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容器化 .NET - 部分注意事項

王林原創: 2024-07-17 06:45:191038瀏覽

容器化 .NET - 部分注意事項

這是容器化容器化 .NET - 部分注意事項系列的第 2 部分。您可以在這裡閱讀該系列文章：

容器化容器化 .NET - 部分注意事項：第 1 部分 - 容器化容器化 .NET - 部分注意事項應用程式指南
容器化容器化 .NET - 部分注意事項：第 2 部分 - 注意事項

注意事項

歡迎來到我們關於容器化容器化 .NET - 部分注意事項應用程式系列的第二部分。本文以我們第一篇文章中介紹的 Dockerfile 和 dotnetpublish 指令奠定的基礎為基礎，深入探討了將容器化 .NET - 部分注意事項應用程式轉換為容器的關鍵考量。隨著容器成為生態系統的基石，了解這些因素對於旨在增強容器化環境中的應用程式部署的開發人員至關重要。

架構一致性和安全性

容器化中的架構考慮

當我們深入研究容器化容器化 .NET - 部分注意事項應用程式時，必須認識到架構風格（無論您使用的是微服務模式還是整體設計）在製定容器化策略方面發揮關鍵作用。然而，無論選擇哪種架構，都有幾個關鍵考慮因素普遍影響到容器化環境的過渡。

CI/CD 和部署策略

遷移到容器需要重新評估持續整合/持續部署 (CI/CD) 管道和部署策略。容器提供了不可變部署工件的優勢，可以透過確保不同環境之間的一致性來簡化 CI/CD 流程。然而，這也意味著調整您的管道來處理容器映像的建置、儲存和部署，這可能涉及新的工具和實踐。我將在以後的文章中深入探討這些內容。

可擴展性問題

確保可擴展的設計

您的應用程式的架構必須支援水平擴展，允許根據需求添加或刪除容器實例。這種可擴展性對於優化資源使用和在不同負載下保持效能至關重要。

會話狀態管理

在容器化架構中，無狀態性至關重要。容器被設計為短暫的，不應該在內部維護會話狀態，因為這可能會妨礙可擴展性。選擇 Redis、SQL 資料庫或分散式快取等外部儲存解決方案來處理會話狀態，確保您的應用程式保持可擴充性並回應負載變化。

依賴管理策略

Linux相容性

遷移到容器化環境通常涉及從 Windows 過渡到基於 Linux 的容器。確保您的應用程式的依賴項和庫與 Linux 相容，並且您的 Dockerfile 和容器環境已相應配置。

處理內部依賴關係

確保所有必要的庫和組件都捆綁在容器內或透過網路端點進行訪問，使您的應用程式能夠以其容器化形式無縫運行。

與外部服務集成

容器化需要一種動態方法來連接資料庫和訊息系統等外部服務。實現允許透過環境變數或專門的發現工具進行靈活的服務發現和連接的配置。

文件和網路訪問

文件存取注意事項

容器內封裝的檔案系統需要一種策略性的檔案存取方法。與應用程式可能直接存取本機檔案路徑的傳統部署不同，容器化應用程式的設計應考慮可移植性和靈活性。以下是一些需要考慮的策略：

卷掛載：使用 Docker 磁碟區或 Kubernetes 持久卷將資料保存在容器外部，從而在容器重新啟動和部署期間實現狀態持久化。這種方法對於資料庫、日誌或任何需要在容器生命週期之外保留的資料特別有用。
雲端儲存服務：對於需要存取大量資料或需要跨多個實例共享資料的應用程序，與雲端儲存服務（如Azure Blob Storage、Amazon S3 或Google Cloud Storage）整合可以提供可擴展且安全的解決方案。這不僅將您的應用程式與底層基礎設施解耦，而且還透過利用雲端供應商的全球網路來增強可擴展性。
檔案權限和安全性：仔細管理容器內的檔案權限，以防止未經授權的存取。確保您的應用程式以僅存取所需檔案所需的最低權限運行，從而增強容器化環境中的安全性。

網路設定和服務發現

容器通常在網路動態管理的編排環境中運行，服務透過服務發現機製而不是靜態 IP 位址或主機名稱來發現彼此。考慮這些方面以確保強大的網路配置：

服務發現：利用容器編排平台提供的服務發現工具（例如 Kubernetes DNS 或 Docker Swarm 的嵌入式 DNS）來動態發現叢集內的其他服務並與其他服務進行通訊。
容器網路模型：熟悉容器網路模型（例如橋接網路、覆蓋網路或主機網路），並根據應用程式的需求選擇合適的模型。例如，覆蓋網路促進叢集中不同主機上的容器之間的通訊。
連接埠配置和說明：明確定義和管理容器公開哪些連接埠以及它們如何對應到主機系統。這對於確保應用程式的服務可按預期訪問，同時保持對網路安全的控制至關重要。

身份和認證調整

在容器化環境中，管理身分和身分驗證的傳統方法可能不直接適用。以下是適應方法：

Azure 資源的託管身份：Azure 提供託管身份，自動處理用於存取 Azure 服務的憑證管理。這樣就無需在應用程式程式碼或設定中儲存敏感憑證。
OAuth 和 OpenID Connect ：實作 OAuth 2.0 和 OpenID Connect 協定來管理使用者身分並對身分提供者進行驗證。這種方法對於需要用戶身份驗證的應用程式非常有效，並且可以與大多數身份提供者整合。
機密管理：使用機密管理工具（例如 Azure Key Vault、AWS Secrets Manager 或 HashiCorp Vault）安全地儲存和存取 API 金鑰、資料庫連接字串和其他敏感資訊。現代容器編排平台（例如 Kubernetes）提供本機機密管理功能，讓您在執行時間安全地將機密注入容器中。
基於角色的存取控制 (RBAC)：在應用程式和基礎架構中實施 RBAC，以確保只有授權的使用者和服務才能執行特定操作。這在微服務架構中尤其重要，因為不同的服務可能有不同的存取要求。

配置管理

高效率的設定管理成為容器化 .NET - 部分注意事項應用程式容器化中的關鍵元件。容器化環境的動態特性需要採用靈活、安全的方法來配置應用程序，確保它們能夠適應不同的環境，而無需更改容器映像本身。

容器化 .NET - 部分注意事項生態系統提供了各種有效管理配置的策略，與雲端原生最佳實踐保持一致。有配置提供者用於從環境變數、JSON 檔案和其他來源讀取設置，使應用程式能夠無縫適應不同的環境。以下是一些需要考慮的策略：

環境變數

動態配置：利用環境變數外部化配置設置，使應用程式能夠無縫適應各種環境（開發、登台、生產）。
最佳實踐：在容器編排配置中定義環境變量，例如 Kubernetes 清單或 Docker Compose 文件，以在運行時注入設定。

設定檔

外部化設定：將設定設定儲存在外部檔案中（例如，容器化 .NET - 部分注意事項應用程式的 appsettings.json），這些檔案可以在執行時安裝到容器中。
磁碟區掛載：使用 Docker 磁碟區或 Kubernetes ConfigMaps 和 Secrets 將設定檔掛載到容器中，確保敏感資訊得到安全管理。

集中配置服務

雲端服務：利用基於雲端的配置服務（例如Azure App Configuration或AWS Parameter Store）來集中和管理應用程式設定。
服務發現：整合服務發現機制，動態定位服務和資源，減少硬編碼配置的需要。

保密管理

安全儲存：利用專用的機密管理工具（例如 Azure Key Vault、HashiCorp Vault）來安全地儲存和管理敏感配置數據，例如密碼、令牌和連接字串。
運行時注入：使用 Kubernetes Secrets、CSI Secret Store 或特定雲端供應商整合等平台在運行時自動將機密注入到容器中。

不可變的配置

不可變的基礎架構：採用不可變的基礎架構思維方式，其中設定變更需要重新部署容器而不是修改正在運作的容器。這種方法增強了跨環境的一致性、可靠性和可審核性。

配置漂移預防

版本控制：將設定檔和定義置於版本控制之下，以追蹤變更並防止組態漂移。
持續整合：將組態管理整合到 CI/CD 管道中，確保配置在部署之前經過測試和驗證。

將這些組態管理策略納入容器化 .NET - 部分注意事項應用程式的容器化流程中，不僅可以增強靈活性和可擴展性，還可以增強安全性和合規性，與雲端原生開發的最佳實踐保持一致。

安全與合規性

在容器化領域，遵守嚴格的安全性和合規性框架變得至關重要。容器的封裝性質引入了獨特的安全考慮：

漏洞掃描：實施自動化工具來掃描 CI/CD 管道每個階段的容器映像中的已知漏洞，確保僅部署安全映像。
非根權限：以非根用戶身分運行容器可以最大限度地降低容器受到威脅時特權升級的風險。這種做法對於限制攻擊面和保護底層主機系統至關重要。
秘密管理：安全地處理秘密需要遠離在容器映像或環境變數中嵌入敏感資訊。利用專用的機密管理工具或服務，例如 Kubernetes Secrets、HashiCorp Vault 或 Azure Key Vault，可在執行時間動態、安全地註入憑證和金鑰。
網路策略和防火牆規則：執行嚴格的網路策略和防火牆規則來控制容器的入站和出站流量可以防止未經授權的存取並減輕潛在的攻擊。
唯讀檔案系統：在適用的情況下，使用唯讀檔案系統設定容器可以防止惡意嘗試變更執行時間環境，從而進一步增強安全態勢。
持續監控和日誌記錄：實施即時監控和日誌記錄機制以偵測異常活動和潛在的安全漏洞。 Prometheus、Grafana 和 ELK stack 等工具在觀察容器行為和確保操作完整性方面發揮關鍵作用。

工具、框架和生態系統

分散式應用程式運行時 (DAPR)

Containerizing 容器化 .NET - 部分注意事項 - Part Considerations

DAPR（分散式應用程式運行時）已成為一種變革性工具，簡化了分散式應用程式的開發。 DAPR 將狀態管理、服務發現和訊息傳遞等複雜任務抽象化為簡單、一致的 API，使開發人員能夠專注於業務邏輯而不是基礎設施問題。這種抽像在容器化環境中特別有用，其中應用程式必須靈活、可擴展並且能夠跨不同平台運行。

DAPR 與雲端無關的設計可確保與包括 Azure 在內的各種雲端服務無縫集成，而不會將開發人員鎖定在特定的生態系統中。它支援動態配置並促進本地開發，在開發人員的機器上鏡像雲端環境。透過將應用程式邏輯與複雜的基礎設施解耦，DAPR 增強了可移植性，並簡化了容器化 .NET - 部分注意事項應用程式向雲端原生環境的過渡，使其成為開發人員應對現代應用程式開發複雜性的不可或缺的工具。

Azure 開發人員 CLI

Azure 開發人員 CLI (azd) 顯著簡化了將容器化 .NET - 部分注意事項應用程式容器化和部署到雲端的過程。 azd init 是一項關鍵功能，可自動執行鷹架流程，產生適合專案需求的 Dockerfile 和 Azure 資源定義。對於尋求快速為 Azure 準備應用程式的開發人員來說，此命令非常有用，可確保 Azure 容器應用程式 (ACA) 或 Azure Kubernetes 服務 (AKS) 的最佳化設定。透過抽象化 Docker 和 Kubernetes 的複雜性，azd 使開發人員能夠專注於建置他們的應用程序，同時輕鬆地與 Azure 強大的雲端基礎架構整合。