Przewodnik po dryfie konfiguracji i sposobach zapobiegania mu

Rozbieżność konfiguracji stanowi istotny problem dla wszystkich specjalistów ds. infrastruktury jako kodu (IaC). W tym artykule przyjrzymy się bliżej zarządzaniu tym zjawiskiem, jego znaczeniu, źródłom oraz dostępnym rozwiązaniom.

Czym jest rozbieżność konfiguracji?

Właściciele aplikacji są zmuszeni do ciągłego modyfikowania swoich programów i infrastruktury, która je wspiera, aby nieustannie podnosić jakość obsługi klienta. Ci klienci mogą być zarówno wewnętrzni, jak i zewnętrzni.

W wyniku tych zmian i aktualizacji, konfiguracja aplikacji i infrastruktury ulega przeobrażeniom. Te modyfikacje mogą zarówno wzmocnić, jak i osłabić odporność systemów, a ten proces nazywany jest rozbieżnością konfiguracji.

Jak działa rozbieżność konfiguracji?

Potencjał wystąpienia rozbieżności konfiguracji wzrasta wraz ze złożonością systemów produkcyjnych oraz procesem dostarczania oprogramowania. Kod zazwyczaj przemieszcza się od stanowiska programisty, poprzez środowisko programistyczne, testowe, kontroli jakości, aż po środowiska przedprodukcyjne i produkcyjne.

Potencjalny wpływ rośnie wraz z drogą, jaką kod pokonuje w procesie wdrożenia. Nawet niewielka różnica między wersją pakietu zainstalowaną na laptopie programisty, a wersją na serwerze testowym, może utrudnić i opóźnić proces debugowania. Zazwyczaj środowiska przedprodukcyjne i produkcyjne powinny być swoimi dokładnymi kopiami. Wiele firm wdraża nowy kod nawet kilka razy dziennie, co dodatkowo zwiększa presję.

Najczęstsze przyczyny rozbieżności konfiguracji

Brak komunikacji

Zdarza się, że zespoły odpowiedzialne za wcześniejsze etapy wdrożenia nie informują partnerów z dalszych etapów o wprowadzonych zmianach, co prowadzi do zakłóceń w całym systemie.

Poprawki

Poprawki to zmiany w kodzie, które są wprowadzane w celu rozwiązania pilnego problemu, który nie może czekać na następną zaplanowaną aktualizację. Czasami inżynierowie, pracując nad rozwiązaniem problemu, nie wprowadzają lub nie dokumentują tej samej poprawki w innych środowiskach, co w konsekwencji prowadzi do rozbieżności. Często ponowne pojawienie się pierwotnego problemu jest efektem tego dryftu.

Krytyczne aktualizacje pakietów

Krytyczne aktualizacje pakietów są nieco podobne do poprawek – obie są wdrażane szybko. Główną różnicą jest to, że krytyczne aktualizacje pakietów są stosowane w celu uniknięcia potencjalnych problemów w przyszłości. Takie aktualizacje również mogą przyczyniać się do rozbieżności, tak jak poprawki.

Brak automatyzacji

Automatyzacja nie eliminuje całkowicie ryzyka wystąpienia rozbieżności konfiguracji, ale znacząco je zmniejsza.

Zmiany na potrzeby wygody

Czasami programiści wprowadzają zmiany o charakterze tymczasowym. Na przykład, rozbieżność występuje, gdy programista instaluje nowy pakiet na serwerze testowym w celu przetestowania pewnej funkcjonalności i zapomina przywrócić go do pierwotnego stanu.

Dlaczego zarządzanie konfiguracją jest ważne?

Jednym z powodów, dla których rozbieżność konfiguracji może być tak szkodliwa, jest fakt, że pozostawiona bez nadzoru, może stopniowo osłabiać infrastrukturę, podobnie jak niewielki wyciek za ścianą.

Gdy rozbieżność zostanie już wykryta, znalezienie jej pierwotnej przyczyny zajmuje sporo czasu, który jest niezwykle cenny w sytuacjach awaryjnych.

W rozwoju oprogramowania rozbieżność konfiguracji jest istotną przyczyną spowolnienia cykli wdrożeniowych, co skutkuje niepotrzebnym wysiłkiem i obniżeniem produktywności programistów.

Obniżenie kosztów

Dokładna analiza infrastruktury IT pozwala na identyfikację duplikatów i nadmiernej alokacji zasobów, co prowadzi do obniżenia całkowitych kosztów.

Wyższa produktywność

Stabilne i dobrze zdefiniowane konfiguracje umożliwiają sprawne zarządzanie i budowanie infrastruktury. Ponadto, minimalizacja liczby unikalnych serwerów ogranicza potrzebę ręcznej konfiguracji każdego z nich.

Szybsze debugowanie

Spójne konfiguracje pozwalają zespołom debugującym na wykluczenie błędów konfiguracyjnych, co przyspiesza rozwiązywanie zgłoszeń. Zespoły mogą skoncentrować się na innych przyczynach problemów, bez konieczności szukania rozbieżności w konfiguracji.

Problemy powodowane przez rozbieżność konfiguracji

Problemy z bezpieczeństwem

Nieprawidłowe konfiguracje są jedną z najczęstszych przyczyn naruszeń bezpieczeństwa. Rozbieżność konfiguracji, nawet jeśli zaczyna się od bezpiecznej konfiguracji, może zwiększyć ryzyko ataków i naruszeń sieci.

Przestoje

Błędy konfiguracyjne mogą prowadzić do przestojów, umożliwiając atakującemu wykorzystanie luki typu DoS lub przełamanie zabezpieczeń kluczowego serwera. Ponadto, niepoprawna zmiana konfiguracji urządzenia sieciowego może znacząco wpłynąć na jego wydajność. Powrót do „złotej konfiguracji” może zająć więcej czasu, jeśli ta konfiguracja również zawiera błędy.

Brak zgodności

Ścisła kontrola bezpieczeństwa jest niezbędna do zachowania zgodności z przepisami, takimi jak ISO 27001, PCI-DSS i HIPAA. Niekontrolowana rozbieżność konfiguracji może skutkować naruszeniem tych przepisów.

Obniżona wydajność

Konfiguracja jest zazwyczaj najbardziej optymalna w momencie jej planowania. Modyfikacje ad hoc mogą utrudniać optymalizację sieci, powodując powstawanie wąskich gardeł i konfliktów.

Strata czasu

Rozwiązywanie problemów z siecią, której nie rozumiemy lub która nie jest zgodna z dokumentacją, pochłania dużo czasu. Dryf konfiguracji może prowadzić do rozwiązywania problemów, które nie miałyby miejsca, gdyby sieć była w zaplanowanym stanie, dodatkowo generując przestoje dla użytkowników.

Typowe błędy, na które należy uważać podczas monitorowania dryftu konfiguracji

W idealnym świecie wszystkie serwery środowiska programistycznego (Dev/QA/Staging/Prod) miałyby identyczną konfigurację. Niestety, w rzeczywistości tak nie jest. W warunkach komercyjnych właściciele aplikacji często modyfikują infrastrukturę w miarę wprowadzania nowych funkcjonalności.

Monitorowanie rozbieżności konfiguracji ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia jak największej jednorodności środowisk oprogramowania. Zarządzanie konfiguracją zmniejsza koszty, zwiększa produktywność, skraca czas debugowania i poprawia komfort użytkowania.

Aby osiągnąć sukces w monitorowaniu, organizacje muszą unikać błędów, nawet jeśli korzystają z zarządzania konfiguracją i monitorują dryft.

Poniżej przedstawiono typowe błędy:

Brak aktualizacji CMDB

Utrzymywanie aktualnej bazy danych zarządzania konfiguracją (CMDB) jest istotnym elementem zarządzania konfiguracją. CMDB umożliwia przeglądanie w jednym miejscu informacji o zainstalowanym sprzęcie i oprogramowaniu w sieci. Dane są gromadzone dla każdego zasobu, co zapewnia lepszą widoczność i przejrzystość.

Brak aktualizacji CMDB naraża firmy na ryzyko niepełnego zrozumienia wpływu konfiguracji jednego elementu na inne. Organizacje ryzykują uszkodzenie swojej infrastruktury i bezpieczeństwa, nie rozumiejąc konsekwencji zmian.

Zarządzanie bazami CMDB może być trudne, zwłaszcza w przypadku rosnącej liczby zasobów, ale skuteczna organizacja i zarządzanie danymi ma kluczowe znaczenie dla śledzenia zmian konfiguracji i zrozumienia infrastruktury.

Brak planu monitorowania dryftu konfiguracji

Organizacje często dysponują rozległą i złożoną infrastrukturą, którą należy monitorować. Kluczowe jest określenie, które elementy wymagają największej uwagi. W przeciwnym razie zarządzanie konfiguracją może szybko stać się nieefektywne i chaotyczne.

Organizacje muszą określić, które zasoby są niezbędne do monitorowania dla całej firmy i poszczególnych jednostek biznesowych. Najważniejsze systemy będą się różnić w zależności od jednostki i branży.

Brak automatycznego monitorowania

Istnieje kilka sposobów na monitorowanie rozbieżności w konfiguracji, ale niektóre są bardziej zaawansowane i skuteczne od innych.

Ręczne monitorowanie dryftu konfiguracji jest kosztowne i czasochłonne, a także zwiększa ryzyko wystąpienia błędu ludzkiego. Nie jest to najlepsza technika, chyba że firma ma bardzo małą infrastrukturę.

Automatyczne monitorowanie jest najbardziej zaawansowanym i skutecznym sposobem na utrzymanie konfiguracji w pożądanym stanie. Dedykowane systemy monitorowania konfiguracji mogą natychmiast wykryć rozbieżność i często oferują rozwiązania, w tym szybką korektę. Zapewnia to jak najszybszy powrót infrastruktury do pożądanego stanu.

Jak monitorować dryft konfiguracji?

Gdy uświadomimy sobie, jak szkodliwy może być dryft konfiguracji, staje się oczywiste, dlaczego jego wykrywanie powinno być priorytetem. Zrozumienie, co i dlaczego uległo zmianie, co doprowadziło do dryftu, jest pierwszym krokiem w tym procesie.

Zdefiniuj, czego szukasz

Możesz przeprowadzić ocenę swojej organizacji, identyfikując elementy kluczowe dla całej organizacji, jak i te kluczowe dla poszczególnych jednostek biznesowych.

To podejście różni się w zależności od jednostki. W branżach o wysokim stopniu regulacji może być rozległe lub skupiać się wyłącznie na wąskich, kluczowych dla systemu plikach lub aplikacjach. Znaczenie systemu determinuje częstotliwość i wagę systemów monitorowania.

Ustal linię bazową

Zawsze będą występować różnice między środowiskiem produkcyjnym a etapami testowymi. Linia bazowa do sprawdzania dryftu jest tworzona przez zdefiniowanie, jaki powinien być każdy etap i jakie odchylenia są dopuszczalne.

Wczesne etapy testowania mogą charakteryzować się wyższym limitem dryftu, niż testy akceptacyjne użytkownika lub środowisko produkcyjne, gdzie dryft powinien wynosić zero.

Monitoruj swój system

Wymagany poziom monitorowania będzie różnić się w zależności od dojrzałości organizacji, jej aktualnych systemów, narzędzi, całkowitej liczby konfiguracji do sprawdzenia oraz wymaganego poziomu kontroli. W zależności od potrzeb i zgodności, monitorowanie może różnić się dla każdej jednostki w organizacji.

Jak zapobiegać przesunięciom konfiguracji?

Monitorowanie musi zapewnić, że infrastruktura jest utrzymywana w odpowiedniej konfiguracji, po ustaleniu linii bazowej i dopuszczalnych odchyleń. Bez strategii monitorowania, tworzenie planów konfiguracji i dokumentacji jest stratą czasu.

Można zastosować różne podejścia do monitorowania rozbieżności w konfiguracji. Wiele firm łączy różne metodologie i narzędzia, w oparciu o ich wymagania.

Ciągłe ręczne monitorowanie

Poszczególne konfiguracje maszyn można ręcznie przeglądać i porównywać ze znanym plikiem konfiguracyjnym. Ze względu na aspekt ludzki proces ten jest nadal podatny na błędy i kosztowny pod względem czasu pracy. Powinien być stosowany tylko na niewielką skalę, dla konkretnych klastrów serwerów lub firm o skromnej infrastrukturze.

Audyty

W ramach audytów konfiguracji, zespół ręcznie sprawdza konfiguracje serwerów, porównując je z określonym wzorcem. Audyty te mogą być kosztowne, ponieważ wymagają specjalistycznej wiedzy, aby określić, jak system powinien być zbudowany i dokładnie zbadać wszelkie nieudokumentowane zmiany.

Zespół audytowy dokonuje również niezbędnych poprawek w dokumentacji konfiguracyjnej. Audyty są zazwyczaj przeprowadzane dla klastrów o dużej wartości, lub podlegających regulacjom, i odbywają się regularnie, zazwyczaj kilka razy w roku, ze względu na czas i koszty.

Inspekcja gwarantuje spójną i powtarzalną konfigurację serwera, zgodnie z ustalonym harmonogramem.

Jednak, do następnego audytu ustawienia ulegają dryftowi.

Zautomatyzowane monitorowanie w czasie rzeczywistym

Zautomatyzowane monitorowanie w czasie rzeczywistym to najbardziej wyrafinowany sposób na utrzymanie konfiguracji w pożądanym stanie. W tym celu należy zdefiniować serwery lub grupy serwerów, wraz z opisem sposobu ich konfiguracji, za pomocą dedykowanych narzędzi do konfiguracji serwerów.

Programy te będą używać lekkiego agenta do monitorowania konfiguracji serwera w danej grupie i porównywania jej z definicją.

Ten zautomatyzowany proces natychmiast ostrzega o wystąpieniu rozbieżności i zazwyczaj zapewnia opcje korekty.

Podsumowanie:

Niespójne elementy konfiguracji (CI) między komputerami lub urządzeniami są główną przyczyną dryftu. Dryf konfiguracji występuje w naturalny sposób w środowiskach centrów danych, gdy modyfikacje oprogramowania i sprzętu są dokonywane bez odpowiedniej dokumentacji lub śledzenia.

Wiele awarii systemów o wysokiej dostępności i odzyskiwania po awarii jest spowodowanych przez dryft konfiguracji. Administratorzy powinni prowadzić dokładne rejestry adresów sieciowych urządzeń, wraz z zainstalowanymi wersjami oprogramowania i wprowadzonymi aktualizacjami, aby zminimalizować rozbieżności w konfiguracji.