21.1 DevOps 完整工作流

本章將示範一個基於 Docker、Kubernetes 和 Jenkins/GitLab CI 的完整 DevOps 工作流。

21.1.1 工作流概覽

1. Code：開發人員送出程式碼到 GitLab。
2. Build：GitLab CI 觸發建立任務。
3. Test：執行單元測試和整合測試。
4. Package：建立 Docker 映象並推送到 Harbor/Registry。
5. Deploy (Staging)：自動部署到測試環境 Kubernetes 叢集。
6. Verify：人工或自動化驗證。
7. Release (Production)：審批後自動部署到生產環境。

21.1.2 關鍵設定範例

本節透過一組最小可用的片段，展示典型 DevOps 流程中與 Docker 相關的關鍵設定。

1. Dockerfile 多階段建立

使用 Docker 多階段建立可以有效減小映象體積。

## Build stage

FROM golang:1.26 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN go build -o main .

## Final stage

FROM alpine:3.21
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/main .
CMD ["./main"]

2. GitLab CI 設定

GitLab CI（.gitlab-ci.yml）設定如下：

stages:
  - test
  - build
  - deploy

unit_test:
  stage: test
  image: golang:1.26
  script:
    - go test ./...

build_image:
  stage: build
  image: docker:29
  services:
    - docker:29-dind
  script:
    - echo "$CI_REGISTRY_PASSWORD" | docker login -u "$CI_REGISTRY_USER" --password-stdin $CI_REGISTRY
    - docker build -t $CI_REGISTRY_IMAGE:$CI_COMMIT_SHA .
    - docker push $CI_REGISTRY_IMAGE:$CI_COMMIT_SHA

deploy_staging:
  stage: deploy
  image: dtzar/helm-kubectl
  script:
    - printf '%s' "$KUBE_CA_PEM" > kube-ca.crt
    - kubectl config set-cluster k8s --server=$KUBE_URL --certificate-authority=kube-ca.crt --embed-certs=true
    - kubectl config set-credentials admin --token=$KUBE_TOKEN
    - kubectl config set-context default --cluster=k8s --user=admin
    - kubectl config use-context default
    - kubectl set image deployment/myapp myapp=$CI_REGISTRY_IMAGE:$CI_COMMIT_SHA
      -n staging
  only:
    - develop

21.1.3 最佳實踐

1. 不可變基礎設施：一旦映象建立完成，在各個環境（Dev、Staging、Prod）中都應該使用同一個映象 tag（通常是 commit hash），而不是重新建立。
2. 設定分離：使用 ConfigMap 和 Secret 管理環境特定的設定，不要打包進映象。
3. 應對 Docker Hub 限額 (Rate Limits)：
   • Docker Hub 對匿名拉取實施了嚴格的限制 (6 小時內約 100 次)。若在 CI/CD 中頻繁建立，極易觸發 toomanyrequests 錯誤。
   • 最佳策略：
     • 在流水線開頭始終執行安全的身份認證 (使用 PAT，而非密碼)。
     • 將常用的基礎映象快取到自建的 Harbor/Nexus，使用 Pull-Through Cache。
     • 開啟 Docker 建立引擎 (BuildKit) 的 inline 或 registry 快取功能，以降低全量拉取頻率。
4. GitOps：考慮引入 ArgoCD，將部署設定也作為程式碼儲存在 Git 中，實現 Git 驅動的部署同步。