【容器云 UK8S】最佳實(shí)踐：基于Jenkins的CI/CD實(shí)踐

Tecode 發(fā)布于2022-06-28 19:00 / 2759人閱讀

摘要：擴(kuò)展性好當(dāng)集群的資源嚴(yán)重不足而導(dǎo)致排隊(duì)等待時(shí)，可以很容易的添加一個(gè)到集群中，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。用法，選擇盡可能使用這個(gè)節(jié)點(diǎn)鏡像，填寫(xiě)，這個(gè)容器鏡像是我們的運(yùn)行環(huán)境。更新文件，這里我們只是將中的鏡像更換成最新構(gòu)建出的鏡像。

基于Jenkins的CI/CD實(shí)踐

[TOC]

一、概要

提到K8S環(huán)境下的CI/CD，可以使用的工具有很多，比如Jenkins、Gitlab CI、新興的drone等，考慮到大多公司在VM環(huán)境下都采用 Jenkins 集群來(lái)搭建符合需求的 CI/CD 流程，這里先給介紹大家下Kubernetes+Jenkins的CI/CD方案。

1、Jenkins架構(gòu)

Jenkins Master 和 Jenkins Slave 以 Pod 形式運(yùn)行在 Kubernetes 集群的 Node 上，Master是常駐服務(wù)，所有的配置數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在一個(gè) Volume 中，Slave 不是一直處于運(yùn)行狀態(tài)，它會(huì)按照需求動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建并自動(dòng)刪除。

2、工作原理

當(dāng) Jenkins Master 接受到 Build 請(qǐng)求時(shí)，會(huì)根據(jù)配置的 Label 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)運(yùn)行在 Pod 中的 Jenkins Slave 并注冊(cè)到 Master 上，當(dāng)運(yùn)行完 Job 后，這個(gè) Slave 會(huì)被注銷(xiāo)并且這個(gè) Pod 也會(huì)自動(dòng)刪除，恢復(fù)到最初狀態(tài)。

3、優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于部署在虛擬機(jī)環(huán)境下的Jenkins 一主多從架構(gòu)，將Jenkins部署到K8S會(huì)帶來(lái)以下好處：

服務(wù)高可用:當(dāng) Jenkins Master 出現(xiàn)故障時(shí)，Kubernetes 會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)新的 Jenkins Master 容器，并且將 Volume 分配給新創(chuàng)建的容器，保證數(shù)據(jù)不丟失，從而達(dá)到集群服務(wù)高可用。
動(dòng)態(tài)伸縮: 合理使用資源，每次運(yùn)行 Job 時(shí)，會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè) Jenkins Slave，Job 完成后，Slave 自動(dòng)注銷(xiāo)并刪除容器，資源自動(dòng)釋放，而且 Kubernetes 會(huì)根據(jù)每個(gè)資源的使用情況，動(dòng)態(tài)分配 Slave 到空閑的節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)建，降低出現(xiàn)因某節(jié)點(diǎn)資源利用率高，還排隊(duì)等待在該節(jié)點(diǎn)的情況。
擴(kuò)展性好： 當(dāng) Kubernetes 集群的資源嚴(yán)重不足而導(dǎo)致 Job 排隊(duì)等待時(shí)，可以很容易的添加一個(gè) Kubernetes Node 到集群中，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。

二、部署Jenkins

1、為了管理方便，我們把需要?jiǎng)?chuàng)建的資源都部署在一個(gè)名為 jenkins 的 namespace 下面，所以我們需要添加創(chuàng)建一個(gè) namespace：

kubectl create namespace jenkins

2、聲明一個(gè)PVC對(duì)象，后面我們要將Jenkins容器的 /var/jenkins_home 目錄掛載到了這個(gè)名為PVC對(duì)象上面。

如果您使用的k8s版本大于等于1.14，且沒(méi)有使用快杰云主機(jī)，請(qǐng)部署。
```
kubectl apply -f https://gitee.com/uk8s/uk8s/raw/master/yaml/cicd/yaml_jenkins_jenkins-pvc.yaml
```
如果您使用的k8s版本大于等于1.14，且使用快杰云主機(jī)，請(qǐng)部署。
```
kubectl apply -f https://gitee.com/uk8s/uk8s/raw/master/yaml/cicd/yaml_jenkins_jenkins-pvc-rssd.yaml
```

如果您使用的k8s版本小于1.14，請(qǐng)部署。

kubectl apply -f https://gitee.com/uk8s/uk8s/raw/master/yaml/cicd/yaml_jenkins_jenkins-pvc-1.13.yaml

3、以Deployment方式部署Jenkins master為了演示方便，我們還使用LoadBalancer類(lèi)型的service將其暴露到外網(wǎng)。

kubectl apply -f https://gitee.com/uk8s/uk8s/raw/master/yaml/cicd/yaml_jenkins_jenkins.yaml

4、等到服務(wù)啟動(dòng)成功后，我們就可以根據(jù)LoadBalancer的IP（即EXTERNAL-IP），訪問(wèn) jenkins 服務(wù)了，并根據(jù)提示信息進(jìn)行安裝配置。

bash-4.4# kubectl get svc -n jenkins
NAME      TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP    PORT                        AGE
jenkins   LoadBalancer   172.17.201.210   106.75.98.80   8080:33651/TCP50000:43748/TCP   4d21h

5、創(chuàng)建一個(gè)名為jenkins2的ServiceAccount，并且為其賦予特定的權(quán)限，后面配置Jenkins-Slave我們會(huì)用到。

kubectl apply -f https://gitee.com/uk8s/uk8s/raw/master/yaml/cicd/yaml_jenkins_jenkins-rbac.yaml

三、安裝Kubernetes插件

1、前面我們已經(jīng)獲取到Jenkins的外網(wǎng)IP地址，我們直接在瀏覽器輸入EXTERNAL-IP:8080，即可打開(kāi)Jenkins頁(yè)面，提示需要輸入初始化密碼：

2、我們通過(guò)kubectl log獲取jenkins容器的日志來(lái)獲取初始化密碼

kubectl logs jenkins-deployment-66b865dbd-xvmdz -n jenkins

3、選擇推薦安裝，添加完管理員帳號(hào)admin，即可進(jìn)入到 jenkins 主界面。

4、接下來(lái)安裝jenkins依賴插件清單——kubernets plugin，讓他能夠動(dòng)態(tài)的生成 Slave 的 Pod。點(diǎn)擊 Manage Jenkins -> Manage Plugins -> Available -> Kubernetes plugin勾選安裝即可。

安裝插件相對(duì)較慢，請(qǐng)耐心等待，并且由于是在線安裝，集群需要開(kāi)通外網(wǎng)，請(qǐng)開(kāi)啟natgw來(lái)使node節(jié)點(diǎn)通外網(wǎng)

四、配置Jenkins

接下來(lái)將進(jìn)入最重要的一個(gè)步驟，在Kubernetes插件安裝完畢后，我們需要配置Jenkins和Kubernetes參數(shù)，使Jenkins連接到UK8S集群，并能調(diào)用Kubernetes API 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建Jenkins Slave，執(zhí)行構(gòu)建任務(wù)。

首先點(diǎn)擊 Manage Jenkins —> Configure System，進(jìn)入到系統(tǒng)設(shè)置頁(yè)面。滾動(dòng)到頁(yè)面最下方，然后點(diǎn)擊Add a new cloud —> 選擇 Kubernetes，開(kāi)始填寫(xiě) Kubernetes 和 Jenkins 配置信息。

1、輸入U(xiǎn)K8S Apiserver地址，以及服務(wù)證書(shū)key。

以上兩個(gè)參數(shù)信息，可以在se64解碼，將解碼后的內(nèi)容復(fù)制到輸入框即可。

2、填寫(xiě)集群Namespace、上傳憑據(jù)、Jenkins地址

Namespace此處填寫(xiě)之前創(chuàng)建Namespace即可，此處為jenkins。憑證處，點(diǎn)擊”Add“，憑證類(lèi)型選擇"Secret file"，將 UK8S集群詳情頁(yè)全部?jī)?nèi)容復(fù)制下來(lái)，保存為kubeconfig上傳。

3、點(diǎn)擊”連接測(cè)試“，如果出現(xiàn) Connection test successful 的提示信息證明 Jenkins 已經(jīng)可以和 Kubernetes 系統(tǒng)正常通信了

4、接下來(lái)，我們點(diǎn)擊”添加Pod模板“，這個(gè)Pod模板即Jenkins-slave pod的模板。

namespace，我們這里填 ”jenkins“
標(biāo)簽列表，這里我們填 ”jnlp-slave“，這個(gè)標(biāo)簽我們?cè)诤竺鎰?chuàng)建Jobs會(huì)用到，非常重要。
用法，選擇 ”盡可能使用這個(gè)節(jié)點(diǎn)“
Docker鏡像，填寫(xiě)”uhub.service.ucloud.cn/library/jenkins:jnlp“，這個(gè)容器鏡像是我們CI/CD的運(yùn)行環(huán)境。
工作目錄，填寫(xiě)”/home/jenkins“

選擇添加卷，主機(jī)路徑和掛載路徑都填寫(xiě)為”/var/run/docker.sock“，使得jenkins-slave可以使用宿主機(jī)的Docker，讓我們可以在容器中進(jìn)行鏡像Build等操作。

點(diǎn)擊最下方的Advanced，Service Account 輸入jenkins2，這是我們之前創(chuàng)建的SA。

其他幾個(gè)參數(shù)由于只是演示，我們都使用默認(rèn)值，在實(shí)際使用的時(shí)候，請(qǐng)自行選擇合理的參數(shù)。到這里我們的 Kubernetes Plugin 插件就算配置完成了。

五、運(yùn)行一個(gè)簡(jiǎn)單任務(wù)

Kubernetes 插件的配置工作完成了，接下來(lái)我們就來(lái)添加一個(gè) Job 任務(wù)，看是否能夠在 Slave Pod 中執(zhí)行，任務(wù)執(zhí)行完成后看 Pod 是否會(huì)被銷(xiāo)毀。

1、在 Jenkins 首頁(yè)點(diǎn)擊create new jobs，創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試的任務(wù)，輸入任務(wù)名稱，然后我們選擇 Freestyle project 類(lèi)型的任務(wù)，點(diǎn)擊OK。

2、在任務(wù)配置頁(yè)，最下面的 Label expression 這里要填入jnlp-slave，就是前面我們配置的 Slave Pod 中的 Label，這兩個(gè)地方必須保持一致

3、在任務(wù)配置頁(yè)的 Build 區(qū)域，選擇Execute shell，輸入一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試命令，并點(diǎn)擊保存。

4、點(diǎn)擊查看Console output，查看任務(wù)運(yùn)行情況。

到這里我們就完成了使用 Kubernetes 動(dòng)態(tài)生成 Jenkins Slave 的方法。

六、運(yùn)行一個(gè)pipeline任務(wù)

1. pipeline介紹

Pipeline，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是一套運(yùn)行在 Jenkins 上的工作流（流水線）框架，將原來(lái)獨(dú)立運(yùn)行于單個(gè)或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)的任務(wù)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)任務(wù)難以完成的復(fù)雜流程編排和可視化的工作。Jenkins Pipeline 有幾個(gè)核心概念：

Node：節(jié)點(diǎn)，一個(gè) Node 就是一個(gè) Jenkins 節(jié)點(diǎn)，是執(zhí)行 Step 的具體運(yùn)行環(huán)境，比如我們之前動(dòng)態(tài)運(yùn)行的 Jenkins Slave 就是一個(gè) Node 節(jié)點(diǎn)。
Stage：階段，一個(gè) Pipeline 可以劃分為若干個(gè) Stage，每個(gè) Stage 代表一組操作，比如：Build、Test、Deploy，Stage 是一個(gè)邏輯分組的概念，可以跨多個(gè) Node。
Step：步驟，Step 是最基本的操作單元，可以是打印一句話，也可以是構(gòu)建一個(gè) Docker 鏡像，由各類(lèi) Jenkins 插件提供，比如命令：sh ‘make’，就相當(dāng)于我們平時(shí) shell 終端中執(zhí)行 make 命令一樣。

2. 創(chuàng)建pipeline 任務(wù)

Pipeline 有兩種創(chuàng)建方法，一是直接在 Jenkins 的 Web UI 界面中輸入腳本，二是通過(guò)創(chuàng)建一個(gè) Jenkinsfile 腳本文件放入項(xiàng)目源碼庫(kù)中，這里為了方便演示，我們使用在 Web UI 界面中輸入腳本的方式來(lái)運(yùn)行Pipeline。

1、點(diǎn)擊”new item“，輸入Job名稱，選擇Pipeline，點(diǎn)擊"OK"。

2、在最下方的pipeline 腳本部分，輸入以下腳本內(nèi)容，并點(diǎn)擊保存

node(jnlp-slave) {
    stage(Clone) {
      echo "1.Clone Stage"
    }
    stage(Test) {
      echo "2.Test Stage"
    }
    stage(Build) {
      echo "3.Build Stage"
    }
    stage(Deploy) {
      echo "4. Deploy Stage"
    }
}

上面的腳本內(nèi)容中，我們給 node 添加了一個(gè) jnlp-slave 標(biāo)簽，指定這個(gè)pipeline的4個(gè)stage，都運(yùn)行在jenkins的slave節(jié)點(diǎn)中。

3、任務(wù)創(chuàng)建好之后，點(diǎn)擊”立即構(gòu)建“，我們可以通過(guò)kubectl命令發(fā)現(xiàn)UK8S集群中正啟動(dòng)一個(gè)新的pod用于構(gòu)建任務(wù)。

bash-4.4# kubectl get po -n jenkins
NAME                                  READY   STATUS              RESTARTS   AGE
jenkins-deployment-6f9d84f745-lcs67   1/1     Running             0          5d2h
jnlp-0qn7x                            0/1     ContainerCreating   0          1s

4、回到 Jenkins 的 Web UI 界面中查看本次構(gòu)建歷史的 Console Output，也可以類(lèi)似如下的信息，表明構(gòu)建成功

Console Output
Started by user kukkazhang
Running in Durability level: MAX_SURVIVABILITY
[Pipeline] Start of Pipeline
[Pipeline] node
Still waiting to schedule task
‘jnlp-7m9dl’ is offline
Agent jnlp-7m9dl is provisioned from template Kubernetes Pod Template
Agent specification [Kubernetes Pod Template] (jnlp-slave): 
* [jnlp] uhub.service.ucloud.cn/library/jenkins:jnlp

Running on jnlp-7m9dl in /home/jenkins/workspace/testhelloworld
[Pipeline] {
[Pipeline] stage
[Pipeline] { (Clone)
[Pipeline] echo
1.Clone Stage
[Pipeline] }
[Pipeline] // stage
[Pipeline] stage
[Pipeline] { (Test)
[Pipeline] echo
....
....
6. Deploy Stage
[Pipeline] }
[Pipeline] // stage
[Pipeline] }
[Pipeline] // node
[Pipeline] End of Pipeline
Finished: SUCCESS

七、在UK8S中部署應(yīng)用

上面我們已經(jīng)知道了如何在 Jenkins Slave 中構(gòu)建Pipeline任務(wù)，那么如何通過(guò)Jenkins來(lái)部署一個(gè)原生的 Kubernetes 應(yīng)用呢？

一般而言，在Kubernetes中部署一個(gè)業(yè)務(wù)的流程大致如下：

1.編寫(xiě)代碼
2.測(cè)試
3.編寫(xiě) Dockerfile
4.構(gòu)建 Docker 鏡像
5.推送 Docker 鏡像到倉(cāng)庫(kù)
6.編寫(xiě) Kubernetes YAML 文件
7.更改 YAML 文件中的 Docker 鏡像 TAG
8.利用 kubectl 工具部署應(yīng)用

這是我們?nèi)巳獠渴饝?yīng)用的流程，現(xiàn)在我們要做的是把上面這些流程放入 Jenkins 中來(lái)自動(dòng)幫我們完成，從測(cè)試到更新 YAML 文件屬于 CI 流程，后面部署屬于 CD 的范疇。下面我們現(xiàn)在要來(lái)編寫(xiě)一個(gè) Pipeline 的腳本，幫我們自動(dòng)完成以上工作。

開(kāi)始之前的準(zhǔn)備工作

為了演示方便，我們準(zhǔn)備了一個(gè)簡(jiǎn)單的helloworld程序，并將業(yè)務(wù)代碼、dockerfile、yaml 放置 github代碼倉(cāng)庫(kù)分支:jenkins-cicd接下來(lái)我們來(lái)逐步編寫(xiě)Pipeline腳本。

1、clone代碼，我們將git commit的記錄作為后面構(gòu)建的鏡像 tag，讓鏡像tag和git commit記錄對(duì)應(yīng)起來(lái)，方便后續(xù)排查問(wèn)題。

 stage(Clone) {
        echo "1.Clone Stage"
        git branch: jenkins-cicd url: "https://github.com/ucloud/uk8s-demo.git"
        script {
            build_tag = sh(returnStdout: true script: git rev-parse --short HEAD).trim()
        }
}

2、編寫(xiě)測(cè)試用例，這里涉及到業(yè)務(wù)邏輯，我們選擇略過(guò)。

stage(Test) {
    echo "2.Test Stage"
}

3、構(gòu)建鏡像，鏡像tag便是我們之前在clone代碼階段定義的build_tag，注意將"jenkins_k8s_cicd"更換成您自己的uhub倉(cāng)庫(kù)名。

stage(Build) {
        echo "3.Build Docker Image Stage"
        sh "docker build -t uhub.service.ucloud.cn/jenkins_k8s_cicd/jenkins_k8s_cicd:${build_tag} ."
}

4、將鏡像推送到鏡像倉(cāng)庫(kù)。我們選擇將鏡像推送到Uhub的私人倉(cāng)庫(kù)中去，因此我們還需要登錄到uhub，注意將"jenkins_k8s_cicd"更換成您自己的uhub倉(cāng)庫(kù)名。

  stage(Push) {
        echo "4.Push Docker Image Stage"
        withCredentials([usernamePassword(credentialsId: uhub passwordVariable: uhubPassword usernameVariable: uhubUser)]) {
            echo "${uhubPassword}"
            echo "${uhubUser}"
            sh "docker login -u ${uhubUser} -p ${uhubPassword} uhub.service.ucloud.cn"
            sh "docker push uhub.service.ucloud.cn/jenkins_k8s_cicd/jenkins_k8s_cicd:${build_tag}"
        }
}

為了保證賬戶安全，上面的腳本中，我們用了Jenkins的一個(gè)"憑據(jù)"功能。在首頁(yè)點(diǎn)擊 Credentials -> Stores scoped to Jenkins 下面的 Jenkins -> Global credentials (unrestricted) -> 左側(cè)的 Add Credentials：添加一個(gè) Username with password 類(lèi)型的認(rèn)證信息。

輸入 uhub 的用戶名和密碼，ID 部分我們輸入uhub，注意，這個(gè)值非常重要，需要與Pipeline 中的腳本保持一致。

5、更新yaml文件，這里我們只是將yaml中的鏡像tag更換成最新構(gòu)建出的鏡像tag。

stage(YAML) {
    echo "5. Change YAML File Stage"
    sh "sed -i s//${build_tag}/ k8s.yml"
}

6、應(yīng)用發(fā)布。我們直接使用kubectl apply命令來(lái)更新應(yīng)用，還記得我們之前創(chuàng)建的名為jenkins2的ServiceAccount嗎？能成功發(fā)布應(yīng)用，還有賴我們?yōu)閖enkins2配置的權(quán)限呢。

stage(Deploy) {
    echo "6. Deploy Stage"
    sh "kubectl apply -f k8s.yml"
}

7、上面我們把pipeline中的每個(gè)Stage都講述了一遍，下面我們把6個(gè)stage的腳本合并到一起，創(chuàng)建一個(gè)新的流水線任務(wù)，體驗(yàn)下完整的應(yīng)用發(fā)布流程吧。

node(jnlp-slave) {
    stage(Clone) {
      echo "1.Clone Stage"
      git branch: jenkins-cicd url: https://github.com/ucloud/uk8s-demo.git
      script {
          build_tag = sh(returnStdout: true script: git rev-parse --short HEAD).trim()
      }

    }
    stage(Test) {
      echo "2.Test Stage"
    }
    stage(Build) {
      echo "3.Build Docker Image Stage"
      sh "docker build -t uhub.service.ucloud.cn/jenkins_k8s_cicd/jenkins_k8s_cicd:${build_tag} ."

    }
    stage(Push) {
      echo "4.Push Docker Image Stage"
      withCredentials([usernamePassword(credentialsId: uhub passwordVariable: uhubPassword usernameVariable: uhubUser)]) {
            echo "${uhubPassword}"
            echo "${uhubUser}"
            sh "docker login -u ${uhubUser} -p ${uhubPassword} uhub.service.ucloud.cn"
            sh "docker push uhub.service.ucloud.cn/jenkins_k8s_cicd/jenkins_k8s_cicd:${build_tag}"
        }

    }
    stage(YAML) {
      echo "5. Change YAML File Stage"
      sh "sed -i s//${build_tag}/ k8s.yml"
    }
    stage(Deploy) {
      echo "6. Deploy Stage"
      sh "kubectl apply -f k8s.yml"
    }
}

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【容器云 UK8S】最佳實(shí)踐：基于Jenkins的CI/CD實(shí)踐

基于Jenkins的CI/CD實(shí)踐

一、概要

1、Jenkins架構(gòu)

2、工作原理

3、優(yōu)勢(shì)

二、部署Jenkins

三、安裝Kubernetes插件

四、配置Jenkins

五、運(yùn)行一個(gè)簡(jiǎn)單任務(wù)

六、運(yùn)行一個(gè)pipeline任務(wù)

1. pipeline介紹

2. 創(chuàng)建pipeline 任務(wù)

七、在UK8S中部署應(yīng)用

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UCloud 2021年終特惠已開(kāi)啟，快杰O型ARM服務(wù)器上海節(jié)點(diǎn)重磅上線！

“懂運(yùn)維、精運(yùn)營(yíng)、重服務(wù)” UCloud發(fā)布混合云多云管理平臺(tái)UCMP

軟件定義存儲(chǔ) ，UCloudStor存儲(chǔ)?體機(jī)強(qiáng)勢(shì)登場(chǎng)

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上云采購(gòu)季！| 2核2G4M爆款云服務(wù)器低至59元/年，更有多臺(tái)、長(zhǎng)期優(yōu)惠，快來(lái)選購(gòu)！

【容器云 UK8S】最佳實(shí)踐：基于Jenkins的CI/CD實(shí)踐

基于Jenkins的CI/CD實(shí)踐

一、概要

1、Jenkins架構(gòu)

2、工作原理

3、優(yōu)勢(shì)

二、部署Jenkins

三、安裝Kubernetes插件

四、配置Jenkins

五、運(yùn)行一個(gè)簡(jiǎn)單任務(wù)

六、運(yùn)行一個(gè)pipeline任務(wù)

1. pipeline介紹

2. 創(chuàng)建pipeline 任務(wù)

七、在UK8S中部署應(yīng)用

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一、概要

2、工作原理

3、優(yōu)勢(shì)

二、部署Jenkins

三、安裝Kubernetes插件

四、配置Jenkins

五、運(yùn)行一個(gè)簡(jiǎn)單任務(wù)

六、運(yùn)行一個(gè)pipeline任務(wù)

七、在UK8S中部署應(yīng)用