歡迎參加 DevSecOps in 5 的第 2 週：您獲得安全開發超級大國的門票！

_嘿，安全冠軍和編碼戰士！

您是否渴望提升 DevSecOps 水平並成為堅如磐石的軟體架構師？好吧，您來對地方了！這個為期 5 週的部落格系列是您掌握安全開發和部署的快速通道。

準備好拋棄開發戲劇，對您的安全實踐建立不可動搖的信心。我們同舟共濟，所以係好安全帶，讓我們踏上這段史詩般的旅程！

軟體開發環境處於不斷變化的狀態。更快的發布週期、不斷發展的技術以及不斷增長的品質需求正在推動團隊採用敏捷方法並擁抱自動化。進入 CI/CD 管道—簡化軟體交付背後的主力。這篇部落格深入探討了 CI/CD 的世界，提供了從入門到探索先進技術的全面指南。

為什麼 CI/CD 管道是您的秘密武器

在深入研究之前，讓我們先了解 CI/CD 管道無可否認的優勢：

更快的上市時間：

漫長的發布週期的日子已經一去不復返了。 CI/CD 可自動執行建置、測試和部署流程，從而實現頻繁且更快的部署。新功能可以更快地觸及用戶，保持他們的參與度並培養競爭優勢。

例：想像一家公司正在開發一個新的電子商務平台。透過實施 CI/CD 管道，他們可以自動部署新功能，例如改進的搜尋功能或更快的結帳流程。這使他們能夠快速響應用戶反饋和市場趨勢，在競爭中保持領先地位。

提升軟體品質：

想像一下，儘早發現錯誤並在影響生產之前防止回歸。 CI/CD 在整個管道中整合了自動化測試。單元測試、集成測試，甚至端到端測試都可以無縫集成，確保每個階段的程式碼品質。

範例：開發金融服務應用程式的公司可以利用具有強大單元和整合測試的 CI/CD 管道。這確保帳戶管理和交易處理等關鍵功能在投入生產之前經過徹底測試，從而最大限度地減少錯誤和財務損失的風險。

提高協作和效率：

CI/CD 透過打破開發和營運團隊之間的孤島來促進協作。開發人員可以充滿信心地編寫程式碼，因為他們知道自動化測試提供了安全網。營運團隊受益於可預測和簡化的部署。這培育了一種共同所有權和責任的文化。

範例：在傳統的開發過程中，開發人員可能會將程式碼「越過牆」扔給操作，導致相互指責和延遲。透過 CI/CD 管道，兩個團隊都參與整個過程。開發人員可以看到他們的程式碼在自動化測試中的執行情況，而操作人員可以更了解即將進行的部署。這可以促進更順暢的協作和更快的問題解決。

設定您的第一個 CI/CD 管道（不僅僅是 Jenkins）

雖然 Jenkins 仍然是一個流行的選擇，但 CI/CD 環境提供了大量工具來滿足您的特定需求。以下是一些受歡迎的競爭者，以及他們的優勢的簡要概述：

GitLab CI/CD：

與 GitLab 緊密整合，實現無縫版本控制和 DevOps 工作流程。非常適合已經使用 GitLab 進行程式碼管理的團隊。

Circle CI：

基於雲端的平台以其易用性、可擴展性和注重開發人員體驗而聞名。對於尋求用戶友好且可擴展解決方案的團隊來說，這是一個不錯的選擇。

Azure DevOps：

Microsoft 提供全面的 DevOps 工具鏈，提供 CI/CD 管道以及建置管理和工件儲存庫等其他功能。非常適合大量投資於 Microsoft 生態系統的組織。

Travis CI：

開源平台以其簡單性和專注於持續整合而聞名。對於小型團隊或從 CI/CD 開始的團隊來說，這是一個不錯的選擇。

現在，讓我們探討 CI/CD 管道的常見階段及其用途：

程式碼提交：

將變更推送到版本控制系統 (VCS)（如 Git）的觸發點。

建造：

程式碼被編譯成可部署的工件（例如，可執行檔、WAR 檔）。

測試：

針對建置的工件執行自動化測試，以辨識任何錯誤或回歸。

部署：

測試成功後，工件將部署到目標環境（暫存、生產）。

CI/CD 工作流程設定範例（使用 GitLab CI/CD）：

stages:
  - build
  - test
  - deploy

build:
  stage: build
  script:
    - npm install
    - npm run build

test:
  stage: test
  script:
    - npm run test

deploy:
  stage: deploy
  script:
    - scp -r dist/ user@server_ip:/var/www/html/my_app
  only:
    - master

將版本控制與 CI/CD 整合：自動化的力量

VCS 在 CI/CD 管道中發揮著至關重要的作用。這就是它的工作原理：

版本控制系統 (VCS)：

Git 等工具追蹤程式碼更改，允許開發人員協作並在需要時恢復到先前的版本。 CI/CD 管道利用此功能來確保可追溯性並在部署失敗時促進回溯。

管道執行的觸發器：

CI/CD 管道可以設定為自動觸發 VCS 內的特定事件。常見的觸發因素包括：

程式碼提交：

每當開發人員將程式碼變更推送到特定分支時，管道就會啟動。

合併到特定分支：

僅當程式碼合併到特定分支（例如 master 或 staging）時才能觸發管道。這允許對部署進行更多控制。

被推送的標籤：

將標籤推送到儲存庫可以觸發管道，通常用於與版本相關的部署。

分支策略：

CI/CD 管道可以客製化以適應不同的分支策略。以下是兩種常見的方法：

功能分支工作流程：

開發人員為開發工作建立功能分支。完成並進行程式碼審查後，程式碼將合併到主分支（例如 master），觸發 CI/CD 管道進行部署。這種方法允許單獨開發和測試新功能。

Git 流程工作流程：

此策略利用專用的開發分支進行持續開發。功能從開發中分支出來，並在測試後合併回來。合併以開發觸發 CI/CD 管道以部署到臨時環境。最後，從開發部署到生產需要手動升級。這種方法在開發、登台和生產環境之間提供了明確的分離。

選擇分支策略：

最佳策略取決於您的團隊規模、專案複雜性以及所需的部署控制等級。功能分支工作流程適合專案較簡單的小型團隊。 Git Flow 為大型團隊或複雜專案提供了更多的環境控制和分離。

持續交付與持續部署：

了解差異

這些術語經常互換使用，但有一個關鍵區別：

持續部署：

成功完成管道後，變更將自動部署到生產中。這種方法需要強大的測試和對程式碼品質的高度信心。它非常適合風險承受能力低且注重快速迭代的應用程式。

範例：開發社交媒體應用程式的公司可能會利用持續部署來實現不影響核心功能的功能。自動化測試可確保品質，快速部署可實現快速實驗和功能推出。

持續交付：

該管道自動建置、測試並部署到臨時環境。在部署到生產之前需要手動批准。這種方法為關鍵應用程式提供了一個安全網，並允許在實施變更之前進行手動監督。

例如：開發金融交易平台的公司可能會從持續交付中受益。管道成功執行後，部署將在投入生產之前進行分階段和審查。這確保了關鍵功能在影響現實世界的交易之前經過徹底的測試和批准。

選擇正確的策略：

持續部署和持續交付之間的選擇取決於以下因素：

風險承受能力：

對於具有高風險或影響的應用程式，可能首選透過手動批准進行持續交付。

應用關鍵性：

關鍵任務應用程式可能會受益於生產部署之前手動批准的額外安全網。

測試覆蓋範圍：

強大而全面的測試對於持續部署至關重要。如果測試範圍較小，則透過手動審核進行持續交付可能是更安全的選擇。

回滾策略：總是有一個 B 計劃

無論您的 CI/CD 管道多麼細緻，都可能會出現不可預見的問題。制定回滾策略可確保您可以快速恢復到穩定狀態：

版本控制的救援：

如果部署出現問題，VCS 允許您輕鬆恢復到先前的程式碼提交。這是一種快速可靠的回滾部署方法。

回滾腳本：

在 CI/CD 管道中定義腳本，以便在發生故障時自動回滾部署。這可能涉及恢復基礎架構變更或降級配置。這些腳本提供了一種更自動化的回滾方法。

藍/綠部署：

此策略涉及將新版本部署到單獨的環境（綠色），同時保持現有版本運作（藍色）。如果新版本正常執行，流量將切換到綠色環境。如果出現問題，可以無縫切換回藍色。藍/綠部署可最大限度地減少回滾期間的停機時間。

選擇回滾策略：

最佳方法取決於您的特定需求。 VCS 回滾簡單可靠，但需要手動介入。回滾腳本提供自動化，但需要仔細的設計和測試。藍/綠部署提供了更強大的回滾方法，但可能需要額外的基礎設施設定。

將您的 CI/CD 管道提升到新的水平

CI/CD 管道安全：

安全性在任何軟體開發過程中都是至關重要的，CI/CD 管道也不例外。以下是保護管道安全的一些最佳實踐：

管理秘密：

使用機密管理工具安全地儲存密碼、API 金鑰和資料庫憑證等敏感資訊。這些工具對機密進行加密並限制對 CI/CD 管道內授權使用者和應用程式的存取。

限制存取控制：

在 CI/CD 工具中定義明確的存取控制，以限制誰可以修改或觸發管道。實施基於角色的存取控制 (RBAC) 以根據使用者角色和職責授予權限。這確保只有授權的個人才能更改管道配置。

定期安全審核：

對 CI/CD 管道進行定期安全審核，以辨識和解決潛在漏洞。這種主動方法可以最大限度地降低未經授權的存取或安全漏洞的風險。

監控和記錄：

密切監控 CI/CD 管道的性能和錯誤檢測。實施日誌記錄解決方案來追蹤管道執行並辨識潛在的瓶頸或故障。用於監控和記錄的常用工具包括：

格拉法納：

一個開源平台，用於視覺化來自各種來源（包括 CI/CD 管道）的指標和日誌。這允許您建立儀表板來監控管道執行狀況、建置時間和部署成功率。

ELK 堆疊（Elasticsearch、Logstash、Kibana）：

用於收集、儲存、分析和視覺化日誌的強大工具組合。您可以使用 ELK Stack 集中來自 CI/CD 管道和其他系統的日誌，以進行全面監控和故障排除。

內建監控工具：

許多 CI/CD 平台提供內建的監控和日誌記錄功能。利用這些工具深入了解管道執行並辨識潛在問題。

不同程式語言的 CI/CD：

CI/CD 管道與語言無關。特定於您的程式語言的建置工具和測試框架可以無縫整合在管道中。這裡有些例子：

爪哇：

Maven 或 Gradle 等建置工具可用於自動化 Java 應用程式的建置流程。可以整合 JUnit 等測試框架以進行單元測試和整合測試。

JavaScript：

對於 JavaScript 專案，npm 或yarn 等工具可以管理依賴項。 Jest 或 Mocha 等測試框架可用於自動化測試。

Python：

Python 專案經常利用 setuptools 或 Poetry 等建置工具。像unittest或pytest這樣的測試框架是自動化測試的流行選擇。

請記住：雖然 CI/CD 管道的核心概念在不同語言中保持一致，但特定工具和配置可能會有所不同。研究適合您選擇的程式語言的最佳實踐和工具，以優化您的 CI/CD 管道。

加深您的 CI/CD 專業知識：進階主題

CI/CD 是一個不斷發展的領域。讓我們探索一些進階概念，將您的管道推向極限：

先進的 CI/CD 技術：

基礎設施即程式碼 (IaC)：

Terraform 或 Ansible 等工具可讓您將基礎架構配置定義為程式碼。這些配置可以整合到您的 CI/CD 管道中，以自動化基礎設施配置和管理。 IaC 促進基礎設施的一致性、可重複性，並減少手動配置錯誤。

與遺留系統的持續整合：

將遺留系統整合到 CI/CD 管道中可能具有挑戰性。策略包括使用包裝器或適配器透過 API 公開遺留功能。這允許遺留系統與管道互動以進行自動化測試和部署。

藍/綠部署：

前面討論過，藍/綠部署可最大限度地減少應用程式更新期間的停機時間。透過先部署到單獨的環境，您可以確保在出現問題時無縫回滾。

金絲雀部署：

此策略涉及將應用程式的新版本部署到一小部分使用者（金絲雀），以便在全面部署之前辨識並修復問題。金絲雀部署可讓您在將新版本公開給所有使用者之前在有限的範圍內測試新版本，從而最大限度地降低風險。

不同專案類型的 CI/CD：

微服務架構：

基於微服務的應用程式可以受益於旨在處理單一微服務的獨立建置、測試和部署的 CI/CD 管道。這允許更快地部署和更輕鬆地管理複雜的應用程式。

使用 Docker 進行容器化：

Docker 容器提供了一種打包和部署應用程式的標準化方法。 CI/CD 管道可用於跨環境自動建置和部署 Docker 映像。容器化簡化了部署並確保跨環境的應用程式行為一致。

用於機器學習 (ML) 專案的 CI/CD：

機器學習專案通常需要管理大型資料集和複雜模型。 CI/CD 管道可以客製化為：

自動化資料版本控制和管理：

確保用於培訓和測試的資料與程式碼變更一起進行追蹤和版本控制。這樣可以實現可重複性並更輕鬆地進行故障排除。

整合模型訓練與測試：

在管道中利用 TensorFlow 或 PyTorch 等工具來自動化模型訓練和測試過程。這確保了模型在部署之前經過嚴格評估。

管理模型部署：

CI/CD 管道可用於將經過訓練的模型部署到生產環境。這簡化了流程並確保開發和生產模型之間的一致性。

持續改進與優化：

效能優化：

CI/CD 管道可能會遇到效能瓶頸，尤其是隨著專案的成長。以下是一些優化策略：

快取依賴：

快取經常使用的依賴項（例如，庫、套件）以減少建置期間的下載時間。這可以顯著提高建置速度，尤其是對於大型專案。

並行化：

分解可以同時執行的管道階段（例如，不同模組的單元測試）並並行執行它們。這減少了整體管道執行時間。

資源優化：

根據管道階段的要求分配適當的資源（CPU、記憶體）。這確保了資源的有效利用並避免了瓶頸。

指標和監控：

不要只是建立管道，還要積極監控其效能和運作狀況。就是這樣：

定義關鍵績效指標 (KPI)：

確定代表管道有效性的指標，例如建置時間、部署頻率和回滾率。隨著時間的推移追蹤這些 KPI，以確定需要改進的領域。

利用監控工具：

實施 Grafana 或 Prometheus 等監控工具來視覺化管道指標並辨識潛在問題。這使您能夠主動解決瓶頸和效能下降。

追蹤管道日誌：

日誌提供了有關管道執行的寶貴見解。利用 ELK Stack 等日誌分析工具來分析日誌並辨識可能表明潛在問題的錯誤或警告。

CI/CD 版本控制：

就像程式碼一樣對 CI/CD 管道配置進行版本控制。原因如下：

追蹤變化：

版本控制允許您追蹤對管道配置所做的更改，類似於追蹤程式碼更改的方式。這有助於在必要時進行回滾，並確保您可以恢復到先前的工作配置。

協作與評審：

透過版本控制，多個團隊成員可以協作處理管道配置並在部署之前檢查變更。這可以促進最佳實踐並降低錯誤風險。

災難復原：

如果您的 CI/CD 管道出現重大問題，版本控制可以讓您快速恢復到已知的良好狀態。這可以最大限度地減少停機時間並確保您可以從意外問題中恢復。

CI/CD 的未來：展望未來

CI/CD 格局不斷發展。以下是一些值得關注的令人興奮的趨勢：

CI/CD 中的人工智慧和機器學習：

人工智慧可以自動化管道內的任務、優化資源分配並預測潛在問題。機器學習可用於分析歷史資料並提出管道的改進建議。這裡有些例子：

自動測試用例產生：

AI可用於分析程式碼並自動產生測試案例，提高測試覆蓋率並減少手動工作。

預測管道分析：

機器學習演算法可以分析管道資料，以在潛在瓶頸或故障發生之前預測它們。這允許主動幹預並確保管道平穩執行。

自癒管道：

想像一下可以自動偵測故障並從故障中恢復的管道。這可能涉及重新啟動失敗的階段或回滾部署。人工智慧和機器學習在開發自我修復管道方面可以發揮至關重要的作用。

無伺服器應用程式的 CI/CD：

無伺服器功能變得越來越流行。 CI/CD 管道可用於自動部署和管理無伺服器功能。就是這樣：

建置與打包無伺服器功能：

CI/CD 管道可用於建置無伺服器函數並將其打包到特定於雲端提供者的部署工件中（例如，AWS Lambda 套件、Azure Functions）。

部署和管理無伺服器功能：

此管道可以自動將無伺服器功能部署到目標雲端平台。此外，它還可以根據流量模式管理配置更新和擴充。

監控和優化無伺服器功能：

CI/CD 管道可以與監控工具集成，以追蹤無伺服器功能的效能和成本。這允許持續優化和成本管理。

透過採用這些進步並不斷改進您的 CI/CD 實踐，您可以確保您的軟體交付快速、高效且可靠。以下是一些鞏固您的 CI/CD 知識的結論：

CI/CD 是一段旅程，而不是目的地 建立防彈 CI/CD 管道是一個持續的過程。隨著專案的發展，調整和完善您的管道以滿足不斷變化的需求。隨時了解最新趨勢和工具，以持續優化您的 CI/CD 工作流程。

溝通和協作是關鍵成功的 CI/CD 管道需要開發、營運和安全團隊之間的密切協作。促進開放式溝通並鼓勵回饋，以確保管道符合每個人的需求。

測量和分析 不要只是建造管道並設置它就忘記它了。定期監控管道性能、分析指標並確定需要改進的領域。使用資料驅動的見解來優化您的 CI/CD 流程並確保其提供最大價值。

結論

CI/CD 管道是現代軟體開發的主力。透過了解本綜合指南中探討的核心概念、最佳實踐和先進技術，您可以幫助您的團隊更快、更有效率地交付高品質的軟體。擁抱 CI/CD，不斷改進您的管道，並見證您的軟體交付飆升至新的高度。

我很高興有機會與您一起深入研究《建立防彈 CI/CD 管道：綜合指南》。這是一個令人著迷的領域，具有改善安全狀況的巨大潛力。

感謝您與我一起探索《建立防彈 CI/CD 管道：綜合指南》。您持續的興趣和參與推動了這趟旅程！

如果您發現有關建立防彈 CI/CD 管道：綜合指南的討論有幫助，請考慮與您的網路分享！知識就是力量，尤其是在安全方面。

讓我們繼續談話吧！在下面的評論中分享您的想法、問題或經驗《建立防彈 CI/CD 管道：綜合指南》。

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透過共同努力並採用安全的開發實踐，我們可以建立一個更具彈性和值得信賴的軟體生態系統。

請記住，安全開發之旅是一個持續學習的過程。這是為了持續改進！

原文出處：https://dev.to/gauri1504/building-a-bulletproof-cicd-pipeline-a-comprehensive-guide-3jg3