从一张图看Devops全流程

2024-02-07 18:18:41

一、持续交付工具链全图

上图源自网络。上图很清晰地列出了CD几个阶段使用的工具。

CD的工具链很长，但并不是每个模块所有工具都那么流行；换言之，我们在每个模块用好一种工具就足够了。

Build

在SCM的模块中：Git系列用的比较多，如Gitlab；

在CI模块中：Jenkins显然是最流行的；

在Build模块中：Maven、docker用的较多；

Test

在Testing模块中：Junit、Jmeter用的较多；

Deploy

在配置管理模块中：前些年Puppet比较火，这两年Ansible用的比较多；、

在Artifact管理中：Dockerhub是在线的，docker registry是离线的。Openshift的集成镜像仓库用的就是docker registry技术。Quay是CoreOS的镜像仓库工具，有在线也有离线的，相信后续会被整合到Openshift中。

Run

在Cloud/IaaS/PaaS模块中：这两年PaaS的活跃程度超过IaaS，我接触比较多的是其中的Openshift。

在编排模块中：K8S目前是主流，无可争议。

在BI/Monitoring/Logging中：EFK之前用的比较多，但大家普遍看好普罗米修斯。

二、红帽的Devops全图

上图是一个比较典型的Devops流程。包括产品立项、需求分析、应用设计、开发、测试、持续发布、生产运维、回顾阶段。

其中，Openshift可以涵盖中间5个阶段，CloudForms可以覆盖第七个阶段。只有第一个阶段目前红帽产品堆栈无法覆盖。

我们将整个流程进一步技术细节化：

Eclipse IDE工具红帽官网可以下载；Gitlab、Nexus、Jenkins、Openscap、EFK这些工具，红帽官网提供安加固过的容器镜像。

而整个流程串起来，可以通过Jenkins和S2I一起完成的。关于这方面，主要有两种方式：在源码外构建pipeline部署、在源码中构建pipeline部署。

三、在源码外构建pipeline部署应用--流程说明

在源码外构建pipeline的方式，是jenkins的pipeline调用Openshift的S2I、BC、DC等。代码构建是在Openshift中完成；

本实验是根据EAP的基础镜像，构建一个基于Maven编译的应用，编译成功后，生成应用镜像，并在OCP中部署这个应用。

在在本实验中，应用代码地址库链接、应用名称的变量，通过OCP的应用模板导入；bc和dc的操作，均由ocp完成。在bc阶段，项目中会有build pod，

在dc阶段，项目中会有deploy pod。

为了能够通过pipeline显示阶段，在OCP中引入jenkins plugin，jenkins plugin的脚本定义了build和deploy两个阶段。而两个阶段的任务执行，分别是调用bc和dc。

因此，整个代码构建和部署，实际上均由OCP完成。Jenkins只是用来显示执行阶段。也可以根据需要，增加审批流。

两个yaml文件

创建两个yaml文件，一个是openshift-tasks-no-trigger.yaml，一个是pipeline-bc.yaml。

第一个文件创建jkp-tasks引用的bc、dc、routes、rc等资源。

第二个文件创建一个pipeline，定义应用的build和deploy阶段。

第一个文件：

apiVersion: v1

kind: Template

labels:

模板名称

metadata:

objects:

- apiVersion: v1

kind: ImageStream

metadata:

labels:

application: ${APPLICATION_NAME}

创建的应用image stream名称

- apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

annotations:

description: The web server's http port.

labels:

application: ${APPLICATION_NAME}

spec:

ports:

- port: 8080

targetPort: 8080

selector:

deploymentConfig: ${APPLICATION_NAME}

- apiVersion: v1

id: ${APPLICATION_NAME}-http

kind: Route

metadata:

annotations:

description: Route for application's http service.

labels:

application: ${APPLICATION_NAME}

spec:

to:

- apiVersion: v1

kind: BuildConfig

metadata:

labels:

application: ${APPLICATION_NAME}

spec:

output:

to:

kind: ImageStreamTag

将build成功的镜像打成latest的image stream tag。

source:

git:

ref: ${SOURCE_REF}

uri: ${SOURCE_URL}

type: Git

strategy:

sourceStrategy:

forcePull: true

from:

kind: ImageStreamTag

namespace: openshift

构建应用的基础镜像

type: Source

triggers:

- github:

secret: kJZLvfQr3hZg

type: GitHub

- generic:

secret: kJZLvfQr3hZg

type: Generic

- imageChange: {}

type: ImageChange

- type: ConfigChange

- apiVersion: v1

kind: DeploymentConfig

metadata:

labels:

application: ${APPLICATION_NAME}

spec:

replicas: 1

selector:

deploymentConfig: ${APPLICATION_NAME}

strategy:

resources: {}

rollingParams:

intervalSeconds: 1

maxSurge: 25%

maxUnavailable: 25%

timeoutSeconds: 600

updatePeriodSeconds: 1

type: Rolling

template:

metadata:

labels:

application: ${APPLICATION_NAME}

deploymentConfig: ${APPLICATION_NAME}

spec:

containers:

- env:

- name: MY_POD_IP

valueFrom:

fieldRef:

apiVersion: v1

fieldPath: status.podIP

- name: OPENSHIFT_KUBE_PING_LABELS

value: application=${APPLICATION_NAME}

- name: OPENSHIFT_KUBE_PING_NAMESPACE

valueFrom:

fieldRef:

fieldPath: metadata.namespace

- name: HORNETQ_CLUSTER_PASSWORD

value: kJZLvfQr3hZg

- name: JGROUPS_CLUSTER_PASSWORD

value: kJZLvfQr3hZg

image: ${APPLICATION_NAME}

imagePullPolicy: Always

livenessProbe:

failureThreshold: 3

httpGet:

path: /ws/demo/healthcheck

port: 8080

scheme: HTTP

initialDelaySeconds: 45

periodSeconds: 45

successThreshold: 1

timeoutSeconds: 1

ports:

- containerPort: 8778

protocol: TCP

- containerPort: 8080

protocol: TCP

- containerPort: 8888

protocol: TCP

readinessProbe:

failureThreshold: 3

httpGet:

path: /ws/demo/healthcheck

port: 8080

scheme: HTTP

initialDelaySeconds: 20

periodSeconds: 5

successThreshold: 1

timeoutSeconds: 1

terminationGracePeriodSeconds: 60

triggers:

- type: ConfigChange

parameters:

- description: The name for the application.

required: true

value: tasks

提示输入应用名称

- description: Git source URI for application

required: true

value: https://github.com/lbroudoux/openshift-tasks

提示输入源码地

- description: Git branch/tag reference

value: master

提示输入源码 branch地址

第二个文件

apiVersion: v1

kind: BuildConfig

metadata:

annotations:

pipeline.alpha.openshift.io/uses: '[{"name": "jkp-tasks", "namespace": "", "kind": "DeploymentConfig"}]'

labels:

spec:

strategy:

jenkinsPipelineStrategy:

jenkinsfile: |-

node('maven') {

stage 'build'

openshiftBuild(buildConfig: 'jkp-tasks', showBuildLogs: 'true')

定义构建阶段，构建阶段是触发应用的buildConfig

stage 'deploy'

openshiftDeploy(deploymentConfig: 'jkp-tasks')

定义构建阶段，构建阶段是触发应用的deploymentConfig

}

type: JenkinsPipeline

triggers:

- github:

secret: CzgPZAZ5m2

type: GitHub

- generic:

secret: CzgPZAZ5m2

type: Generic

实验验证

根据yaml文件创建应用模板：

模板执行成功以后，应用的bc、dc、rc、vip、routes、is等资源就已经创建好了：

[root@master ~]# oc get all

NAME TYPE FROM LATEST

buildconfigs/jkp-tasks Source Git@master 1

NAME TYPE FROM STATUS STARTED DURATION

builds/jkp-tasks-1 Source Git@bd32abb Running 2 minutes ago

NAME DOCKER REPO TAGS UPDATED

imagestreams/jkp-tasks docker-registry.default.svc:5000/ocp-tasks/jkp-tasks

NAME REVISION DESIRED CURRENT TRIGGERED BY

deploymentconfigs/jkp-tasks 1 1 1 config

NAME HOST/PORT PATH SERVICES PORT TERMINATION WILDCARD

routes/jkp-tasks jkp-tasks-ocp-tasks.apps.example.com jkp-tasks <all> None

NAME READY STATUS RESTARTS AGE

po/jkp-tasks-1-build 1/1 Running 0 2m

po/jkp-tasks-1-deploy 1/1 Running 0 2m

po/jkp-tasks-1-kj8ds 0/1 ImagePullBackOff 0 2m

NAME DESIRED CURRENT READY AGE

rc/jkp-tasks-1 1 1 0 2m

NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE

svc/jkp-tasks 172.30.58.78 <none> 8080/TCP 2m

接下来，创建jenkins pipeline：

pipeline创建成功以后，触发pipeline执行：

Pipeline已经启动：

此时会生成bc pod。查看build pod的log，build pod会先拉build image的镜像,再拉代码，然后进行build，成功以后push到OCP的内部镜像仓库。

pom和jar包下完完毕以后后，开始build：

然后将成功的war包拷贝到EAP的部署目录中：

最后将build成功的应用镜像推送到集成镜像库：

至此，build阶段完成。

接下来，启动deploy过程：

查看jenkins的日志，deploy的阶段，就是触发dc,很快，dc执行完毕，应用部署成功。

查看maven的日志，maven pod在此流程中，并不做编译工作，只是监听（该pod是为了pipeline的执行为存在）：

应用部署成功以后，查看routes：

通过浏览器，可以访问部署好的镜像：

方法总结

此种武器主要利用OCP的S2I进行构建，只是通过Jenkins进行阶段显示。Jenkins的build调用OCP应用的bc、deploy调用的OCP应用的dc。当然，我们也可以根据需要增加审批流程，或者将pipeline做得更复杂。

此这种方法的好处在于配置灵活。支持多用开发语言（在base image中增加不通的编译器即可）。通常情况下，红帽Openshift的CI/CD会推荐使用这种方式。

但是对于在很早以前就已经使用Jenkins做CI/CD的客户，可能会有一些学习成本。

四、在源码内构建pipeline

实验中，我们部署的是一个基于JBoss EAP base image的应用，应用代码位于git代码库。

在上图中，jenkins贯穿整个CI/CD，其中包括：

获取源码----->编译----->生成应用（war包）---->拉取base image---->将应用（war包）与base image合并---->生成App Image---->部署App image。

在本实验中，涉及两个重要的配置文件：openshift-tasks-jenkinsfile和Jenkinsfile。

openshift-tasks-jenkinsfile是创建Jenkins master（执行openshift-tasks-jenkinsfile的模板时，如果项目中没有jenkins的master，会自动触发部署）。

而部署openshift-tasks-jenkins file模板的时候，会提示输APPLICATION_NAME、DEV_PROJECT、SOURCE_URL、SOURCE_REF这几个变量，这些变量会被注入到模板中的BuildConfig部分，并进行覆盖。

openshift-tasks-jenkinsfile的BuildConfig部分定义了Jenkins file的地址。

openshift-tasks-jenkinsfile带着这几个参数，继续触发Jenkin file并注入参数。Jenkins file第一行注明了调用maven，因此会触发部署jenkins maven slave pod。

接下来，在jenkins slave pod中，根据Jenkins file定义的应用的'build'、test、deployInDev三个阶段进行执行，应用的bc和dc也在Jenkins File中生成，最终完成一应用的构建。

接下来，我们先看：openshift-tasks-jenkinsfile完整的文件内容：

apiVersion: v1

kind: Template

labels:

metadata:

模板的名称

objects:

- apiVersion: v1

kind: BuildConfig

BC阶段的定义

metadata:

annotations:

pipeline.alpha.openshift.io/uses: '[{"name": "jkf-tasks", "namespace": "", "kind": "DeploymentConfig"}]'

labels:

application: ${APPLICATION_NAME}-jenkinsfile

spec:

source:

git:

ref: ${SOURCE_REF}

uri: ${SOURCE_URL}

type: Git

strategy:

jenkinsPipelineStrategy:

jenkinsfilePath: Jenkinsfile

type: JenkinsPipeline

type: Generic

截至到目前，Jenkinsfile的bc定义完成。jenkinsPipelineStrategy和 jenkinsfilePath指定了这个bc阶段会调用的jenkins file的路径。

triggers:

- github:

secret: kJZLvfQr3hZg

type: GitHub

- generic:

secret: kJZLvfQr3hZg

type: Generic

parameters:

- description: The name for the application.

required: true

value: jkf-tasks

通过模板部署应用的时候，提示输入应用的名称，默认名称是jkf-tasks

- description: The name of Dev project

required: true

value: ocp-tasks

通过模板部署应用的时候，提示输入Dev project的名称，默认名称是ocp-tasks

- description: Git source URI for application

required: true

value: https://github.com/lbroudoux/openshift-tasks

通过模板部署应用的时候，提示输入SOURCE_URL的名称，默认名称是https://github.com/lbroudoux/openshift-tasks

- description: Git branch/tag reference

value: master
通过模板部署应用的时候，提示输入SOURCE_REF的名称，默认名称是master。

接来下，查看Jenkins file完整的文件内容：

node('maven') {

代码构建调用maven

// define commands

def mvnCmd = "mvn"

// injection of environment variables is not done so set them here...

在此阶段注入参数变量对以下默认参数数值进行覆盖（从openshift-tasks-jenkinsfile template部署的时候，输入的参数变量带过来）：

def sourceRef = "master"

def sourceUrl = "https://github.com/lbroudoux/openshift-tasks"

def devProject = "ocp-tasks"

def applicationName = "jkf-tasks"

以上代码定义了编译方式，使用maven、定义了源码的地址、在Openshift上的项目（构建在哪发生）、生成应用的名称。

stage 'build'

git branch: sourceRef, url: sourceUrl

sh "${mvnCmd} clean install -DskipTests=true"

以上代码定义了pipeline的构建阶段。调用mvn clean先清理编译环境，然后用mvn install进行构建。

stage 'test'

sh "${mvnCmd} test"

以上代码定义了代码测试阶段

stage 'deployInDev'

sh "rm -rf oc-build && mkdir -p oc-build/deployments"

sh "cp target/openshift-tasks.war oc-build/deployments/ROOT.war"

// clean up. keep the image stream

以上代码定义了在dev阶段部署操作：将编译好的war包，拷贝到 oc-build/deployments目录下

sh "oc project ${devProject}"

以上代码调用oc client，切换项目。

sh "oc delete bc,dc,svc,route -l application=${applicationName} -n ${devProject}"

// create build. override the exit code since it complains about existing imagestream

以上代码清空项目中的内容。

sh "oc new-build --name=${applicationName} --image-stream=jboss-eap70-openshift --binary=true --labels=application=${applicationName} -n ${devProject} || true"

// build image

以上代码根据jboss-eap70-openshift的base image，创建bc

sh "oc start-build ${applicationName} --from-dir=oc-build --wait=true -n ${devProject}"

以上代码执行构建，即根据上一步指定的base image，加上本地oc-build目录下的内容（ROOT.war）,生成应用的镜像。

// deploy image

sh "oc new-app ${applicationName}:latest -n ${devProject}"

sh "oc expose svc/${applicationName} -n ${devProject}"

}

以上代码根据上一步生成的镜像，部署应用，并为应用创建root。

当然，在做maven编译的时候，需要用到pom文件，由于内容较多，不再贴出来，地址：https://github.com/stonezyg/openshift-tasks/blob/master/pom.xml。

方案验证

为了方便理解，将所有操作步骤贴出：

首先，根据yaml文件创建openshift-tasks-jenkins file模板。

#oc create -f https://raw.githubusercontent.com/lbroudoux/openshift-tasks/master/app-template-jenkinsfile.yaml -n ocp-tasks

接下来，通过模板部署jenkins master：

提示输入参数变量，这些参数，就是最终会传到Jenkinsfile的jenkins slave pod中的。这里，我们使用默认参数值。

接下来，在项目中，会部署一个Jenkins的 master pod：

我们可以设置Jenkins Master所指向的slave pod的地址：registry.access.redhat.com/openshift3/jenkins-slave-maven-rhel7

而Pipeline也被创建成功（根据jenkins file中的定义）

接下来，手工触发Pipeline：

接下来，我们关注Jenkins上的日志输出，由于信息较多，我只列出关键内容：

获取代码：

下载maven相关的pom文件：

下载构建需要的jar包：

下载完所需内容以后，进行Build，我们可以看一下build主任务：

Build成功：

接下来进入test阶段，下面内容可以看出，test阶段是调用mvn test的命令：

test成功：

接下来是的devInDev阶段：

在这个阶段，Jenkins会调用openshift的命令，创建bc和dc：

部署应用并为应用创建routes：

截至到目前，pipeline执行完毕，应用也部署成功。

我们将视角切换到Openshift的界面，pipeline已经执行成功。

接下来，我们通过浏览器访问应用的routes:

可以看到应用部署已经成功：

方法总结

此种武器主要利用Jenkins进行代码的构建、应用的部署。对于较为复杂的应用编译，使用此种方法较为合适。另外，很多IT程度较高的客户，在docker大火之前，就已经基于Jenkins实现CI/CD了。这种情况下，如果新引入Openshift平台，使用此方法较可以延续以前的IT运维习惯，学习成本也相对较低（不需要大量修改现有的Jenkins）。

此这种方法的劣势在于对于Slave Pod有一定要求，不同于开发语言，需要使用不同的slave pod。此外，很多时候，我们也需要对slave pod的镜像做一定的定制，如增加一些rpm包等。

码农公寓

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