Network Infrastructure as Code nutzt DevOps-Methoden, um strukturierte Verfahren für Konfigurationsänderungen zu entwickeln und Validierungen vor und nach Änderungen einzuführen.
Infrastructure as Code (IaC) verwendet automatisierte Kontrollskripte zur Konfiguration, Verwaltung und Überwachung der Softwareinfrastruktur. Die Skripte werden in einem Software-Code-Repository wie Git gespeichert. Automatisierte Prozesse checken die Skripte und führen sie aus, um eine gesamte Anwendungsinfrastruktur effizient und ohne manuelle Eingriffe zu erstellen.
IaC lässt sich am besten in Umgebungen implementieren, in denen die zugrunde liegende physische Infrastruktur standardisiert ist. Durch das Hinzufügen automatisierter Tests können Änderungen an den Anwendungen und der unterstützenden Infrastruktur einfach getestet werden, bevor diese Änderungen in der Produktionsumgebung angewendet werden. Dieser Prozess wird in der Regel als kontinuierliche Integration und kontinuierliche Bereitstellung bezeichnet. Dadurch wird das Risiko einer fehlerhaften Anwendungsaktualisierung erheblich verringert.
Was ist Network Infrastructure as Code?
IaC für Netzwerke umfasst ähnliche Methoden zur Erstellung und Wartung der physischen (Underlay) und virtuellen (Overlay) Netzwerke. Ein Netzwerkkonfigurations-Repository, wie Git, enthält die Konfigurationsvorlagen und -variablen. Automatisierungswerkzeuge werden ausgelöst, wenn sich das Repository ändert. Die daraus resultierenden Automatisierungen prüfen die neuen Konfigurationsdefinitionen, ersetzen die Variablen und verteilen die aktualisierten Konfigurationen. Dies ist komplexer als ein paar einfache Skripte, die grundlegende Automatisierungsaufgaben ausführen, daher sollten IT-Teams den erforderlichen Aufwand einkalkulieren.
Abbildung 1: Netzwerk-IaC nutzt DevOps und Konzepte der kontinuierlichen Integration und Bereitstellung, um davon zu profitieren.
Die Einführung von Netzwerk-IaC ist einfacher, wenn das Netzwerk ein standardisiertes physisches und virtuelles Netzwerk verwendet. Im Idealfall werden einige Netzwerksegmente in Form von Bausteinen erstellt, zum Beispiel ein Zweigstellenstandort, ein Rechenzentrums-Pod, ein Internetzugangsblock, ein WLAN-Segment im Büro und so weiter. Die Bausteine werden über genau definierte Schnittstellen oder Links miteinander verbunden.
Dieser Bausteinansatz hat viele Vorteile, wie:
geringere Variabilität
einfachere Erstellung von Testumgebungen
wiederholbare Überwachung und Fehlersuche
klar definierte Stücklisten
vor allem eine einheitliche Konfiguration.
Netzwerkteams können natürlich eine vollständige Netzwerk-IaC-Implementierung von Grund auf mit Tools wie Python und Ansible entwickeln, aber das ist nicht notwendig. Die Alternative besteht darin, die APIs eines kommerziellen Produkts zur Automatisierung der Netzwerkkonfiguration zu verwenden, um den Aufwand zu vereinfachen. Denken Sie daran, dass der API-Ansatz für die Integration mehrerer Controller-basierter Systeme, die zum Beispiel für Software-defined WAN (SD-WAN), Rechenzentren, WLAN, Sicherheit und IP-Adressverwaltung verwendet werden, unerlässlich ist.
Kontinuierliche Integration und kontinuierliche Bereitstellung im Netzwerk
Die ultimative IaC-Implementierung umfasst einen vollständig automatisierten Prozess der kontinuierlichen Integration und Bereitstellung. In der Software- und Anwendungswelt ist dieser Prozess in der Regel einfach zu handhaben: Starten Sie mehrere Anwendungs-VMs und einige Test-Clients und führen Sie eine Reihe von automatisierten Tests durch. Wenn die Tests erfolgreich sind, wird die Anwendung in der Produktion eingesetzt.
Der ultimative Nutzen von Netzwerk-IaC kommt dem Unternehmen zugute.
In der Netzwerkwelt wird oft physische Hardware benötigt, die bestimmte Funktionen enthält, die in virtuellen Implementierungen nicht verfügbar sind. Der Aufbau physischer Testlabors mit dieser Hardware ist zeitaufwendig und teuer. Die Generierung von Testdatenverkehr ist eine Herausforderung, ebenso wie die Entwicklung von Tests, die den korrekten Betrieb des Netzwerks garantieren, wenn die Konfigurationsaktualisierungen in das Produktionsnetzwerk eingespielt werden. Die Verwendung von Standard-Bausteindesigns hilft, diese Herausforderungen zu bewältigen.
Einführung von Netzwerk Infrastruktur als Code
Die meisten Unternehmen können den technischen Prozess der Einführung von Netzwerk-IaC problemlos bewältigen. Die eigentliche Herausforderung ist jedoch der Kulturwandel. Die Organisation muss akzeptieren, dass in einigen Fällen bei der Implementierung eines Standorts ein Bausteindesign verwendet wird, das teurer ist als eine nicht standardisierte Option. Die Verringerung der Betriebskosten und des Risikos machen die Kosten jedoch in jedem Fall wett.
Die Netzwerkteams müssen eine IaC-Mentalität akzeptieren, die besagt, dass alle Netzwerkänderungen den definierten Bereitstellungsprozess durchlaufen und dass manuelle Änderungen am Netzwerk nicht zulässig sind. Netzwerkvalidierungstests sind für den Erfolg der Initiative absolut entscheidend, und es kann eine Herausforderung sein, ausreichend umfassende Tests zu erstellen.
Beachten Sie, dass die Erstellung der Änderungen und die Identifizierung der Testparameter Funktionen sind, die traditionell von einem Netzwerktechniker ausgeführt werden. Das Automatisierungselement kann durch kommerzielle Produkte oder durch ein IaC-Softwareentwicklungsteam bereitgestellt werden; nicht jeder muss über Softwareentwicklungskenntnisse verfügen.
Vorteile von Infrastructure as Code für Netzwerke
Die Einführung von IaC für Netzwerke bringt zahlreiche Vorteile mit sich, darunter folgende:
Nachverfolgung von Änderungen: Infrastrukturänderungen lassen sich leicht nachverfolgen, da sie in Netzwerkkonfigurationsvorlagen und -variablen vorgenommen werden. So lassen sich fehlerhafte Konfigurationsänderungen leicht erkennen und rückgängig machen.
Regelmäßige Bereitstellung kleiner Änderungen: Ein automatisierter Prozess mit Validierungstests erleichtert die regelmäßige Bereitstellung kleinerer Änderungen. IT-Teams vermeiden große Wartungsfenster, die mehrere Konfigurationsänderungen umfassen, von denen sich einige gegenseitig beeinflussen können.
Allgemeine Einfachheit: Kleinere Änderungen sind viel leichter zu verstehen, leichter zu automatisieren, leichter zu testen und haben weniger Nebenwirkungen.
Weniger Fehler: Netzwerk-IaC eliminiert manuelle Prozesse und entsprechende menschliche Fehler.
Validierung des Zustands vor der Änderung: Unit-Tests validieren den Zustand des Netzwerks vor der Änderung und verhindern, dass eine Änderung angewendet wird, wenn das Netzwerk nicht wie erwartet funktioniert.
Überprüfung des Zustands nach der Änderung:Unit-Tests verifizieren, dass der Betriebszustand des Netzwerks nach der Implementierung der Änderung korrekt ist.
Testumgebungen: Bei kontinuierlicher Integration und kontinuierlichen Bereitstellungsprozessen findet eine Validierung der vorgeschlagenen Änderung in einer Testumgebung statt, bevor sie im Produktionsnetzwerk bereitgestellt wird. Dadurch verringert sich das Risiko einer fehlerhaften Änderung erheblich.
Der ultimative Nutzen von Netzwerk-IaC kommt dem Unternehmen zugute. Erstens wird das Risiko von Änderungen an der Netzwerkkonfiguration erheblich reduziert. Zum anderen unterstützt es agile Geschäftsprozesse, die dem Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.
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