部署一套完整的架构系统有哪些步骤

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前言

如果以java、Jenkins（自动化部署）、docker（容器化部署）、k8s（兼容前两个）如果搭建一个商业系统，我们需要准备哪些？

架构图

1、环境准备   

• 准备一台或多台服务器作为宿主机，确保服务器操作系统已安装（例如Linux）;
• 安装Docker环境，宿主机需要支持容器化技术；
• 安装Kubernetes集群环境，可以选择Minikube作为本地测试环境或其他方案例如kubeadm、kops等用于搭建生产级别的集群；
• 安装Helm，用于简化Kubernetes应用的部署和管理。

2、CI/CD Pipeline (使用Jenkins)

• 安装Jenkins，可通过Docker容器的方式安装，确保Jenkins具有访问Docker和Kubernetes集群的能力；
• 配置Jenkins Pipeline，编写Jenkinsfile来定义CI/CD流程，包括代码拉取、构建、测试、打包、制作Docker镜像、上传到镜像仓库、部署到Kubernetes集群等流程；
• 安装Jenkins所需要的插件，例如Git、Docker、Kubernetes等相关插件；
• 配置Jenkins的相关权限，使其能够与Docker和Kubernetes做交互。

3、容器化Java应用

• 编写Dockerfile，定义如何打包Java应用为Docker镜像；
• 利用Maven或Gradle等构建工具完成Java应用的自动化构建；
• 在Jenkins Pipeline中添加步骤，利用Dockerfile构建Docker镜像，并上传至私有或公有Docker镜像仓库。

4、部署到Kubernetes集群

• 编写Kubernetes部署文件(YAML)，定义应用的Deployments、Services、Ingress等资源对象；
• 配置Kubernetes的持续部署，可使用Helm Chart管理Kubernetes资源对象的模板化部署；
• 在Jenkins Pipeline中添加步骤，执行Helm Chart的部署命令，更新Kubernetes集群中的应用版本。

5、监控和日志

• 配置监控系统，如Prometheus和Grafana，监控Kubernetes集群和Java应用的运行状态；
• 配置日志聚合和分析工具，如Elasticsearch、Fluentd、Kibana(即EFK栈)，以便对日志进行收集、存储、查询和可视化。

6、安全和合规

• 确保镜像安全，可以使用如Clair的容器扫描工具确保镜像无安全漏洞；
• 实施网络策略和Pod安全策略，增强Kubernetes集群的安全。

以上是最基本的，能够保证系统可用。如果需要保障高可靠还需要以下继续完善：

1、备份与恢复策略

• 设计数据持久化方案，比如使用StatefulSets管理状态服务或存储卷快照来备份数据；
• 利用Kubernetes的定期作业(CronJob)功能实现定时备份数据库、配置文件等；
• 在架构中集成备份和恢复工具，如Velero，用于备份Kubernetes资源和持久卷数据，并在必要时恢复。

2、灾难恢复计划

• 设计跨区域的高可用架构，比如在不同地域部署Kubernetes集群，并设置数据复制；
• 制定灾难恢复所需的服务等级协议(SLA)，明确恢复时间目标(RTO)和恢复点目标(RPO)；
• 测试灾难恢复流程，确保在真实灾难时可以快速恢复服务。

3、流量管理和服务网络

• 在架构中引入Istio或类似的服务网格解决方案，管理服务之间的通信、安全和观测；
• 设定路由规则和策略，如金丝雀发布、蓝绿部署等，确保流量平滑转移；
• 利用服务网格的监控和日志功能来增强可观测性和故障排查效率

4、监控、日志和告警

• 部署Prometheus来监控Kubernetes集群的性能、资源利用率等；
• 使用Grafana进行数据的可视化和仪表板的定制；
• 设置合适的告警阈值，并整合告警通知到Slack、Email或其他通讯工具；
• 搭建EFK（Elasticsearch、Fluentd、Kibana）堆栈以集中管理日志数据，并提供实时日志分析和可视化功能。