Qualquer discussão sobre automação em operações de TI não pode ser completa sem Ansible e Kubernetes. Embora essas duas ferramentas tenham propósitos diferentes, elas realmente revolucionaram o ciclo de desenvolvimento de software. Então, vamos chegar a essas ferramentas em detalhes.
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O que é Ansible?
Ansible, originalmente uma criação de Michael DeHaa, está atualmente classificado no GitHub como um dos 100 projetos mais populares. É muito apreciado por sua linguagem simples e facilidade de uso. Hoje, o Ansible ganhou ampla adoção como referência de fato para automação de TI.
Prosperando em uma comunidade de código aberto, a ferramenta passou por um desenvolvimento notável, oferecendo soluções para operadores, administradores e tomadores de decisão de TI em diversos ambientes técnicos.
Ansible
Consequentemente, organizações proeminentes como Twitter, eBay, Verizon, NASA, ILM, Rackspace e Electronic Arts empregam extensivamente essa ferramenta. Devido ao seu sucesso, a Red Hat adquiriu a Ansible em 2015.
O Ansible descomplica o gerenciamento de configuração, a implantação de aplicativos e a automação de tarefas. Em ambientes digitais modernos, os profissionais de DevOps costumam aproveitá-lo para provisionamento de recursos para executar uma abordagem de infraestrutura como código (IaC) para entrega de software perfeita.
Aqui estão algumas das maneiras como o Ansible pode ser usado:
Benefícios do Ansible
- Simples de aprender e usar: como os playbooks usam YAML, eles são bastante fáceis de escrever, permitindo que amadores e especialistas se divirtam com ele. A sintaxe direta e intuitiva facilita a adoção rápida e fluxos de trabalho suaves.
- Escrito em Python: esta ferramenta tem tudo a ver com simplicidade. Ele é escrito em Python, uma das linguagens de programação mais populares e pouco sofisticadas.
- Arquitetura sem agente: é sem agente. Ansible pode regular hosts remotos por meio de SSH sem exigir a instalação de software neles. Usando playbooks e funções, o Ansible facilita a definição de sua infraestrutura ideal e automatiza o caminho para chegar lá.
- Segurança aprimorada: com o SSH, o Ansible prioriza a segurança entre os sistemas. Ele protege os aplicativos e a infraestrutura contra possíveis ameaças.
- Integração com sistemas de gerenciamento de autenticação: o Ansible se integra a sistemas de gerenciamento de autenticação como LDAP, Kerberos e outros para controle de acesso adequado e segurança aprimorada.
- Confiabilidade: as infraestruturas de TI precisam de estabilidade e confiabilidade. Ansible tem um histórico de oferecer alto desempenho e confiabilidade.
Além disso, o que torna o Ansible empolgante é que ele é realmente fácil de usar. O gerenciamento de infraestrutura local e baseada em nuvem é absoluto, como diria Sherlock, “elementar” com Ansible.
Como funciona o Ansible?
Antes de nos aprofundarmos em como o Ansible funciona, vamos dar uma olhada em seus componentes:
Módulos: Se o Ansible fosse um prato (refeição), os módulos seriam o ingrediente principal. Eles são pequenos programas pré-construídos que lidam com quase tudo – de aplicativos e pacotes a arquivos em sistemas externos. O Ansible implementa instruções definidas em sistemas externos e simultaneamente entrega módulos do computador de comando.
Os playbooks executam esse módulo associado e o retiram do loop assim que a tarefa é concluída. O Ansible tem mais de 750 módulos integrados (em constante crescimento), facilitando a automação com suas execuções e tarefas!
Fonte da imagem: InterviewBit
Playbooks: Playbooks são manuais do usuário orientados a tarefas que usam o formato YAML para simplificar a automação. Esses playbooks determinam o fluxo de trabalho e executam as tarefas de maneira ordenada. Playbooks podem executar procedimentos sequenciais, definir ambientes e gerenciar vários estágios de uma tarefa.
Plug-ins: os plug-ins do Ansible melhoram a funcionalidade integrada e personalizada do site. O sistema pode executar funções de registro, exibição de eventos, cache e controlador de front-end e as executa antes dos módulos nos nós.
Inventários: os inventários do Ansible contêm listas de hosts com seus endereços IP, servidores e bancos de dados. SSH para UNIX, Linux ou dispositivos de rede e WinRM para sistemas Windows ajudam a gerenciá-los.
Os outros componentes Ansible são API, Cloud, Host, Networking e CMD (Configuration Management Database).
Veja como o Ansible faz sua mágica:
Primeiro, o Ansible possui um arquivo de inventário com uma lista de hosts ou máquinas. Os usuários podem alterar esse arquivo de inventário adicionando os servidores que desejam controlar.
A próxima etapa é criar playbooks para definir a infraestrutura ideal nos nós gerenciados. Agora, como o Ansible roda no nó de controle que ajuda a executar tarefas no sistema remoto, ele estabelecerá uma conexão SSH com este último. Ele permite uma comunicação segura entre os nós.
Em seguida, ele envia e executa módulos para executar as tarefas definidas nos playbooks, levando os sistemas ao estado desejado.
Depois de concluir a tarefa, o Ansible remove os módulos dos nós gerenciados para evitar quaisquer módulos residuais. Por fim, fornece relatórios sobre o status da implementação das tarefas, permitindo que os usuários monitorem o andamento e os resultados das tarefas de automação. Além disso, o Ansible pode ser executado regularmente para manter e melhorar o sistema ao longo do tempo.
O que é Kubernetes?
Joe Beda, Brendan Burns e Craig McLuckie são as mentes brilhantes por trás do Kubernetes. Trabalhando como engenheiros no Google, eles criaram essa ferramenta, que agora é uma potência para aplicativos em contêineres.
Inicialmente, o Kubernetes foi desenvolvido pelo Google para gerenciar seus próprios aplicativos em contêineres em produção e foi lançado pela primeira vez como um projeto de código aberto em 2014.
Em 2015, o Google doou o Kubernetes para a Cloud Native Computing Foundation (CNCF) independente do fornecedor para promover a tecnologia de computação nativa em nuvem.
Desde então, o Kubernetes se tornou um dos principais projetos do CNCF, com ampla adoção pelo setor, e se estabeleceu como líder em orquestração de contêineres.
De acordo com o Gartner, cerca de 85% das organizações usarão o Kubernetes até 2025. E por que não deveriam? Seu ecossistema robusto de complementos, ferramentas e serviços o torna uma plataforma versátil para gerenciar aplicativos em contêineres.
O Kubernetes passou por várias atualizações importantes, trazendo novas funcionalidades, aprimoramentos e correções de bugs a cada lançamento. Está em constante evolução e melhoria, graças à comunidade apaixonada por trás dele!
Benefícios do Kubernetes
- Escalabilidade: dimensione facilmente os aplicativos com base na demanda.
- Portabilidade: implemente e gerencie aplicativos consistentemente em diferentes ambientes.
- Flexibilidade: suporte para vários tempos de execução e formatos de contêiner.
- Automação: automatize a implantação, o dimensionamento, o monitoramento e a recuperação de contêineres.
- Resiliência: Tolerância a falhas integrada e recursos de autocorreção.
- Habilitação de DevOps: promove a colaboração entre desenvolvedores e equipes de operações.
- Extensibilidade: Arquitetura personalizável e extensível para integração com outras ferramentas.
- Comunidade e ecossistema: grande comunidade e ecossistema para recursos aprimorados.
Como o Kubernetes funciona?
Como o Kubernetes é a plataforma que ajuda na orquestração de contêineres, a primeira etapa envolve empacotar o aplicativo em contêineres com a ajuda de ferramentas de conteinerização, como o Docker. Esses contêineres são autossuficientes, com todos os softwares e dependências necessários para funcionar infalivelmente em diferentes ambientes.
Em seguida, com YAML ou JSON, é definido o estado dos aplicativos, incluindo imagens de contêiner, requisitos de recursos, políticas de escalabilidade, rede e configurações de armazenamento. Os arquivos com instruções são chamados de manifestos.
No Kubernetes, um cluster é como uma equipe de computadores, chamados nós, que trabalham juntos para executar seus aplicativos. Pense nos nós como os jogadores de um time de futebol, e cada jogador pode executar vários contêineres, que são como o equipamento ou equipamento necessário para jogar.
Componentes do Kubernetes
O menor bloco de construção do Kubernetes é chamado de Pod, que é como uma casinha aconchegante para um ou mais contêineres. Os pods são como os vestiários dos jogadores, onde eles ficam e compartilham coisas como rede e recursos de armazenamento. Cada Pod tem seu próprio nome e endereço exclusivos, para que você possa identificá-los e se comunicar facilmente com eles.
As implantações são como os treinadores que gerenciam a equipe. Eles informam ao Kubernetes quantos players (ou réplicas) de cada pod devem ser executados a qualquer momento. Assim como um treinador gerencia os jogadores em campo, um Deployment gerencia a criação, dimensionamento e exclusão de Pods para garantir que seu aplicativo esteja sempre no estado desejado.
Os serviços são como os árbitros que ajudam os jogadores a se comunicarem. Eles fornecem um endereço estável, como um número de telefone, que outras pessoas podem usar para acessar seu aplicativo. Os serviços selecionam os pods certos com base em rótulos, como a posição do jogador, e distribuem o tráfego uniformemente entre eles, garantindo que todos tenham uma chance justa de jogar.
Para lidar com informações importantes, como senhas ou chaves de API, o Kubernetes fornece ConfigMaps e Secrets. Eles são como cofres onde você pode armazenar esses detalhes confidenciais com segurança e usá-los em seus pods e implantações para acessar recursos sem expô-los em texto simples.
Por fim, o servidor da API do Kubernetes é como a linha direta de treinamento da equipe. Ele fornece uma maneira fácil de gerenciar o estado da equipe usando uma API RESTful, com a qual você pode interagir usando kubectl ou outras ferramentas do Kubernetes. É como ter uma linha direta com a sala do técnico para dar instruções ou receber atualizações sobre o desempenho do time.
Comparação de recursos: Ansible x Kubernetes
FeatureAnsibleKubernetesTypeFerramenta de automação e gerenciamento de configuraçãoPlataforma de orquestração de contêineresPropósitoAutomatizar tarefas de TI, como gerenciamento de configuração, implantação de aplicativos e provisionamento de sistemaAutomatizar implantação, dimensionamento e gerenciamento de aplicativos em contêinerArquiteturaAgentless, usa SSH ou WinRM para se comunicar com sistemas de destinoContêinerizado, usa uma arquitetura de nó mestreConfiguraçãoEscrito em YAML, declarativo linguagemEscrito em YAML ou JSON, linguagem declarativaEscalabilidadeSuporta infraestruturas pequenas e grandesProjetado para implantações em grande escalaAlta disponibilidadePull-based, onde os contêineres são extraídos do registro de contêineres para os nós de destinoFornece recursos integrados de alta disponibilidade com reprogramação automática de contêineres e failover de nósRedeFornece funcionalidades básicas de rede
Fornece funcionalidades avançadas de rede, como descoberta de serviço, balanceamento de carga e roteamento baseado em DNSDeploymentPush-based, onde as alterações de configuração são enviadas por push para os sistemas de destino
Usa TLS para comunicação, fornece isolamento de contêiner integrado e RBAC para controle de acessoRolling updates
Suporta atualizações contínuas com tempo de inatividade mínimo
Oferece suporte a atualizações contínuas com tempo de inatividade zero e verificações de saúde
Fornece verificações de integridade básicas para sistemas de destino
Fornece verificações de integridade avançadas para contêineres e reinicializações automáticas de contêineresSegurançaUsa SSH ou WinRM para comunicação, requer autenticação e autorização adequadas
Moderado a íngreme, requer uma compreensão dos conceitos de conteinerização, rede e sistemas distribuídosExtensibilidadeFornece módulos personalizados para estender a funcionalidade
Fornece recursos e operadores personalizados para estender a funcionalidade Curva de aprendizado
Moderado, requer conhecimento de YAML e script básico
Moderado a íngreme, requer compreensão dos conceitos de conteinerização, rede e sistemas distribuídos
Usos do Kubernetes
Implantação de aplicativos
O gerenciamento de aplicativos complexos no ambiente de produção requer a execução de inúmeras tarefas sem falhas dentro de um prazo. Se os desenvolvedores executassem a tarefa manualmente, levariam semanas para implantar o aplicativo.
No entanto, usando o Kubernetes e conteinerizando os aplicativos, eles podem não apenas implantá-los e gerenciá-los em um cluster de máquinas, mas também garantir consistência e reprodutibilidade. Eles podem obter eficiência máxima automatizando tarefas como agendamento, dimensionamento e atualizações.
Escalabilidade e balanceamento de carga
Para que um aplicativo seja bem-sucedido, ele deve acomodar volumes de tráfego mais altos sem comprometer o desempenho. Os recursos integrados de escalabilidade e balanceamento de carga do Kubernetes oferecem a melhor opção.
Ele distribui as cargas de trabalho em um cluster de máquinas e aumenta ou diminui automaticamente com base na demanda, garantindo alta disponibilidade. Além disso, também ajuda a alocar o tráfego de entrada em várias instâncias.
Descoberta de serviço e rede
A maioria dos aplicativos não pode funcionar por conta própria. Eles precisam se conectar com outros aplicativos ou serviços. O Kubernetes oferece recursos de rede que auxiliam no estabelecimento de comunicação entre contêineres em um cluster. Os aplicativos também podem descobrir e se conectar a outros serviços executados no grupo por meio da ferramenta de serviço baseada em DNS.
Atualizações contínuas e reversões
Com o Kubernetes, atualizar aplicativos ou reverter para versões anteriores é simples. Ele automatiza o processo e garante atualizações contínuas sem interferir na disponibilidade do aplicativo, permitindo atualizações e reversões contínuas com pouco tempo de inatividade.
Gerenciamento de Infraestrutura
O Kubernetes adota uma abordagem declarativa para simplificar o gerenciamento da infraestrutura. Ele permite que os usuários definam recursos de infraestrutura como armazenamento, rede e computação como código usando manifestos YAML ou JSON. Esses manifestos ou arquivos de configuração permitem controle de versão, automação, gerenciamento de IaC (infraestrutura como código) e simplificação do gerenciamento de configurações de infraestrutura complexas.
Implantação híbrida e multinuvem
O Kubernetes é um divisor de águas para organizações que buscam adaptabilidade e agilidade em suas implantações. Ao empregar uma camada de abstração consistente, a implantação e o gerenciamento de aplicativos em vários provedores de nuvem ou data centers locais tornam-se eficientes.
Ele permite que os usuários adotem uma estratégia híbrida ou multinuvem, aproveitando a flexibilidade e a portabilidade dos contêineres para implantar e gerenciar aplicativos em diferentes ambientes.
Ansible e Kubernetes – Ciclo de vida de desenvolvimento de software
Estágio no SDLC Ansible KubernetesDevelopmentFornece gerenciamento de configuração automatizado e implantação de ambientes de desenvolvimento, permite controle de versão para arquivos de configuração e facilita implantações de código
N/ATestingFornece provisionamento e configuração automatizados de ambientes de teste, permite fácil replicação de ambientes e oferece suporte a tarefas de teste automatizadas
N/AIntegração Contínua/Implantação Contínua (CI/CD)
Facilita implantações automatizadas de aplicativos e alterações de configuração, permite controle de versão para código de infraestrutura e oferece suporte a entrega contínua e pipelines de implantação
Facilita implantações em contêineres, dimensionamento e gerenciamento de aplicativos, oferece suporte a atualizações contínuas e implantações sem tempo de inatividadeEstadiamento/pré-produção
Fornece provisionamento e configuração automatizados de ambientes de preparação, permite consistência entre ambientes de preparação e produção e facilita o teste de ambientes semelhantes à produção
Facilita implantações em contêineres e dimensionamento de aplicativos em ambientes de pré-produção, permite o teste de aplicativos em contêineres em um ambiente isoladoProduçãoFacilita provisionamento, configuração e gerenciamento automatizados de ambientes de produção, permite práticas de infraestrutura como código (IaC) e oferece suporte a implantações de produção
Fornece implantações em contêineres, dimensionamento e gerenciamento de aplicativos de produção, oferece recursos integrados de alta disponibilidade e funcionalidades avançadas de redeOperações/Manutenção
Automatiza o gerenciamento de desvio de configuração, monitoramento contínuo e aplicação do estado desejado. Oferece suporte a backups, atualizações e tarefas operacionais. Simplifica o gerenciamento de aplicativos, dimensionamento, atualizações e tarefas operacionais, como atualizações contínuas e reinícios automáticos para aplicativos em contêineres.
Solução de problemas/depuração
Habilita visibilidade de configuração, solução de problemas e reversão para problemas. Habilita visibilidade de aplicativo de contêiner, solução de problemas, depuração e logs/diagnósticos.
Casos de uso do Ansible
A equipe de operações de TI gerencia uma grande infraestrutura com centenas de servidores em vários data centers. Com o Ansible, eles automatizam configurações e processos de servidor consistentes e seguros, como gerenciamento de usuários, configuração de firewalls e aplicação de políticas de segurança.
Os servidores são agrupados por funções e ambientes, e as execuções regulares do playbook os mantêm atualizados e em conformidade. O Ansible simplifica o gerenciamento de configuração, reduz o trabalho manual e melhora a conformidade com a segurança.
Casos de uso do Kubernetes
Uma equipe de desenvolvimento cria um aplicativo da Web de microsserviços e o implanta com Kubernetes, configurando rede, armazenamento e contêineres com Docker e manifestos. O dimensionamento, o balanceamento de carga, a autocorreção e as atualizações são gerenciados pelo Kubernetes. É simples escalar verticalmente ou verticalmente, e isso garante tolerância a falhas e alta disponibilidade.
Este recurso de implantação do Kubernetes implanta um aplicativo da web com 3 réplicas. Os rótulos indicam que as instâncias do aplicativo e as configurações de contêiner são definidas no campo de modelo. O Kubernetes gerencia dimensionamento, balanceamento de carga, autocorreção e atualizações contínuas para um aplicativo escalável, resiliente, tolerante a falhas e altamente disponível.
A administração é mais fácil com contêineres e Kubernetes, garantindo implantação uniforme e fácil escalabilidade. Mais configurações podem ser adicionadas conforme necessário para rede, armazenamento e outras necessidades.
Para concluir
Embora o Ansible e o Kubernetes sejam ferramentas de automação, compará-los diretamente entre si não seria totalmente justo. O Ansible auxilia no gerenciamento de configurações e tarefas em uma ampla variedade de sistemas, enquanto o Kubernetes é mais sobre orquestração de contêineres.
Se considerarmos uma infraestrutura de TI tradicional, o Ansible seria a escolha certa para lidar com configurações e implantações. No entanto, o Kubernetes é excelente para ambientes modernos nativos da nuvem e para o gerenciamento de aplicativos em contêineres.
Além disso, ambas as ferramentas têm seus pontos fortes e podem aprimorar muito a automação de TI e os fluxos de trabalho de implantação em suas respectivas áreas de especialização. Portanto, entender seus propósitos exclusivos e utilizá-los de acordo pode agregar imenso valor às suas operações.