發布概述#

發布是持續交付的「最後一公里」，是將經過驗證的製品部署到生產環境的過程。發布系統的設計直接影響發布的效率、安全性和使用者體驗。

發布是高風險操作。大部分線上故障都與發布相關。良好的發布系統設計可以顯著降低發布風險，提升系統穩定性。

發布的五個步驟#

一次完整的發布通常包含以下五個步驟：

flowchart LR
    A[Markdown<br/>下線] --> B[Download<br/>下載]
    B --> C[Install<br/>安裝]
    C --> D[Verify<br/>驗證]
    D --> E[Markup<br/>上線]
    D -->|失敗| F[Rollback<br/>回滾]

    style A fill:#ffecb3
    style E fill:#c8e6c9
    style F fill:#ffcdd2

灰度發布策略#

灰度發布（也稱為漸進式發布）是降低發布風險的重要手段，核心思想是逐步將流量切換到新版本。

藍綠部署（Blue-Green Deployment）#

藍綠部署維護兩套完整的生產環境，一套運行舊版本（藍），一套部署新版本（綠）。

flowchart TB
    LB[Load Balancer]
    LB --> Blue
    LB --> Green

    subgraph Blue["藍環境 (當前)"]
        B1["v1.0.0"]
    end

    subgraph Green["綠環境 (新版本)"]
        G1["v1.1.0"]
    end

    style Blue fill:#bbdefb
    style Green fill:#c8e6c9

發布流程：

1. 在綠環境部署新版本
2. 測試綠環境
3. 切換流量到綠環境
4. 藍環境作為備用（回滾時切回）

優點：

• 回滾極快（只需切換流量）
• 新舊版本完全隔離

缺點：

• 需要雙倍資源
• 資料庫結構變更需要特別處理

滾動部署（Rolling Deployment）#

滾動部署逐批次更新伺服器，不需要額外的環境資源。

🟢 = 新版本，⚪ = 舊版本

發布流程：

1. 選擇一批伺服器下線
2. 更新這批伺服器
3. 驗證後上線
4. 重複直到全部更新

優點：

• 資源利用率高
• 可以控制發布節奏

缺點：

• 發布過程中新舊版本共存
• 回滾需要重新部署

滾動部署時，應該確保新舊版本的 API 相容。可以使用「先擴展後收縮」的策略：新版本先支援舊 API，發布完成後再移除舊 API。

金絲雀發布（Canary Release）#

金絲雀發布先將小部分流量（如 1%）導向新版本，觀察後再逐步擴大比例。

優點：

• 風險極低（問題只影響少量用戶）
• 可以基於真實流量驗證
• 支援 A/B 測試

缺點：

• 需要流量控制能力
• 發布週期較長

策略選擇指南#

// 程式碼已部署，但功能通過開關控制
if (featureFlag.isEnabled("new-payment-flow", user)) {
    return newPaymentService.process(order);
} else {
    return oldPaymentService.process(order);
}

不可變基礎設施#

不可變基礎設施（Immutable Infrastructure）是現代發布系統的重要理念。

核心思想#

伺服器一旦部署，就不再修改。任何變更都透過部署新版本實作。

傳統方式（可變）：

伺服器 → 組態變更 → 軟體更新 → 補丁安裝 → ... → 狀態不可預測

不可變方式：

映像 v1 → 部署 → 運行
映像 v2 → 部署 → 運行（替換舊實例）
映像 v3 → 部署 → 運行（替換舊實例）

三種基礎設施模式#

實作不可變基礎設施#

容器化是實作不可變基礎設施的最佳方式：

# Kubernetes Deployment
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
spec:
  replicas: 3
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 0
  template:
    spec:
      containers:
        - name: app
          image: myapp:v1.2.3 # 固定版本

好處：

• 環境狀態完全可預測
• 部署即版本控制
• 回滾就是重新部署舊版本

發布系統設計#

一個成熟的發布系統需要考慮多個方面的設計。

核心架構#

flowchart TB
    subgraph RS["發布系統"]
        direction TB
        subgraph UI["控制層"]
            A1["Web UI"]
            A2["API 服務"]
            A3["任務引擎"]
            A4["狀態機"]
        end
        subgraph Infra["基礎設施層"]
            B1["製品倉庫"]
            B2["組態中心"]
            B3["Agent"]
            B4["監控整合"]
        end
    end

    RS --> S1["Server 1"]
    RS --> S2["Server 2"]
    RS --> S3["Server 3"]

    style UI fill:#e3f2fd
    style Infra fill:#fff3e0

狀態機設計#

發布過程是一個狀態機，需要精確管理每個狀態的轉換：

stateDiagram-v2
    [*] --> Pending: 建立發布任務
    Pending --> Running: 開始發布
    Running --> Success: 發布成功
    Running --> Failed: 發布失敗
    Failed --> Rollback: 執行回滾
    Success --> Rollback: 回滾已發布版本
    Rollback --> [*]: 回滾完成

狀態定義：

用戶體驗設計#

發布系統的用戶是開發和維運人員。良好的用戶體驗可以減少操作錯誤，提高發布效率。

1-2-3-4-5-6 設計原則：

發布進度展示：

發布進度: user-service v1.2.3 → Production

[■■■■■■■■■░░░░░░░░░░░] 45%

批次 1/3: ████████████████ 完成 (3/3)
批次 2/3: ████████░░░░░░░░ 進行中 (1/3)
批次 3/3: ░░░░░░░░░░░░░░░░ 等待

當前操作: server-prod-02 正在下載製品...

[暫停] [繼續] [回滾]

安全控制#

發布審批流程：

flowchart LR
    A[開發提交] --> B[自動測試]
    B --> C[Code Review]
    C --> D[預發布驗證]
    D --> E{發布審批}
    E -->|批准| F[生產發布]

    style E fill:#fff3e0
    style F fill:#c8e6c9

權限控制：

發布窗口控制：

release_windows:
  production:
    allowed_days: [Tuesday, Thursday]
    allowed_hours: "10:00-16:00"
    blackout_periods:
      - "2023-11-11" # 雙十一
      - "2023-12-25" # 聖誕節

業務架構對發布的影響#

系統架構會影響發布策略的選擇和實施難度。

單體 vs 微服務#

微服務發布順序#

當多個服務需要協同發布時：

依賴關係: A → B → C

發布順序:
1. 先發布 C（最底層，被依賴的服務）
2. 再發布 B
3. 最後發布 A（最上層，呼叫方）

回滾順序: A → B → C（與發布順序相反）

微服務的介面變更需要考慮相容性。不相容的介面變更應該透過版本化 API 來處理，而不是強制所有相關服務同時發布。

總結#

發布系統是持續交付的關鍵基礎設施，良好的發布系統設計可以顯著降低發布風險，提升發布效率。

關鍵要點：

1. 發布策略選擇

   • 藍綠部署：快速回滾，資源需求高
   • 滾動部署：資源效率高，回滾較慢
   • 金絲雀發布：風險最低，週期較長

2. 不可變基礎設施

   • 禁止修改運行中的伺服器
   • 任何變更都透過部署新版本實作
   • 容器化是最佳實作方式

3. 發布系統設計

   • 精確的狀態機管理
   • 良好的用戶體驗
   • 完善的安全控制

4. 架構考量

   • 理解業務架構對發布的影響
   • 微服務需要考慮服務依賴和介面相容性

發布系統的終極目標是讓發布變得「無聊」——沒有驚險、沒有意外、隨時可以發布、隨時可以回滾。達到這個狀態，需要在流程、工具、文化三個方面持續投入。