Що таке mutable й immutable інфраструктура і яку обрати?
У DevOps є дві базові моделі управління інфраструктурою: mutable (змінна) та immutable (незмінна). Звучить складно, хоча це просто два різні способи керування серверами, застосунками, конфігами та апдейтами.
Пояснимо на прикладі звичайної шафи:
- якщо в шафі тобі не подобається вигляд дверцят і ти змінюєш конкретно їх — це mutable. Тобто зміна вже наявної конструкції (серверу).
- якщо замість цього ти виносиш шафу геть і замовляєш нову — це immutable. Іншими словами: оновлення через повну заміну.
Обидва підходи мають свої переваги й мінуси та місце, де варто використовувати конкретний підхід. Тому ми розберемо усе необхідне та пояснимо доступною мовою.
Детальніше про змінну інфраструктуру
Це підхід, де інфраструктура живе довго і змінюється в процесі. Сервери можна апдейтити, патчити та переналаштовувати.
Як це виглядає: у тебе є застосунок, який крутиться на віртуальній машині. Кол з’являється апдейт, заходиш на сервер, ставиш нову версію і перезапускаєш — все працює. Інфраструктура лишилась та сама, просто трохи змінена.
Плюси
- Зміни швидко вносяться
Іноді треба просто терміново підкрутити один параметр. Підхід mutable дозволяє це без зайвих напрягів. - Економія ресурсів
Не створюєш нові інстанси щоразу, коли треба щось підправити. - Підходить для легасі та стейтфул систем
Наприклад, для баз даних, які зберігають стан і не терплять зносу до нуля.
Мінуси
- Configuration drift: кожна маленька зміна — шанс, що твоя інфраструктура почне «дрейфувати» від початкового стану. І в результаті два, на перший погляд, однакові сервери можуть поводитись по-різному.
- Складність з дебагом: якщо щось зламалось, доводиться вручну згадувати, що саме змінювалось і коли.
- Важко повертатись назад: rollback вимагає окремих зусиль, бо немає попередньої версії — все вже змінене.
Детальніше про незмінну інфраструктуру
Тут усе оновлюється не шляхом зміни наявних ресурсів, а через їх повну заміну.
Як це працює: уяви, що твій застосунок треба оновити. Замість того щоб заходити на сервер і апдейтити вручну, ти запускаєш новий інстанс з оновленням. Якщо все працює — старий сервер вимикається.
Плюси
- Конфіг завжди чистий
Кожен новий запуск — з нуля, без слідів минулих змін. - Легко робити rollback
Щось не так? Просто повертаєшся на попередню версію. - Передбачуваність
Всі середовища виглядають однаково. - Ідеальна пара для IaC та CI/CD
З таким підходом легко будувати автоматизовані пайплайни, де кожна зміна — версіонована, контрольована й відтворювана.
Мінуси
- Потрібно більше ресурсів: кожен апдейт — це нові машини. Якщо інфраструктура велика, це може вартувати більше часу і грошей.
- Не всі сервіси підходять: stateful-системи (типу БД) важко мігрувати в immutable-підхід без складної логіки резервування або бекапів.
- Неможливо робити на ходу: якщо щось треба змінити терміново, доведеться створювати нову версію замість гарячого патча.
Де кожна модель працює найкраще?
Змінна (mutable)
- Dev та staging-оточення, де часто потрібні швидкі зміни
- Легасі-системи, які не адаптовані до автоматизації або не підтримують відтворення з нуля
- Проєкти з обмеженим бюджетом, де кожен новий інстанс — це додаткові витрати
Незмінна (immutable)
- Продакшен-оточення, де важлива стабільність і контроль
- Контейнеризовані та serverless архітектури
- Автоматизовані пайплайни з Terraform, Kubernetes, CI/CD
- Проєкти з високими вимогами до безпеки, де потрібно уникати несанкціонованих змін
Порівняння двох інфраструктур на практиці
У форматі таблиці буде значно зручніше бачити різницю між ними та зрозуміти, яка модель тобі підходить більше.
| Критерій | Mutable інфраструктура | Immutable інфраструктура |
| Зміни | Вносяться напряму в наявні сервери | Через створення нового інстансу |
| Конфігурація | Ризик конфіг-дрифту | Кожен інстанс однаковий, усе версіоновано |
| Rollback | Складний, часто потребує ручних відкатів | Простий: перемикаєшся на попередню версію |
| Оновлення | Швидке | Повільніше |
| Витрати | Економніший у використанні ресурсів | Більше витрат на створення нових інстансів |
| Автоматизація | Може бути, але не завжди стабільна | Ідеально підходить для CI/CD та IaC |
| Безпека | Ризик ручних змін напряму на проді | Ніяких ручних змін — усе через код |
| Сценарії використання | Швидкі фікси, легасі, дев-оточення | Продакшен, контейнерні сервіси, auto-scaling |
Гібридний підхід: mutable + immutable
Зараз більшість інфраструктур — це не чистий mutable чи immutable підходи, а щось посередині.
Де цей мікс працює найкраще?
CI/CD пайплайни: деплой нового застосунку через immutable, а от налаштування моніторингу чи параметри логування — оновлюються mutable-інструментами (наприклад, Ansible або Chef).
Хмарна інфраструктура з Terraform: застосунок — окрема immutable-машина, яка перезапускається при кожному релізі. А база даних, розміщена в іншому ресурсі, лишається незмінною й зберігає дані.
Kubernetes + StatefulSets: статлес-поди легко замінити — ідеально для immutable. Але якщо в тебе сервіс з персистентним сховищем (наприклад, Kafka або Mongo) — там уже потрібно зважати на стан, тому підхід буде гібридним.
Як це реалізують?
- Інфраструктура як код
Один Terraform apply може створювати одночасно immutable-компоненти (наприклад, auto-scaling групу для бекенду) й mutable (типу RDS-бази з регулярними оновленнями конфігів через terraform taint або apply). - Розділення середовищ
Часто дев і стейдж-оточення будуються на mutable-підході, бо це швидко, дешево, гнучко. Продакшен — винятково immutable. - Динамічне масштабування
Коли потрібно різко підняти потужність — immutable-підхід дозволяє швидко додати нові готові інстанси. А зменшення навантаження можна зробити mutable-засобами — відключивши або «приглушивши» окремі процеси.
Цінність гібридного підходу
- Дає гнучкість: ти не змушений обирати одне й назавжди.
- Економить кошти там, де повна заміна не виправдана.
- Дає контрольовану стабільність, коли потрібно.
- Не змушує переписувати легасі або викидати старі сервіси.
Підсумуємо
Immutable — стабільно, передбачувано, але складніше з погляду ресурсів. Mutable — швидко, просто, але небезпечно, якщо не тримати все під контролем.
Тому кілька порад наприкінці. Що врахувати перед вибором:
- Якщо хочеш автоматизувати все по дорослому — дивись у бік immutable.
- Маєш багато stateful-сервісів або легасі — залишай mutable для них
- Не намагайся зробити immutable всюди — це не мета, а інструмент.
- Починай з гібрида: що легко перезапускається — винеси в immutable.
- Якщо rollback складний — час задуматись про зміну підходу.
І головне: інфраструктура має працювати на тебе, а не ти на неї. Якщо нинішній підхід не масштабуються, не тестується, не живе з CI/CD — саме час щось змінити.