Değiştirilemez altyapı nedir? Sunucuyu yamamak yerine yenisiyle değiştirmek

Değiştirilemez altyapı nedir?

Değiştirilemez altyapı (immutable infrastructure), bir sunucu ya da konteyner bir kez devreye alındıktan sonra üzerinde hiçbir değişiklik yapılmadığı yaklaşımdır. Bir güncelleme, güvenlik yaması ya da ayar değişikliği gerektiğinde çalışan makineye bağlanılmaz. Bunun yerine değişiklik içeren yeni bir imaj üretilir, yeni örnekler bu imajdan başlatılır ve eskileri kapatılır.

Temel fikir şudur: üretimdeki bir sunucu bir kez dağıtıldı mı, kimliği sabittir. Değişim istiyorsanız onu onarmazsınız, değiştirirsiniz.

Değiştirilebilir (mutable) altyapıdan farkı

Geleneksel yaklaşımda sistem yöneticisi sunucuya uzaktan bağlanır, paket günceller, yapılandırma dosyasını elle düzenler ve servisi yeniden başlatır. Bu biçime değiştirilebilir (mutable) altyapı denir. Zamanla aynı roldeki sunucular birbirinden farklılaşır. Hangi sunucuda hangi yamanın olduğu, hangi ayarın elle değiştirildiği kayıt altında kalmaz.

Bu duruma yapılandırma kayması (configuration drift) denir. Kayma biriktikçe aynı yazılım bir sunucuda çalışıp diğerinde çalışmaz, hata ayıklama zorlaşır ve her sunucu kendine özgü bir kar tanesi (snowflake server) haline gelir. Değiştirilemez yaklaşımda tüm örnekler aynı imajdan geldiği için bu sorun yapısal olarak azalır.

Nasıl çalışır? Adım adım akış

Tipik bir akış şöyle işler:

• Altyapı ve uygulama tanımı kodla yazılır ve sürüm kontrolünde tutulur.
• Bir derleme hattı, işletim sistemi, bağımlılıklar ve uygulamayı içeren yeni bir makine imajı ya da konteyner imajı üretir.
• İmaj test edilir, sürüm etiketi alır ve bir kayıt defterine konur.
• Dağıtım aracı yeni imajdan örnekler başlatır. Trafik kademeli olarak (rolling) ya da mavi-yeşil (blue-green) düzenle yeni örneklere kaydırılır.
• Sağlık kontrolleri geçilirse eski örnekler kapatılır.

Bir sorun çıkarsa geri dönüş de aynı mantıkla yapılır: önceki imaj tekrar devreye alınır. Bu, canlı sunucuda yapılan değişiklikleri tek tek geri almaya göre çok daha öngörülebilirdir.

Hangi araçlarla uygulanır?

Yaklaşım belirli bir ürüne bağlı değildir. Konteyner imajları (ör. Docker) ve onları yöneten orkestrasyon araçları en bilinen örnektir. Sanal makine tarafında imaj üreten araçlar, bulut sağlayıcıların makine imajı hizmetleri ve Terraform gibi altyapıyı kodla tanımlayan araçlar bu düzenin parçalarıdır.

Terraform gibi bir araç, hangi kaynakların var olması gerektiğini bildirimsel olarak yazmanızı sağlar. Bir imaj sürümü değiştiğinde yeni kaynak oluşturulur ve eskisi kaldırılır. Bu yüzden altyapıyı kodla yönetmek (Infrastructure as Code) değiştirilemez yaklaşımın doğal tamamlayıcısıdır.

Sağladığı yararlar ve getirdiği sınırlar

Yararlar: ortamlar arası tutarlılık, tekrarlanabilir kurulum, daha kolay geri dönüş, denetlenebilirlik (üretimde ne çalıştığı imaj sürümünden bellidir) ve elle yapılan riskli müdahalelerin azalması.

Sınırlar: Durum bilgisi tutan bileşenler (veritabanları, dosya depolama) bu şekilde değiştirilemez, bu veriyi imajın dışında, kalıcı disklerde ya da yönetilen hizmetlerde tutmak gerekir. Sır ve ayar bilgileri imaja gömülmemeli, çalışma zamanında dışarıdan verilmelidir. Küçük bir ayar için bile yeni imaj üretmek derleme hattının hızına bağımlıdır. Ekibin imaj üretimi ve dağıtım otomasyonunda olgun olması beklenir.

Sık yapılan hatalar

• Canlı sunucuya yine de uzaktan bağlanıp elle düzeltme yapmak: bu, değiştirilemezliği fiilen bozar ve kaymayı geri getirir.
• Veriyi örneğin yerel diskinde tutmak: örnek değiştirildiğinde veri kaybolur.
• Sürümlenmemiş imajlar kullanmak: son sürüm etiketi ile dağıtım yapılırsa hangi imajın çalıştığı bilinmez.
• Yalnızca imaj üretmeyi otomatikleştirip testi atlamak: hatalı imaj hızla tüm ortama yayılır.

Önlem olarak üretim erişimi kısıtlanır, tüm değişiklik hat üzerinden geçirilir ve imaj, dağıtımdan önce otomatik testlerden geçer.

Mindset programlarında ilgili temel

Terraform ile Altyapı Otomasyonu programı, durum yönetimi, modüler mimari ve CI/CD ile altyapı iş akışları gibi başlıkları kapsar. Değiştirilemez yaklaşımın dayandığı kodla altyapı yönetimi becerisi bu içeriklerle ilgilidir. IaC Test Stratejileri ve Terratest Uygulamaları programı ise geçici ortamlar ve pipeline entegrasyonu üzerinden altyapıyı otomatik doğrulamayı ele alır.

Platform, DevOps ve bulut ekipleri için bu içerikler, ortak altyapı kodu standardı kurma ve değişiklikleri pipeline üzerinden geçirme alışkanlığını yerleştirmek açısından uygundur.