Infra 自架基礎建設系列
這個系列記錄從零建立自架 Infra 的完整知識體系。 每篇文章針對一個主題，涵蓋核心概念、實作範例、常見問題與風險。 文章按依賴順序排列，從最底層的 Network 開始，往上堆疊到自動化與編排。
系列全景圖（概念層次）
flowchart TD L1[L1 Network & Access] --> L2[L2 CI/CD & Delivery] L2 --> L3[L3 Data & Storage] L3 --> L4[L4 Observability] L4 --> L5[L5 Application Middleware] L5 --> L6[L6 Security & Resilience] L6 --> L7[L7 Automation & Orchestration] style L1 fill:#e3f2fd,stroke:#1976d2 style L2 fill:#e8f5e9,stroke:#388e3c style L3 fill:#fff3e0,stroke:#f57c00 style L4 fill:#fce4ec,stroke:#c62828 style L5 fill:#ede7f6,stroke:#5e35b1 style L6 fill:#f3e5f5,stroke:#8e24aa style L7 fill:#e0f7fa,stroke:#00838f
L1 — Network & Access（基座層）
| # | 主題 | 說明 |
|---|---|---|
| 01 | Network & DNS | 固定入口、網段切分、DNS 命名規則 |
| 02 | Reverse Proxy + TLS（Nginx） | HTTPS 加密、反向代理、安全 header |
| 03 | Container Runtime（Docker） | 標準化部署基座、namespace/cgroup、multi-stage build |
| 04 | Identity & Access | SSO/OAuth、RBAC/ABAC、Onboarding/Offboarding |
L2 — CI/CD & Delivery（交付層）
| # | 主題 | 說明 |
|---|---|---|
| 05 | CD | GitLab CI pipeline、DORA metrics、標準化部署流程 |
| 06 | Rollback | 分支策略、Semantic Versioning、回滾 |
| 07 | Container Registry（Harbor） | 私有映像庫、安全掃描、保留策略 |
| 08 | CD 實戰模板 | Pipeline 模板化、多環境部署、Monorepo |
L3 — Data & Storage（資料層）
| # | 主題 | 說明 |
|---|---|---|
| 09 | Secrets & Config | .env 管理、secrets 注入、rotation |
| 10 | Storage Management（MinIO） | 物件儲存、Bucket 分層、lifecycle rule |
| 11 | Database（PostgreSQL） | 連線池（PgBouncer）、備份還原、效能調校 |
| 12 | Database Landscape | 從 Sheets 到 Vector DB，選型決策框架 |
| 13 | PostgreSQL Advanced | EXPLAIN、Partition、Vacuum、Replication |
| 14 | Elasticsearch Deep Dive | Mapping、Shard、ILM、與 PostgreSQL FTS 的分界線 |
L4 — Observability（可觀測層）
| # | 主題 | 說明 |
|---|---|---|
| 15 | Metrics & Monitoring | Prometheus + Grafana、PromQL、Dashboard |
| 16 | ELK） | 集中式日誌、結構化日誌、ILM |
| 17 | Alerts & ChatOps | 告警分級、Alertmanager、Runbook |
| 18 | Alert Webhook Integration | Slack/Discord/Line 通知、冪等性 |
| 19 | Multi-node Monitoring | 多節點 Prometheus、Service Discovery |
L5 — Application Middleware（中介層）
| # | 主題 | 說明 |
|---|---|---|
| 20 | ETL | 排程任務、冪等性、checkpoint、Pydantic 驗證 |
| 21 | API Gateway & Routing | Kong DB-less、限流、JWT 驗證、版本管理 |
| 22 | Event-driven & Queue | Outbox pattern、DLQ、Redis→RabbitMQ→Kafka 選型 |
| 23 | WebSocket | 心跳機制、指數退避重連、多節點擴展 |
| 24 | Serverless | 適用場景、Cold Start、混合部署 |
L6 — Security & Resilience（安全與韌性）
| # | 主題 | 說明 |
|---|---|---|
| 25 | Environment Separation | Dev/Staging/Prod 隔離、資源規劃 |
| 26 | Security Scanning | SAST/SCA/DAST/SBOM、Pipeline 整合 |
| 27 | Secrets & Certificate Management | Vault、cert-manager、Break-glass |
| 28 | Backup & Disaster Recovery | RPO/RTO、3-2-1 原則、DR 演練 |
| 29 | DNS、負載均衡與 CDN | DNS 策略、L4/L7 LB、Cloudflare CDN |
| 30 | Application Security | OWASP Top 10、Secure Coding、AI 安全風險 |
L7 — Automation & Orchestration（自動化與編排）
| # | 主題 | 說明 |
|---|---|---|
| 31 | Infrastructure as Code | Terraform、Ansible、Drift 偵測、GitOps |
| 32 | Docker Compose Cookbook | 四套即用模板：Web App、監控、日誌、開發環境 |
| 33 | Kubernetes Intro | 從 Compose 到 K8s：核心概念、清單範本、選型建議 |
閱讀建議
入門者
- 先讀 L1（01-04），建立基礎網路與部署概念
- 再讀 L2（05-08），形成可交付的 pipeline
- 最後讀 L4（15-17），建立可觀測能力
已有經驗
- 直接從最痛的主題開始（例如 Logs、Alerts、IaC）
- 透過 L6（26-28）補足安全與備援
模板導向
- 先套用 Docker Compose 模板
- 等服務多了再考慮 Kubernetes
進階路線
Level 1: Docker 化
把一個 Web App 容器化（Dockerfile + docker-compose） 相關：Container Runtime、Compose Cookbook
Level 2: 加 nginx + HTTPS
在前面加 nginx 反向代理 + Let’s Encrypt HTTPS 相關：Reverse Proxy + TLS
Level 3: CI/CD Pipeline
建立自動化部署流程 相關：CD、GitLab Templates
Level 4: 監控三件套
Prometheus + Grafana + Loki 相關：Monitoring、免費午餐架構
Level 5: K8s + 自動擴展
從 Docker Compose 遷移到 Kubernetes 相關：K8s 入門、Compose vs K8s
相關系列
- 微服務壓測系列 — 用真實壓測數據驗證 infra 架構決策
- 雲端服務 — 自架 vs 雲端的決策比較
- Kubernetes 實戰（規劃中）— 從 33 概念入門延伸到 K8s 生產操作
- AWS 雲端實戰 — 每篇都映射回 infra 自架知識
策展地圖
- Request 的一生 — 串連 infra 每一層的完整架構地圖
- 資料庫全景 — 從選型到調校的決策路徑