2017年在线技术分会——运维/DevOps在线技术峰会上，来自阿里云的黎山分享了利用开源DevOps工具完成云上的自动运维的实践。她首先通过对5个应用场景的分析引出了“自动化能自动化的一切”的理念。然后介绍了使用Terraform和Packer开源工具完成云上自动运维的具体实现过程。最后对多工具组合案例进行了分享。
以下内容根据直播视频整理而成。
云计算的特点是开箱即用，可以随时扩缩容，不用考虑硬件的损坏问题，而且有丰富的云平台和云产品供选择。
应用场景分析
应用1
某应用1，为了增大吞吐率，做了流量均衡处理、扩大并发数、缩短延迟，选择了将两台ECS挂在一个SLB基础设施上的组合。要实现上述架构需要进行以下八个步骤来完成基础设施的构建：创建ECS、创建安全组、添加安全组规则、创建SLB、添加后端服务器、配置监听端口、配置会话保持、添加健康检查。
应用2
应用2的特点是需要做网络隔离，需要将其整个的应用架构搭在VPC网络内，同时有对外网络访问的需求，同时也有应用对外提供服务。所以，整个的架构是VPC下面有两个子网，通过NAT网关和共享带宽包提供对外请求，然后通过负载均衡提供入网能力。要实现以上架构需要七个步骤：创建VPC、创建VSWITCH、创建NAT网关、新建共享带宽包、创建ECS、创建SLB、创建SNAT、挂载SLB。
应用3
应用3与应用2的基础设施要求一样。此时需要按照固定流程手工再做一次重复的工作。由于人员流动，文档不全，会导致接手的人需要几天的时间熟悉环境及各种配置。
应用4
随着应用的增加，ECS、SLB等资源也在增加，希望通过“打标签”区分哪些资源属于哪些应用，将资源按照应用分组。此时需要找到资源和应用的对应关系，再把每个资源都打上标签。
应用5
应用2深受市场欢迎，流量暴增，需要增加ECS以承载更多的并发和访问量，需要扩容一台与线上应用一致的ECS，挂载到SLB上。此时，需要四步来完成上述任务：将应用的ECS打快照、生成镜像、基于此镜像创建ECS、添加到SLB。
通过以上场景分析，我们发现操作流程是有序可循的，配置是固定的。如果全部由手工操作来完成的话，效率低、时间长，可能导致错误，变更不能回滚，过程没有历史记录，过程不能审计（不知道是谁做了什么样的操作）。解决上述问题的方法是自动化。
自动化能自动化的一切
上图有三条主线，第一条是利用Packer去生成镜像，自动存储在镜像列表中，用Terraform去自动创建更新或者销毁这些基础设施。在创建ECS的时候可以选择Packer创建出来的镜像ID，同时在运行期可以使用Ansible去管理这些基础设置或者管理ECS上面的应用。
针对场景5的IaC思路
场景5的需求是扩容一台与线上应用一致的ECS。具体的操作流程是利用Packer去创建镜像，把提供服务的应用打到镜像中，用Terraform去创建ECS及其他资源，创建ECS的时候选择Packer打出来的ID。变更的时候只需要修改Terraform的模板，把ECS变量的参数加1。
Terraform/Packer介绍
他们属于HashiCorp家族。他们具有两大特点：支持多平台，开源。
Terraform
Terraform的安装如上图所示。
上图是Terraform的一个模板，其最重要的是resource，其后有两个字串（资源名称是固定的，别名可自定义）。安全组规则中，alicloud_security_group_role是固定的，可以定义安全组的出网入网规则、端口、规则作用的安全组、指定网段。对于ECS实例，可以指定instance的name、镜像ID、实例类型、创建的数量（count）、ECS的安全组、收费类型、带宽、是否IO优化、是否分配公网IP、可用区、实例的收费类型、系统盘类型等。SLB同样可以指定name、收费类型等。SLB挂载定义了SLB和instance的主要参数。
Terraform最重要的三个命令是plan、apply和destroy，plan命令会在执行之后看到参数的所有值以及要创建哪些资源，如果没有问题的话就执行apply去真正创建这些资源，可以通过destroy做销毁。
上图是VPC集群的资源拓扑图，从下往上有VPC、VSWITCH，有安全组的规则作用在安全组上，VSWITCH下有两个实例，即别名worker的ECS实例和别名为master的ECS实例。eip绑定在别名为master的实例上，自定义路由的下一跳指定的是别名为master的实例。
Packer
Packer主要的思想是通过模板来定义一些内容然后创建镜像。在此过程中，Packer支持基于创建阿里云基础镜像创建镜像，以及基于自定义镜像创建镜像，会根据模板定义自动创建经典网络ECS或者是VPC网络的ECS。在ECS之上安装相关的应用，并把ECS打一个快照，根据快照生成镜像，当镜像创建完成之后释放掉过程中创建过的资源，最后还可以做进一步的操作，比如弹性伸缩、共享镜像、复制镜像。
上图是Packer的典型模板，最重要的是builders和provisioners。builders的type决定镜像的用处，provisioners里面定义镜像要做的任务。
多个工具组合案例
案例1
可以利用Packer制作镜像，生成镜像ID，然后用Terraform的模板指定镜像ID，创建ECS，这个ECS就自带了所要提供应用的服务。这种方案的好处是一次制作、重复利用，免去每次创建机器、安装服务的重复过程。
案例2
可以利用Packer把应用打在镜像中，通过ESS做伸缩，可以用Terraform创建ESS的模板做弹性伸缩。很多用户做弹性伸缩的过程中很麻烦的一点是在最初的时候ECS所用的镜像是基础镜像（只有一个操作系统的镜像），那么弹出来的机器是不能提供服务的实例，结合Packer则可以解决这个问题。
案例3
将Terraform和Ansible做结合。Terraform在执行完成之后会在本地生成一个tfstate文件，利用开源插件Terraform Inventory可以通过tfstate生成Ansible Inventory（用来做机器分组）。Ansible可以通过读Inventory文件对指定的分组做管理或应用配置。
总结
前面的思想可以归纳为一句话：自动化能自动化的一切。其优点是：用代码描述基础设施的创建、变更、销毁；代码编写好，验证也是正确的，之后每次执行任务都不会出错；非常快速，高效；代码代替文档，有历史记录，可回滚，不用担心文档更新不及时或人员流动带来的“黑盒”问题；不用通过访问生产环境，就能知道生产环境上的配置情况；提高整个团队的DevOps能力。
Reference
- 云栖公众号：https://yq.aliyun.com/opstools
- Terraform Aliyun官方 Github地址：https://github.com/alibaba/terraform-provider
- Packer Aliyun官方 Github地址：https://github.com/alibaba/packer-provider
- Terraform 官方地址：https://www.terraform.io
- Packer官方地址：https://www.packer.io
