AltSchool Of Engineering Tinyuka’24 第10月 第2周

Source: Dev.to

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对 Terraform 的全面深度解析

在当今云驱动的世界，工程师正逐步摆脱手动供应，转而在基础设施的每一层实现自动化。站在这场革命中心的是 Terraform，它是最强大的基础设施即代码（IaC）工具之一。Terraform 让工程师能够使用代码来设计、构建和管理基础设施，确保环境一致、可重复、可扩展且自动化。

涵盖主题

• Terraform 是什么
• CLI 如何工作
• 理解 Terraform 状态
• Terraform 的核心概念和语言
• 实际案例
• 深入探讨其架构和工作流

如果你想进入 DevOps、云工程或 SRE，Terraform 是必须掌握的技能。

1. Terraform 到底是什么？

Terraform 是由 HashiCorp 创建的开源 IaC 工具。它让你使用一种叫 HCL（HashiCorp Configuration Language）的简洁声明式语言来定义整个基础设施。

不再需要在 AWS、Azure 或 GCP 控制台上点按钮，你只需编写描述基础设施的代码，Terraform 会为你创建它。

示例

resource "aws_instance" "web" {
  ami           = "ami-12345"
  instance_type = "t2.micro"
}

运行以下命令：

terraform apply

Terraform 读取代码 → 与 AWS 通信 → 创建服务器。

关键优势

• ✅ 基础设施一致性
• ✅ 更快的部署
• ✅ 基础设施版本化
• ✅ 自动化变更
• ✅ 多云支持
• ✅ 可预测的工作流

Terraform 以干净、易读的方式对复杂架构建模。

2. Terraform CLI（命令行界面）

Terraform CLI 是工程师与 Terraform 交互的方式。以下是最常用的命令：

这些命令构成了日常使用 Terraform 的核心。

3. Terraform 状态（最重要的概念之一）

Terraform 使用状态文件（terraform.tfstate）来跟踪基础设施。该文件是 Terraform 已创建资源的唯一事实来源。

为什么状态很重要

Terraform 会比较：

1. 期望状态 – 你的 HCL 代码
2. 当前状态 – 状态文件

并决定需要进行哪些更改。

示例

• 代码写 “创建 1 台服务器” → 状态已经有该服务器 → 不做任何操作。
• 代码写 “创建 3 台服务器” → 状态只有 1 台 → Terraform 再添加 2 台。

状态存储类型

• 本地状态 – 默认，保存在本机。
• 远程状态 – 存储在 S3、GCS、Azure Blob、Terraform Cloud（团队推荐）。

实际案例

在 AWS 项目中将状态存放于 S3 可以实现：

• 多位工程师协作
• 状态文件自动备份
• 安全的变更追踪
• 防止冲突的基础设施更改

状态文件是 Terraform 自动化的支柱；没有它，Terraform 将无法判断该更新什么。

4. Terraform 语言与核心术语

Terraform 使用 HCL，这是一种简洁、易读的声明式语言。以下是最重要的构建块。

4.1 Provider（提供者）

Provider 让 Terraform 能够与云平台交互。

provider "aws" {
  region = "us-east-1"
}

常见 Provider：aws、google、azure、digitalocean、docker。

4.2 Resource（资源）

资源是 Terraform 实际创建的对象（服务器、存储桶、网络、容器、防火墙）。

resource "aws_s3_bucket" "logs" {
  bucket = "my-log-bucket"
}

4.3 Variable（变量）

变量使配置可复用。

variable "region" {
  default = "us-east-1"
}

4.4 Output（输出）

输出在部署后显示值。

output "public_ip" {
  value = aws_instance.web.public_ip
}

4.5 Module（模块）

模块是可复用的 Terraform 包，可封装 VPC、子网、路由和安全组等模式。

5. 深入 Terraform（Terraform 实际工作原理）

每次执行 apply 时，Terraform 都会遵循四步生命周期。

5.1 初始化

下载 Provider 并准备工作区。

5.2 依赖图

Terraform 自动构建资源依赖图。

示例：
如果你定义了 VPC、子网以及位于子网中的 EC2 实例，Terraform 会先创建 VPC，然后是子网，最后是 EC2 实例。

5.3 执行计划

比较期望基础设施（代码）与当前基础设施（状态），并展示计划的变更。

5.4 应用

根据需要创建、修改或销毁资源，并把所有变更记录到状态文件中。

实际案例

某公司需要部署：

• 3 台 AWS EC2 实例
• 1 个 RDS 数据库
• 1 个负载均衡器
• 1 个 S3 存储桶

传统手动设置可能需要数小时。使用 Terraform：

1. 编写一次配置。
2. 提交到 Git。
3. 运行 terraform apply。

所有资源在几秒钟内完成。将 EC2 实例从 3 台扩容到 6 台，只需修改代码中的数字并重新 apply。

Uber、Spotify、Coinbase、Airbnb、Stripe 等大型组织都高度依赖 Terraform 来实现这种层级的自动化。