目錄
- [7.1 Writing Terraform Scripts](#71-writing-terraform-scripts)
- [7.2 Managing Infrastructure as Code](#72-managing-infrastructure-as-code)
- [7.3 Terraform State Management](#73-terraform-state-management)
- [8.1 Setting Up Blue-Green Deployments](#81-setting-up-blue-green-deployments)
- [8.2 Automating Traffic Shifts](#82-automating-traffic-shifts)
- [8.3 Rollback Strategies](#83-rollback-strategies)
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 0.0.0.0/01.2 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 jenkins1.3 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：
- 在您的應用程式目錄中：
FROM openjdk:8-jdk-alpine
VOLUME /tmp
ARG JAR_FILE=target/*.jar
COPY ${JAR_FILE} app.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]- 建置 Docker 映像：
- 執行以下命令：
docker build -t myapp:latest .3.2 建置和推送 Docker 映像
- 標記並推送圖片：
- 使用適當的版本標記圖像：
docker tag myapp:latest myrepo/myapp:v1.0.0- 將映像推送到 Docker Hub：
docker push myrepo/myapp:v1.0.03.3 用於本地開發的 Docker Compose
- 建立
docker-compose.yml檔案：
- 定義您的多容器應用程式：
version: '3'
services:
app:
image: myrepo/myapp:v1.0.0
ports:
- "8080:8080"
db:
image: mysql:5.7
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: password
MYSQL_DATABASE: mydatabase
ports:
- "3306:3306"- 執行 Docker Compose：
- 本地啟動應用程式：
docker-compose up步驟 4：部署到 Kubernetes (Amazon EKS)
4.1 設定EKS集群
- 安裝
kubectl和eksctl：
- 安裝
kubectl：
curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(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 34.2 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: 80804.3 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！
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