小編精選 - 技術文章翻譯 · 08月27日

端對端 DevOps 專案：建置、部署和監控全端應用程式

介紹

DevOps 旨在實現流程自動化、改善開發和營運團隊之間的協作以及更快、更可靠地部署軟體。此專案將指導您使用業界標準工具建立全面的 CI/CD 管道。您將使用 Jenkins、Docker、Kubernetes (Amazon EKS)、Prometheus、Grafana、Trivy、SonarQube 和 Terraform 在 AWS 上部署全端應用程式。這種實務經驗將幫助您掌握關鍵的 DevOps 概念和工具。

專案圖

  +------------------------+
  |   Developer Workstation |
  |                        |
  |  - Code Repository     |
  |  - Local Build & Test  |
  +-----------+------------+
              |
              v
  +------------------------+
  |        Jenkins         |
  |                        |
  |  - CI/CD Pipeline      |
  |  - Build & Test        |
  |  - Docker Build        |
  |  - Push Docker Image   |
  +-----------+------------+
              |
              v
  +------------------------+          +----------------------+
  |        Docker Hub      |          |        AWS EKS        |
  |                        |          |                      |
  |  - Docker Image        |          |  - Kubernetes Cluster |
  |                        |          |                      |
  +-----------+------------+          +-----------+----------+
              |                                    |
              v                                    |
  +------------------------+          +----------------------+
  |   Kubernetes Deployment|          |  Prometheus & Grafana|
  |                        |          |                      |
  |  - Deployment          |          |  - Monitoring         |
  |  - Service             |          |  - Dashboards        |
  |                        |          |                      |
  +------------------------+          +----------------------+
              |
              v
  +------------------------+
  |     Amazon RDS         |
  |                        |
  |  - MySQL Database      |
  |                        |
  +------------------------+

專案概況

目標

基礎架構設定：配置AWS資源，包括VPC、EC2執行個體和RDS資料庫。
CI/CD 管道：使用 Jenkins 自動化建置、測試和部署流程。
容器化：使用 Docker 將應用程式容器化。
Kubernetes 部署：在 Amazon EKS 上部署應用程式。
監控：使用Prometheus和Grafana實施持續監控。
安全性：使用 Trivy 和 SonarQube 保護管道。
基礎架構即程式碼：使用 Terraform 自動化基礎架構管理。
藍綠部署：實施藍綠部署策略。

工具和技術

AWS： EC2、VPC、RDS、EKS。
Jenkins： CI/CD 自動化。
Docker：容器化。
Kubernetes：容器編排。
Prometheus 和 Grafana：監控和視覺化。
Trivy & SonarQube：安全與程式碼品質檢查。
Terraform：基礎架構即程式碼。

先決條件

AWS帳戶：雲端資源配置所需。
基本 Linux 知識：用於管理 EC2 執行個體。
Docker 和 Kubernetes 知識：用於容器化和編排。
熟悉 CI/CD：了解基本 CI/CD 概念。
GitHub 帳戶：用於版本控制和 Jenkins 整合。

第 1 步：AWS 上的基礎設施設置

1.1 設定VPC及群組網

建立專有網路：

   aws ec2 create-vpc --cidr-block 10.0.0.0/16

配置子網路：

     aws ec2 create-subnet --vpc-id <vpc-id> --cidr-block 10.0.1.0/24 --availability-zone us-east-1a

設定 Internet 網關：

     aws ec2 create-internet-gateway
     aws ec2 attach-internet-gateway --vpc-id <vpc-id> --internet-gateway-id <igw-id>

建立路由表並與子網路關聯：

     aws ec2 create-route-table --vpc-id <vpc-id>
     aws ec2 create-route --route-table-id <rtb-id> --destination-cidr-block 0.0.0.0/0 --gateway-id <igw-id>
     aws ec2 associate-route-table --subnet-id <subnet-id> --route-table-id <rtb-id>

設定安全群組：

建立安全群組：

     aws ec2 create-security-group --group-name MySecurityGroup --description "Security group for my app" --vpc-id <vpc-id>

允許 SSH、HTTP 和 HTTPS：

     aws ec2 authorize-security-group-ingress --group-id <sg-id> --protocol tcp --port 22 --cidr 0.0.0.0/0
     aws ec2 authorize-security-group-ingress --group-id <sg-id> --protocol tcp --port 80 --cidr 0.0.0.0/0
     aws ec2 authorize-security-group-ingress --group-id <sg-id> --protocol tcp --port 443 --cidr 0.0.0.0/0

1.2 配置 EC2 執行個體

啟動 EC2 執行個體：

使用 AWS 管理主控台或 CLI：

     aws ec2 run-instances --image-id ami-0abcdef1234567890 --count 1 --instance-type t2.micro --key-name MyKeyPair --security-group-ids <sg-id> --subnet-id <subnet-id>

在 EC2 執行個體上安裝 Docker 和 Jenkins：

     sudo yum update -y
     sudo yum install docker -y
     sudo service docker start
     sudo usermod -a -G docker ec2-user

     # Jenkins
     sudo yum install java-1.8.0-openjdk -y
     wget -O /etc/yum.repos.d/jenkins.repo https://pkg.jenkins.io/redhat-stable/jenkins.repo
     rpm --import https://pkg.jenkins.io/redhat-stable/jenkins.io.key
     sudo yum install jenkins -y
     sudo systemctl start jenkins
     sudo systemctl enable jenkins

1.3 設定RDS資料庫

配置 RDS 實例：

建立 MySQL 實例：

     aws rds create-db-instance --db-instance-identifier mydbinstance --db-instance-class db.t2.micro --engine mysql --master-username admin --master-user-password password --allocated-storage 20 --vpc-security-group-ids <sg-id>

連接應用程式：

使用 RDS 端點更新應用程式設定：

     jdbc:mysql://<rds-endpoint>:3306/mydatabase

透過 MySQL 用戶端測試確保連接

     mysql -h <rds-endpoint> -u admin -p

步驟2：安裝和設定Jenkins

2.1 詹金斯安裝

安裝詹金斯：

已包含在 EC2 配置中。透過<ec2-public-ip>:8080存取 Jenkins。

解鎖詹金斯：

找回初始管理者密碼：

     sudo cat /var/lib/jenkins/secrets/initialAdminPassword

完成設定精靈。

2.2 配置 Jenkins 進行 GitHub 集成

安裝 GitHub 插件：

導覽至Manage Jenkins -> Manage Plugins 。
搜尋“GitHub”並安裝它。

產生 GitHub 令牌：

從 GitHub 產生個人存取權杖並將其新增至 Jenkins：

 - `Manage Jenkins -> Manage Credentials -> Add Credentials`.

建立新工作：

設定新的管道作業並將其連結到您的 GitHub 儲存庫。

2.3 設定 Jenkins 管道

定義 Jenkinsfile：

在您的儲存庫中建立Jenkinsfile ：

     pipeline {
       agent any
       stages {
         stage('Build') {
           steps {
             sh 'mvn clean install'
           }
         }
         stage('Test') {
           steps {
             sh 'mvn test'
           }
         }
         stage('Deploy') {
           steps {
             sh 'docker build -t myapp .'
             sh 'docker push myrepo/myapp'
           }
         }
       }
     }

觸發管道：

提交 Jenkinsfile 並將其推送到您的儲存庫。
Jenkins 將自動觸發建置。

第 3 步：使用 Docker 將應用程式容器化

3.1 編寫 Dockerfile

建立一個 Dockerfile：

     FROM openjdk:8-jdk-alpine
     VOLUME /tmp
     ARG JAR_FILE=target/*.jar
     COPY ${JAR_FILE} app.jar
     ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]

建置 Docker 映像：

執行以下命令：

     docker build -t myapp:latest .

3.2 建置和推送 Docker 映像

標記並推送圖片：

使用適當的版本標記圖像：

     docker tag myapp:latest myrepo/myapp:v1.0.0

將映像推送到 Docker Hub：

     docker push myrepo/myapp:v1.0.0

3.3 用於本地開發的 Docker Compose

建立docker-compose.yml檔案：

定義您的多容器應用程式：

     version: '3'
     services:
       app:
         image: myrepo/myapp:v1.0.0
         ports:
           - "8080:8080"
       db:
         image: mysql:5.7
         environment:
           MYSQL_ROOT_PASSWORD: password
           MYSQL_DATABASE: mydatabase
         ports:
           - "3306:3306"

執行 Docker Compose：

本地啟動應用程式：

     docker-compose up

步驟 4：部署到 Kubernetes (Amazon EKS)

4.1 設定EKS集群

安裝kubectl和eksctl ：

安裝kubectl ：

     curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
     chmod +x kubectl
     sudo mv kubectl /usr/local/bin/

安裝eksctl ：

     curl --silent --location "https://github.com/weaveworks/eksctl/releases/download/0.110.0/eksctl_Linux_amd64.tar.gz" | tar xz -C /tmp
     sudo mv /tmp/eksctl /usr/local/bin

建立 EKS 叢集：

   eksctl create cluster --name my-cluster --version 1.21 --region us-east-1 --nodegroup-name my-nodes --node-type t3.medium --nodes 3

4.2 建立 Kubernetes 清單

編寫部署清單：

建立一個deployment.yaml ：

     apiVersion: apps/v1
     kind: Deployment
     metadata:
       name: myapp-deployment
     spec:
       replicas: 3
       selector:
         matchLabels:
           app: myapp
       template:
         metadata:
           labels:
             app: myapp
         spec:
           containers:
           - name: myapp
             image: myrepo/myapp:v1.0.0
             ports:
             - containerPort: 8080

4.3 在EKS上部署應用程式

應用清單：

將應用程式部署到 EKS：

     kubectl apply -f deployment.yaml

監控部署：

     kubectl get pods

公開應用程式：

建立一個服務來公開應用程式：

     apiVersion: v1
     kind: Service
     metadata:
       name: myapp-service
     spec:
       type: LoadBalancer
       selector:
         app: myapp
       ports:
         - protocol: TCP
           port: 80
           targetPort: 8080

申請服務：

     kubectl apply -f service.yaml

步驟5：使用Prometheus和Grafana實施持續監控

5.1 安裝普羅米修斯

部署普羅米修斯：

使用 Helm 安裝 Prometheus：

     helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts
     helm repo update
     helm install prometheus prometheus-community/prometheus

配置普羅米修斯：

編輯values.yaml檔案以抓取您的應用程式指標：

     scrape_configs:
       - job_name: 'myapp'
         static_configs:
           - targets: ['myapp-service:8080']

5.2 配置 Grafana 儀表板

部署 Grafana：

透過 Helm 安裝 Grafana：

     helm install grafana grafana/grafana

參觀 Grafana：

找回管理員密碼：

     kubectl get secret --namespace default grafana -o jsonpath="{.data.admin-password}" | base64 --decode ; echo

轉送連接埠存取 Grafana：

     kubectl port-forward svc/grafana 3000:80

新增 Prometheus 作為資料來源：

登入Grafana並新增Prometheus作為資料來源。

5.3 設定警報

定義警報規則：

在 Prometheus 中為關鍵指標建立警報規則：

     groups:
       - name: example
         rules:
         - alert: HighMemoryUsage
           expr: node_memory_Active_bytes > 1e+09
           for: 1m
           labels:
             severity: critical
           annotations:
             summary: "Instance {{ $labels.instance }} high memory usage"

設定警報管理器：

配置 Alertmanager 以取得通知：

     receivers:
       - name: 'email'
         email_configs:
           - to: '[email protected]'

第 6 步：保護 CI/CD 管道的安全

6.1 使用 Trivy 掃描漏洞

安裝 Trivy：

在 Jenkins 伺服器上安裝 Trivy：

     sudo apt-get install wget apt-transport-https gnupg lsb-release
     wget -qO - https://aquasecurity.github.io/trivy-repo/deb/public.key | sudo apt-key add -
     echo deb https://aquasecurity.github.io/trivy-repo/deb $(lsb_release -sc) main | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/trivy.list
     sudo apt-get update
     sudo apt-get install trivy

將 Trivy 與 Jenkins 整合：

將 Trivy 加入 Jenkins 管道：

     stage('Security Scan') {
       steps {
         sh 'trivy image myrepo/myapp:v1.0.0'
       }
     }

6.2 整合 SonarQube 以提高程式碼品質

安裝 SonarQube：

在 EC2 執行個體上安裝 SonarQube：

     sudo yum install java-11-openjdk-devel -y
     wget https://binaries.sonarsource.com/Distribution/sonarqube/sonarqube-8.9.6.50800.zip
     unzip

 sonarqube-*.zip
     sudo mv sonarqube-8.9.6.50800 /opt/sonarqube
     sudo chown -R sonar: /opt/sonarqube

配置 SonarQube：

修改sonar.properties檔案進行資料庫整合：

     sonar.jdbc.username=sonar
     sonar.jdbc.password=sonar
     sonar.jdbc.url=jdbc:postgresql://localhost/sonarqube

將 SonarQube 與 Jenkins 整合：

在Jenkins中加入SonarQube分析：

     stage('SonarQube Analysis') {
       steps {
         withSonarQubeEnv('My SonarQube Server') {
           sh 'mvn sonar:sonar'
         }
       }
     }

結論

本專案指南深入介紹如何透過 CI/CD、容器化、Kubernetes 部署、監控和安全性設定端對端 DevOps 管道。透過遵循本指南，您不僅可以獲得實務經驗，還可以建立可用於生產的管道。請記住，掌握 DevOps 的關鍵是持續實踐並隨時了解最新的工具和方法。

最後的想法

您可以根據您的專案要求隨意自訂步驟並整合更多工具。 DevOps 是一個廣闊的領域，本指南只是您成為熟練的 DevOps 工程師之旅的開始。快樂編碼和快樂部署！

👤 作者

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原文出處：https://dev.to/prodevopsguytech/end-to-end-devops-project-building-deploying-and-monitoring-a-full-stack-application-ako

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目錄

介紹

專案圖

專案概況

目標

工具和技術

先決條件

第 1 步：AWS 上的基礎設施設置

1.1 設定VPC及群組網

1.2 配置 EC2 執行個體

1.3 設定RDS資料庫

步驟2：安裝和設定Jenkins

2.1 詹金斯安裝

2.2 配置 Jenkins 進行 GitHub 集成

2.3 設定 Jenkins 管道

第 3 步：使用 Docker 將應用程式容器化

3.1 編寫 Dockerfile

3.2 建置和推送 Docker 映像

3.3 用於本地開發的 Docker Compose

步驟 4：部署到 Kubernetes (Amazon EKS)

4.1 設定EKS集群

4.2 建立 Kubernetes 清單

4.3 在EKS上部署應用程式

步驟5：使用Prometheus和Grafana實施持續監控

5.1 安裝普羅米修斯

5.2 配置 Grafana 儀表板

5.3 設定警報

第 6 步：保護 CI/CD 管道的安全

6.1 使用 Trivy 掃描漏洞

6.2 整合 SonarQube 以提高程式碼品質

結論

最後的想法

👤 作者