21.1 DevOps 完整工作流

21.1 DevOps 完整工作流

本章将演示一个基于 Docker、Kubernetes 和 Jenkins/GitLab CI 的完整 DevOps 工作流。

21.1.1 工作流概览

1. Code：开发人员提交代码到 GitLab。
2. Build：GitLab CI 触发构建任务。
3. Test：运行单元测试和集成测试。
4. Package：构建 Docker 镜像并推送到 Harbor/Registry。
5. Deploy (Staging)：自动部署到测试环境 Kubernetes 集群。
6. Verify：人工或自动化验证。
7. Release (Production)：审批后自动部署到生产环境。

21.1.2 关键配置示例

本节通过一组最小可用的片段，展示典型 DevOps 流程中与 Docker 相关的关键配置。

1. Dockerfile 多阶段构建

使用 Docker 多阶段构建可以有效减小镜像体积。

## 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 配置

GitLab CI（.gitlab-ci.yml）配置如下：

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 最佳实践

1. 不可变基础设施：一旦镜像构建完成，在各个环境（Dev、Staging、Prod）中都应该使用同一个镜像 tag（通常是 commit hash），而不是重新构建。
2. 配置分离：使用 ConfigMap 和 Secret 管理环境特定的配置，不要打包进镜像。
3. 应对 Docker Hub 限额 (Rate Limits)：
   • Docker Hub 对匿名拉取实施了严格的限制（6 小时内约 100 次）。若在 CI/CD 中频繁构建，极易触发 toomanyrequests 错误。
   • 最佳策略：
     • 在流水线开头始终执行安全的身份认证（使用 PAT，而非密码）。
     • 将常用的基础镜像缓存到自建的 Harbor/Nexus，使用 Pull-Through Cache。
     • 开启 Docker 构建引擎 (BuildKit) 的 inline 或 registry 缓存功能，以降低全量拉取频率。
4. GitOps：考虑引入 ArgoCD，将部署配置也作为代码存储在 Git 中，实现 Git 驱动的部署同步。