CI/CD Pipeline中的安全與合規性實踐

– 8 分鐘閱讀

現代軟體開發強調快速迭代和交付，CI/CD Pipeline已成為不可或缺的工具。然而，速度的提升不應以犧牲安全為代價。本文將探討如何在 CI/CD Pipeline中有效整合安全與合規性考量，確保軟體交付流程既快速又安全。從程式碼的建構、測試、佈署到維運監控，每個環節都應納入安全考量。身份驗證與授權機制確保只有授權人員才能操作Pipeline；依賴掃描工具能及早發現第三方函式庫中的漏洞；機密管理系統則保護敏感資訊不被洩露。此外，自動化的維運與監控策略能及時發現並修復系統故障，維持平台穩定執行。持續學習和技術提升對於應對不斷變化的安全威脅至關重要，開發者應積極參與技術研討會、閱讀專業書籍，並透過實際操作精進技能。

安全與合規性在 CI/CD 中

安全措施

隨著 CI/CD Pipeline變得越來越普遍，安全性成為了一個重要考量因素：

  1. 身份驗證與授權：確保只有授權人員才能觸及Pipeline中的敏感環節。
  2. 依賴掃描：使用工具如 OWASP Dependency-Check 檢查第三方函式庫中的漏洞。
  3. 機密管理：使用秘密管理系統如 HashiCorp Vault 儲存敏感資訊如 API 金鑰或資料函式庫連線字串。
stages:
  - build

build-job:
  stage: build
  script:
    - echo "Building the secure application..."
    - mvn clean package

dependency-check-job:
  stage: build
  script:
    - dependency-check --project "financial-system" --scan ./target/classes --out ./dependency-check-report.html

內容解密：

在此範例中：

  1. 首先啟動金融系統之構建步驟。
  2. 接著對該系統所使用之第三方函式庫進行漏洞掃描以確保其安全性無虞。

高效維運與監控

自動化維運與監控策略

CI/CD Pipeline不僅僅只限於應用程式開發流程；它也可以擴充套件至系統維運及監控領域以確保平台穩定執行：

  1. 自我修復機制：設計專門用於自我修復故障應用或服務之機制以達最少停機時間。
  2. 日誌管理：利用 ELK Stack 收集及分析日誌以便於快速回溯故障原因。
  3. 健康檢查：設計健康檢查機制以確保應用及服務正常運作並及時收集異常事件報告。
stages:
  - monitor

monitor-job:
   stage: monitor
   script:
     - echo "Monitoring system health..."
     - curl http://healthcheck.service/health | grep "healthy"

內容解密：

此範例展示了一套基本監控機制：

  1. 與健康檢查 API 辦理後收取回傳結果以判斷其健康狀態。
  2. 若未符合「健康」標準則啟動相關修復機制以確保穩定執行。

自主學習與技術提升

持續學習與技術提升策略

無論任何技術都必須要隨著市場需求以及環境變遷不斷地自我學習與調適， 以下是一些有助於自我學習與技術提升之策略：

  1. 參加技術研討會與講座：瞭解業界最新趨勢及技術演變方向。
  2. 閱讀專業書籍與論文：深入瞭解技術細節與應用場景。
  3. 實際操作與實踐：透過實際操作以熟悉各種工具與技術並紮實基礎知識。

舉例如現在我們想要學習 Docker 與 Kubernetes：

# 建立一個簡單 Dockerfile 用於實踐 Docker 基礎知識:

FROM ubuntu:latest

RUN apt-get update && apt-get install -y curl && \
curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.20/bin/linux/amd64/kubectl && \
chmod +x kubectl && mv kubectl /usr/local/bin/

CMD ["kubectl", "version", "--client"]

內容解密：

此範例展示了基本 Dockerfile 構成：

  1. 根據 Ubuntu 最新版本映像製作基礎映像。
  2. 安裝 Kubernetes 命令列工具 kubectl 用於學習 Kubernetes 基礎知識.

不斷創新與自我提升

技術選型評估

在面臨各種技術選項時往往需要根據實際需求評估其優缺點， 例如現在我們需要評估 Redis 與 Memcached 在快取處理上的差異：

Redis 與 Memcached 評估圖示:

graph TD;
A[Redis] --> B[支援複雜資料結構];
A --> C[支援持久化];
A --> D[高用性];
B --> E[列表];
B --> F[集合];
C --> G[RDB/ AOF];
D --> H[Master-Slave replicaiton];

I[Memcached] --> J[簡單快取];
I --> K[高效能];
I --> L[非持久化];
J --> M[只支援字串];

H --> N{Master node};
N --"Replication"--> O{Slave node};

M --> P{Key-value store};
P --"簡單"--> Q[資料丟失風險高];

內容解密：

此圖示展示了 Redis 與 Memcached 在快取處理上的差異：

  1. Redis 支援豐富資料結構如列表及集合等。
  2. Redis 支援多種持久化方式如 RDB 或 AOF。
  3. Redis 提供高用性設計如主從複寫架構等.
  4. Memcached 則只提供簡單字串型別快取及無永續性設計.

未來趨勢預測與實踐應用評估

未來趨勢預測與實踐應用評估:

未來軟體開發領域將會進一步發展智慧開發與自動維運等方向，

1.智慧開發: AI與機器學習將會廣泛應用於編碼與測試自動化; 2.無伺服器架構: 減少對基礎設施依賴, 提供彈性擴充套件能力; 3.雲原生架構: 提供高可靠性及彈性維運能力.

舉例如下我們想要預測 GitLab 未來發展趨勢:

graph TD;
A[GitLab] --> B[AI加強開發];
A --> C[無伺服器支援];
A --> D[雲原生最佳化];

B --> E[AICoding輔助];
B --> F[AITest自動測試];

C --> G[無伺服器函式支援];
C --> H[函式排程最佳化];

D --> I[資源管理最佳化];
D --> J[彈性擴充套件設計];

E --> K{AICoding輔助};
K --"編碼輔助"--> L[AICode Review];

F --"智慧測試"--> M[AITest最佳化];

G --"函式排程"--> N{無伺服器函式};
N --"函式執行"--> O{事件驅動};

I --"資源管理"--> P{資源優先順序管理};
P --"資源分配"--> Q{資源利用率最大};

J --"彈性擴充套件"--> R{負載平衡設計};
R --"負載分佈"--> S{系統高可靠};

內容解密:

此圖示展示了 GitLab 未來發展趨勢預測:

1.AI加強開發: GitLab 未來將會引入 AI 加強開發, 包括 AI Code Review 和智慧測試. 2.無伺服器支援: GitLab 未來會提供更多無伺服器函式支援, 彈性排程優先順序功能. 3.雲原生最佳化: GitLab 未來會提供更多雲原生架構優先順序管理, 高可靠性負載平衡設計.

倡導持續學習與技術提升策略:

不論何時何地, 技術與知識都是我們永遠追求前進目標,以下是一些有助於自我學習與技術提升策略:

1.閱讀專業書籍與論文: 深入瞭解技術細節與應用場景. 2.參與線上課程與研討會: 掌握最新趨勢及技術變革方向. 3.實踐操作與專案實戰:透過實際操作熟悉各種工具與技術並紮實基礎知識.

例如現在我們想要學習 K8s Operator 開發:

package main

import (
	"sigs.k8s.io/controller-runtime/pkg/client/config"
	ctrl "sigs.k8s.io/controller-runtime"
	"github.com/go-logr/zapr"
	"go.uber.org/zap"
	"github.com/example/myoperator/controllers"
)

func main() {
	log := zap.NewExample().With(zap.String("ts", zap.core.DefaultTimeEncoder(iso8601.TimeFormat)))
	ctrl.SetLogger(zapr.NewLogger(log))

	mgr, err := ctrl.NewManager(config.GetConfigOrDie(), ctrl.Options{
		Scheme: controllers.MyScheme,
	})
	if err != nil {
		log.Error(err, "unable to start manager")
		return err;
	}

	err = controllers.SetupWithManager(mgr)
	if err != nil {
		log.Error(err, "unable to create controller", "controller", controllers.MyControllerName)
		return err;
	}

	log.Info("starting manager")
	if err := mgr.Start(ctrl.SetupSignalHandler()); err != nil {
		log.Error(err, "problem running manager")
		return err;
	}
}

內容解密:

此範例展示了基本 K8s Operator 建構流程:

1.初始日誌設定: 初始佈局日誌設定包括日誌級別以及時間格式設定. 2.控制器管理者設定: 語法初始化 k8s 控制器管理者以及必要引數設定. 3.註冊控制器: 語法註冊 K8s Operator 控制器以及啟動控制器管道.

理解 GitLab 及 DevOps 原則

在探討 GitLab 的技術實作之前，我們必須先理解 DevOps 的核心原則及其在軟體開發中的應用。GitLab 是一款強大的 DevOps 工具，能夠將所有開發、測試、佈署等流程整合在一個平台上，這樣的設計有助於提升團隊的協作效率及軟體交付的速度。

什麼是 DevOps？

DevOps 是一種結合了開發（Development）和維運（Operations）的軟體開發方式，旨在透過自動化、協作及快速反饋來加速軟體交付。DevOps 的核心理念包括：

  1. 自動化：透過自動化工具來減少人為錯誤，提升工作效率。
  2. 協作：促進開發團隊與維運團隊之間的緊密合作，確保所有人對系統有統一的理解。
  3. 快速反饋：透過持續整合（Continuous Integration, CI）和持續佈署（Continuous Deployment, CD），讓開發者能夠快速得知程式碼變更的結果。

GitLab 與 DevOps

GitLab 作為一款 DevOps 工具，將所有開發流程整合在一個平台上，這樣的設計大大簡化了團隊的工作流程。GitLab 的 CI/CD 管線是其核心功能之一，這些管線負責程式碼的編譯、驗證、安全性測試、封裝以及佈署等工作。

CI/CD 管線

CI/CD 管線是 GitLab 的重要組成部分，它們負責將程式碼從開發階段推播到生產環境中。具體來說，CI/CD 管線包括以下幾個步驟：

  1. 持續整合（CI）：每當開發者提交程式碼時，CI 系統會自動編譯並執行測試，確保程式碼品質。
  2. 持續佈署（CD）：當程式碼透過所有測試後，CD 系統會自動將其佈署到生產環境中。

基本 Git 操作實踐

在探討 GitLab 的 CI/CD 管線之前，我們需要先了解 Git 的基本操作。Git 是一款分散式版本控制系統，它能夠幫助團隊管理程式碼的變更歷史。以下是一些基本的 Git 操作。

為什麼使用 Git？

使用版本控制系統如 Git 有很多好處：

  1. 追蹤變更歷史：Git 能夠記錄每一次程式碼變更，這樣即使出現問題也能輕鬆回復。
  2. 協作開發：多名開發者可以同時工作在同一個專案上，而不會互相干擾。
  3. 分支管理：可以建立不同的分支來進行特定功能的開發或測試。

基本 Git 操作

安裝 Git

首先，請確保你已經在本地電腦上安裝了 Git。你可以從 Git 官方網站 下載並安裝適合你作業系統的版本。

檢查 Git 安裝狀況

安裝完成後，你可以在終端機中輸入以下命令來檢查 Git 是否已經正確安裝：

$ git --version
git version 2.25.1

組態 Git

在使用 Git 之前，需要設定你的名字和電子郵件地址。這些資訊會被新增到每一次提交中，以便其他團隊成員知道誰對程式碼進行了修改。

$ git config --global user.email "george.spelvin@example.com"
$ git config --global user.name "George Spelvin"

建立新倉函式庫

你可以使用以下命令來建立一個新的本地倉函式庫：

$ git init myproject

新增檔案到倉函式庫

將檔案新增到倉函式庫中需要兩個步驟：首先使用 git add 命令將檔案新增到暫存區域，然後使用 git commit 命令將其提交到本地倉函式庫。

$ git add .
$ git commit -m "Initial commit"

建立分支

分支是 Git 中的一個重要功能，它允許你在不影響主分支的情況下進行開發。

$ git branch feature-branch
$ git checkout feature-branch

合併分支

當你完成了一個功能並希望將其合併到主分支時，可以使用以下命令：

$ git checkout main
$ git merge feature-branch

推播到遠端倉函式庫

如果你想將本地倉函式庫推播到遠端倉函式庫（如 GitHub），可以使用以下命令：

$ git remote add origin https://github.com/username/repository.git
$ git push -u origin main
玄貓

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。