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。
先選入口：你現在的問題是哪一種？
這個系列有三條線，從哪個入口進來都走得到另外兩個：
| 你問的是 | 走這裡 |
|---|---|
| 「這是什麼、在什麼裡面、綁在什麼上」 | 元件線——十個主題章是平台中立的「是什麼」；各平台的元件地圖講「這個平台叫什麼、綁在哪」（AWS：AWS 元件地圖；自架：自架實作組） |
| 「我要做 X」 | 情境線——第一條已寫：流量翻十倍。其餘撰寫中：第一次上容器平台、第三方要固定 IP、要接金流、有人離職、帳單翻倍、換 EKS……每條一頁，三個平台各自的做法掛在底下 |
| 「它壞了 / 怪怪的 / 太慢」 | 坑——住在平台實作組裡：AWS 13 篇每篇從症狀找、K8s 8 篇。每篇底下有「❌ 不算 / ✅ 算」的驗證表，那是「做到哪裡算解決」 |
十個主題章（平台中立）
判斷一篇該不該在這裡只問一句：換一朵雲，這篇要不要重寫？ 不用重寫的在這十章；要重寫的在下面的平台實作組。
| 章 | 主題 | 一句話 |
|---|---|---|
| I01 | Edge 入口層 | DNS、反向代理、TLS、CDN——流量進門的那段 |
| I02 | Service Mesh | API Gateway、服務間的東西向流量 |
| I03 | 計算 & 容器平台 | 容器 runtime、registry、K8s 入門、serverless |
| I04 | 資料層運維 | 資料庫、快取、佇列、物件儲存、搜尋、ETL |
| I05 | 觀測平台 | 指標、log、追蹤、告警 |
| I06 | 資安治理 | 身分、秘密、掃描、備份、應用安全 |
| I07 | CI-CD & 部署 | pipeline、release、IaC、環境分離 |
| I08 | 成本 | 自架 vs 雲端、成本、各雲全景與元件地圖 |
| I09 | 災難復原 | RPO / RTO、演練 |
| I10 | Platform Engineering | 內部平台、開發者體驗（目錄尚空） |
章的編號與明細以 infra/ROADMAP.md 為準。
平台實作組（依平台不同的部分）
| 平台 | 去哪 | 收什麼 |
|---|---|---|
| 自架 | 自架實作組 | K8s（Kind / k3s）、Docker Compose——你自己管的那一套怎麼架 |
| AWS | AWS 實作組 | 13 篇，同一層級的雲端實作，每篇映射回自架與 K8s |
| GCP | （尚未實作，只有對照） | 主表有服務對照欄，實作與坑等動手再寫 |
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
依賴順序閱讀路徑（2024 版七層，保留當地圖）
這是本系列最早的組織方式：照「底層先於上層」的依賴順序排。主導航已改成上面的三入口 + 十章 + 平台組；這段保留給想照堆疊順序讀的人。編號是閱讀順序，不是檔名編號。
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 |
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
- 自架實作組 — 你自己管的那一套怎麼架：K8s（Kind / k3s）8 篇 + Docker Compose
- AWS 實作組 — 同一層級的雲端實作，每篇映射回自架知識
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