還記得建造摩天大樓的年代嗎？你需要先繪制藍(lán)圖、選好材料、精確規(guī)劃每一個細(xì)節(jié)，目標(biāo)很簡單——讓它屹立百年不倒。

如今，這個邏輯正在數(shù)字世界上演——只是我們用的不再是磚瓦鋼筋，而是代碼。

歡迎來到 Infrastructure as Code（IaC，基礎(chǔ)設(shè)施即代碼） 的世界。它正在顛覆我們構(gòu)建和管理數(shù)字世界“地基”的方式。

什么是基礎(chǔ)設(shè)施即代碼？

過去管理技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的方式，就像老式工地：靠人工配置服務(wù)器、搭建網(wǎng)絡(luò)、安裝系統(tǒng)，更多是“先試試看能不能用”，而不是“自動化、精準(zhǔn)交付”。

就好比你想用 19 世紀(jì)的工具建設(shè)一座現(xiàn)代化城市——結(jié)果當(dāng)然是慢、易出錯、還容易歪。

而如今，數(shù)字世界的建設(shè)方式發(fā)生了質(zhì)的飛躍?；A(chǔ)設(shè)施即代碼（IaC,Infrastructure as Code），就是用機器可讀的配置文件來管理和部署計算基礎(chǔ)設(shè)施（服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等），而不是通過圖形界面點點點，或者在命令行上一條條執(zhí)行指令。

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它就像樂高積木——你不需要自己造積木，而是用標(biāo)準(zhǔn)化的積木塊拼裝出房子、賽車甚至城市。

為什么數(shù)據(jù)工程今天離不開 IaC？

過去，基礎(chǔ)設(shè)施是 IT 部門的“幕后工作”?，F(xiàn)在，它已經(jīng)走到舞臺中央：不僅是平臺工程、開發(fā)者工具的核心，也是數(shù)據(jù)工程的關(guān)鍵能力。

管理現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施，就像建摩天大樓——不只是畫外觀草圖，你需要給水管、電路、安全出口都做好規(guī)劃。

在復(fù)雜度暴漲的今天，手工搭建的方式已經(jīng)不現(xiàn)實，IaC 成了唯一能馴服這種復(fù)雜度的武器。

相比手寫腳本或手動在云端調(diào)參數(shù)，IaC 的聲明式方法能讓你直接定義“想要的結(jié)果”,無需逐行編寫指令。這與命令式腳本或在云控制臺中進(jìn)行調(diào)整截然不同，后者通常會導(dǎo)致偏差和意外故障。基礎(chǔ)設(shè)施即代碼帶來了顯著的優(yōu)勢：

? 基礎(chǔ)設(shè)施可納入版本控制（infra 代碼化，放進(jìn) Git）

? 自動化執(zhí)行（CI/CD 流水線全程托管）

? 多環(huán)境一致性（開發(fā)、測試、生產(chǎn)同一套配置）

? 測試與回滾（問題提前發(fā)現(xiàn)，可安全回退）

沒有 IaC，搭基礎(chǔ)設(shè)施就像在果凍上建高樓，隨時可能塌。

數(shù)據(jù)工程師必須掌握的 IaC 核心原則

正如建筑物需要堅實的地基，基礎(chǔ)設(shè)施即代碼(IaC)也穩(wěn)固地建立在一些重要的支柱之上。這些不僅僅是最佳實踐，更是支撐您數(shù)字摩天大樓的鋼梁。

1.自動化：IaC 的超級英雄披風(fēng)

IaC 的魅力在于自動化——自動創(chuàng)建環(huán)境、應(yīng)用安全策略、發(fā)布更新。自動化帶來的不僅是速度，還有可預(yù)測性。寫成代碼、放入流水線后，基礎(chǔ)設(shè)施可以像應(yīng)用代碼一樣被執(zhí)行、測試、復(fù)用。

2.模塊化：一次構(gòu)建，多次復(fù)用

模塊化的思路很簡單：別重復(fù)造輪子。把網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、IAM 權(quán)限等做成可復(fù)用的自包含模塊，就像有一套樂高積木，任何環(huán)境都能直接拿來拼，既節(jié)省時間又易于維護(hù)和擴展。

3.版本控制：藍(lán)圖檔案

版本控制讓你的“基礎(chǔ)設(shè)施藍(lán)圖”可追蹤、可協(xié)作、可回滾。沒有版本控制，IaC 就只是餐巾紙上的草圖，不可依賴。

4.聲明式 vs 命令式

聲明式（declarative ）：告訴系統(tǒng)“我要一棟兩層小紅門的房子”，具體怎么實現(xiàn)交給系統(tǒng)。命令式（imperative ）：你要親自盯著工人一磚一瓦地砌。在 IaC 里，聲明式通常更易維護(hù)、更好擴展。

5.冪等性：一致性保證

無論你運行 IaC 腳本一次還是十次，結(jié)果都應(yīng)一致，不會多裝五個窗戶。冪等性是 IaC 穩(wěn)定性與安全性的核心。

6.策略即代碼：安全與合規(guī)自動化

把安全與合規(guī)策略寫進(jìn)代碼，自動在每次部署時執(zhí)行。比如禁止公共 S3 Bucket、強制標(biāo)簽、限制區(qū)域、開啟加密——一次寫好，永遠(yuǎn)生效。

7.GitOps：軟件工程化的運維

GitOps 把版本控制、自動化、策略合一，變成一種完整的運維模式：一切改動通過 PR 審核，CI/CD 流水線測試后自動部署。基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用一樣可追溯、可協(xié)作、可回滾。

8.生命周期管理：知道何時“拆樓”和退役

IaC 不只是創(chuàng)建資源，還要按時銷毀不用的資源，避免云賬單飆升和系統(tǒng)變成“僵尸墓地”。

數(shù)據(jù)工程落地 IaC 的最佳實踐

為數(shù)據(jù)工程實施“基礎(chǔ)設(shè)施即代碼”不僅僅是編寫腳本。它需要構(gòu)建強大的基礎(chǔ)架構(gòu)，以支持?jǐn)?shù)據(jù)工作流程，并讓您輕松擴展。它還能確保整體的一致性。

無論您是部署云服務(wù)、管理數(shù)據(jù)集，還是構(gòu)建復(fù)雜的數(shù)據(jù)管道，這些最佳實踐都為您的成功奠定了堅實的基礎(chǔ)。

• 模塊化設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施：像產(chǎn)品模塊一樣可復(fù)用、可組合、可版本化。
• 基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)據(jù)產(chǎn)品綁定：讓代碼、數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施成為一體。
• 與業(yè)務(wù)單元對齊：按業(yè)務(wù)域（如客戶 360）來劃分和分配資源，便于擴展和成本控制。
• 提供自助藍(lán)圖：讓團(tuán)隊按模板一鍵部署合規(guī)、安全的基礎(chǔ)設(shè)施。
• 在每個模塊內(nèi)嵌可觀測性與治理：監(jiān)控性能、資源使用、故障，并確保合規(guī)。
• 用產(chǎn)品腳手架隱藏復(fù)雜性：降低使用門檻，讓非基礎(chǔ)設(shè)施專家也能安全部署。
• 部署前測試基礎(chǔ)設(shè)施：像測代碼一樣測 IaC，覆蓋單測、集成測、壓力測。

數(shù)據(jù)工程 IaC 中的常見坑與反模式

• 缺乏版本控制的緊耦合腳本。如果沒有版本控制，很難跟蹤更改、回滾或協(xié)作。緊耦合腳本會使管理和更新基礎(chǔ)架構(gòu)變得更加困難。
• 跨項目硬編碼基礎(chǔ)設(shè)施參數(shù) 硬編碼 API 密鑰、憑證或資源名稱等值會導(dǎo)致靈活性不足。由于需要在多個位置手動進(jìn)行更改，這將成為維護(hù)的噩夢。
• 為每個流水線重新創(chuàng)建基礎(chǔ)設(shè)施，而不是抽象模塊。在每個流水線中重復(fù)基礎(chǔ)設(shè)施代碼效率低下。將基礎(chǔ)設(shè)施抽象為可重用模塊可以實現(xiàn)一致性并減少代碼重復(fù)。
• 云控制臺中的手動調(diào)整 = 偏差和混亂在云控制臺中進(jìn)行手動調(diào)整會破壞 IaC 的自動化特性。它會引入偏差，導(dǎo)致實際基礎(chǔ)設(shè)施與代碼中定義的狀態(tài)不一致。
• 基礎(chǔ)設(shè)施所有權(quán)各自為政 = 數(shù)據(jù)工程師與基礎(chǔ)設(shè)施/平臺團(tuán)隊之間摩擦。當(dāng)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)設(shè)施團(tuán)隊各自為政時，會導(dǎo)致溝通中斷和錯位。需要密切合作，以確保順利集成和更快部署。

數(shù)據(jù)工程中的 IaC 工具推薦

構(gòu)建數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施時，不僅要確保各個部分功能齊全，還要考慮各個工具如何有效集成、擴展和協(xié)同工作，從而構(gòu)建一個無縫的生態(tài)系統(tǒng)。

Terraform：云無關(guān)、模塊化且經(jīng)過實戰(zhàn)檢驗

Terraform是實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施即代碼的首選工具。它與云平臺無關(guān)，這意味著您無需擔(dān)心被單一提供商所束縛。Terraform 模塊化且靈活，可幫助跨多個云環(huán)境自動化配置基礎(chǔ)設(shè)施。它因其穩(wěn)定性、可擴展性和龐大的支持社區(qū)而廣受認(rèn)可。

Pulumi：使用熟悉語言的 IaC

數(shù)據(jù)工程師可以利用原生代碼調(diào)試、IDE 支持和動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)，而無需學(xué)習(xí)新的領(lǐng)域特定語言 (Domain Specific Language)。對于已經(jīng)熟悉軟件工程實踐的團(tuán)隊來說，Pulumi 是一個絕佳的選擇。

DataOS：為數(shù)據(jù)工程師簡化 IaC

DataOS將數(shù)據(jù)工程的“基礎(chǔ)設(shè)施即代碼”提升到新的高度。它抽象化了大部分復(fù)雜性，讓您專注于構(gòu)建數(shù)據(jù)產(chǎn)品，而無需擔(dān)心基礎(chǔ)設(shè)施細(xì)節(jié)。它提供即用型基礎(chǔ)設(shè)施資源，數(shù)據(jù)工程師可以直接調(diào)用，構(gòu)建數(shù)據(jù)產(chǎn)品的模塊化解決方案，從而節(jié)省時間并減少錯誤。該平臺無中斷，這意味著您無需徹底改造現(xiàn)有工作流程即可實施 IaC。

Helm 和 Kustomize：為數(shù)據(jù)工作負(fù)載編排基礎(chǔ)設(shè)施

Helm 打包了應(yīng)用程序所需的一切（從資源到配置），而 Kustomize 則提供了根據(jù)需要靈活定制的靈活性。這兩種工具在處理容器化數(shù)據(jù)處理工作負(fù)載時，都使 IaC 更加簡單。

云原生工具：AWS CDK、GCP 部署管理器、Azure Bicep

每個云提供商都有一套自己的原生工具，用于在其生態(tài)系統(tǒng)中實現(xiàn) IaC。AWS CDK、GCP Deployment Manager和Azure Bicep等工具將 IaC 功能引入到各自的云平臺，從而更輕松地在特定提供商的上下文中定義基礎(chǔ)設(shè)施資源。它們允許與云環(huán)境深度集成，同時支持程序化基礎(chǔ)設(shè)施配置，確保數(shù)據(jù)工程師能夠在云原生生態(tài)系統(tǒng)中構(gòu)建。

新興開源趨勢：Crossplane、數(shù)據(jù)開發(fā)者平臺、Dagger

開源趨勢正以全新且激動人心的方式突破 IaC 的界限。Crossplane提供了一種跨云提供商管理基礎(chǔ)架構(gòu)的統(tǒng)一方法，而數(shù)據(jù)開發(fā)者平臺 (DDP) 則承諾通過將基礎(chǔ)架構(gòu)和軟件工程原則相結(jié)合來簡化開發(fā)工作流程。這些新興工具旨在為管理復(fù)雜的跨云數(shù)據(jù)工作流程的數(shù)據(jù)工程師提供更高的靈活性、抽象性和集成性。

無論您是在跨多個云實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施自動化，還是在 Kubernetes 環(huán)境中簡化部署，正確的工具都可以幫助您的IaC 工作流程更順暢、更快速、更高效。

Data Developer Platform（數(shù)據(jù)開發(fā)者平臺）+ IaC

數(shù)據(jù)開發(fā)者平臺（DDP）是數(shù)據(jù)團(tuán)隊的基礎(chǔ)底座，把 IaC 的最佳實踐內(nèi)化進(jìn)去，實現(xiàn)模塊化、自助化、可治理的基礎(chǔ)設(shè)施。

DDP 是簡化和擴展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用例的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺。它們標(biāo)準(zhǔn)化了跨不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)產(chǎn)品包部署，從而輕松復(fù)制解決方案并上線。例如，客戶指標(biāo)產(chǎn)品等模板已預(yù)先配置并可立即部署，從而節(jié)省團(tuán)隊的時間和精力。

通過統(tǒng)一配置，數(shù)據(jù)交付平臺 (DDP) 可確保基礎(chǔ)設(shè)施、代碼和元數(shù)據(jù)一站式管理，從而提高整個流程的效率。

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總結(jié)：IaC 是現(xiàn)代數(shù)據(jù)工程的地基

從“腳本堆砌”到“產(chǎn)品化模塊”，IaC 讓基礎(chǔ)設(shè)施可復(fù)用、可組合、可對齊業(yè)務(wù)目標(biāo)。它不僅是運維工具，更是現(xiàn)代數(shù)據(jù)平臺的支柱，讓數(shù)據(jù)團(tuán)隊在復(fù)雜環(huán)境下依然能高效、穩(wěn)定、可控地交付業(yè)務(wù)價值。

未來，數(shù)據(jù)工程師必須用產(chǎn)品與平臺的思維去看待基礎(chǔ)設(shè)施，而 IaC 就是讓這個思維落地的關(guān)鍵。