitent les mises à jour manuelles et les correctifs ad hoc, limitant ainsi la dérive de la configuration, qui est une cause fréquente de vulnérabilités en matière de sécurité. Si une vulnérabilité est découverte, une image corrigée peut être déployée, remplaçant entièrement l'image périmée.

Des retours en arrière simplifiés

Le retour à un état antérieur est simple. Chaque version étant immuable et stockée, vous pouvez rapidement redéployer une image antérieure si nécessaire.

Facilité d'évolution

Le passage à l'échelle se fait sans effort, car de nouvelles instances de la même image immuable peuvent être reproduites de manière cohérente, sans variations inattendues.

Dépannage simplifié

Il n'y a pas de modifications manuelles à suivre, ce qui facilite la détection des problèmes. Les journaux et les données de surveillance permettent d'identifier les problèmes sans le bruit des modifications inattendues.

Défis et considérations

Bien qu'un modèle immuable offre une série d'avantages, il est important de reconnaître les défis qui accompagnent cette approche. Voici quelques points clés à garder à l'esprit :

Complexité de l'installation initiale

Construire les fondations d'infrastructures immuables telles que les pipelines CI/CD et les processus de création d'images ou de conteneurs nécessite beaucoup de travail en amont. Cela peut constituer un obstacle pour les entreprises qui fonctionnent avec des ressources limitées ou qui n'ont pas suffisamment d'expérience.

Besoins accrus en matière de stockage

Avec le stockage de différentes versions d'images ou de conteneurs, la consommation peut augmenter, en particulier dans les environnements avec des mises à jour fréquentes ou des déploiements à grande échelle.

Considérations relatives à la sécurité

Bien que les images de base soient immuables et que les systèmes soient essentiellement "jetables", ils doivent néanmoins être configurés selon les meilleures pratiques de sécurité afin d'éviter d'être exploités par des acteurs menaçants. Il s'agit notamment d'utiliser des images de base fiables, de mettre en œuvre des pratiques de renforcement de la sécurité (security hardening practices). pratiques de renforcement de la sécurité lors de la création, la recherche régulière de vulnérabilités et le respect des normes de sécurité de l'industrie. La différence ici est que ces outils et configurations sont intégrés directement dans les images de base, de sorte que chaque instance que vous déployez commence par être sécurisée. De plus, si des vulnérabilités sont découvertes, il n'est pas nécessaire d'appliquer un correctif au système de manière traditionnelle - il suffit de reconstruire l'image avec le correctif et de la redéployer. Si le système n'est pas immédiatement remplaçable (en raison de contraintes liées à la charge de travail ou aux performances de l'ensemble de l'infrastructure, par exemple), vous pouvez déployer une solution de correction en direct telle que KernelCare Enterprise sur l'image de base. Elle se chargera de couvrir les nouveaux problèmes jusqu'à ce que le système soit détruit et recréé à partir d'une image rafraîchie.

Courbe d'apprentissage et changement culturel

La transition vers une infrastructure immuable implique l'apprentissage de nouveaux outils tels que Packer, Docker et Kubernetes. Plus important encore, elle nécessite un changement d'état d'esprit pour adopter la philosophie "remplacer, ne pas mettre à jour". Les équipes doivent s'adapter à de nouveaux flux de travail, s'appuyer fortement sur l'automatisation et développer de nouvelles stratégies de débogage.

Débogage et dépannage

Le dépannage dans une configuration immuable est différent de la modification en direct d'une instance en cours d'exécution. L'approche recommandée consiste plutôt à recréer l'image ou le conteneur problématique dans un environnement propre, afin de garantir la cohérence et le contrôle.

Applications avec état et persistance des données

L'infrastructure immuable favorise les applications sans état, mais de nombreuses charges de travail reposent sur des données persistantes. Cela nécessite une planification minutieuse pour séparer la gestion de l'état des composants immuables, ce qui ajoute de la complexité à l'architecture.

Réflexions finales

L'infrastructure immuable modifie la façon dont les entreprises construisent et gèrent leurs systèmes. En passant de systèmes traditionnels et mutables à des systèmes immuables, les entreprises peuvent renforcer la sécurité en réduisant la surface d'attaque et en rationalisant les correctifs. La cohérence est également renforcée, ce qui rend les déploiements plus fluides et plus fiables. En outre, elle favorise une meilleure évolutivité, permettant aux applications et à l'infrastructure d'augmenter ou de diminuer à la demande.

Cette approche s'inscrit parfaitement dans les pratiques modernes telles que DevOps et CI/CD, aidant les équipes à livrer plus rapidement et de manière plus sécurisée. Qu'il s'agisse d'exécuter des applications cloud-natives, de mettre à l'échelle des déploiements périphériques ou de sécuriser des environnements à fort enjeu, il s'agit d'une stratégie puissante qui façonne l'avenir de l'informatique.

Résumé

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Qu'est-ce qu'une infrastructure immuable ? Un guide complet

Description

Découvrez l'infrastructure immuable : ce qu'elle est, comment elle fonctionne, ses avantages et ses défis. Découvrez en quoi elle diffère de l'infrastructure mutable.

Auteur

Rohan Tomalsina

Nom de l'éditeur

de TuxCare

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