Jenkins + k8s 实现企业 CI/CD 落地

2024-03-08 18:23:04

一、概述

1.1、环境介绍

我们使用的是 AWS 的 EC2 来搭建我们的集群，安装方式使用 kubeadm 来进行安装，如果使用二进制安装，可以参考我相关文档。

  • 系统版本：ubuntu 16.04
  • k8s 版本：1.17.1
  • docker 版本：18.06-ce

1.2、流程图

Jenkins + k8s 实现企业 CI/CD 落地

1.3、集群配置

名称 配置 内网IP 外网IP
k8s-master 2核4GB 172.31.20.184 54.226.118.74
k8s-node1 2核4GB 172.31.27.69 52.90.221.230
k8s-node2 2核4GB 172.31.30.9 3.85.219.119

Jenkins + k8s 实现企业 CI/CD 落地

二、k8s 部署

2.1、安装 docker

安装源大家可以参照官方文档 https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/ubuntu/ ，我这里不再进行演示，如没有特殊说明，操作将在三台集群上面都要执行。

apt-get install docker-ce=18.06.3~ce~3-0~ubuntu
systemctl enable docker

2.2、安装 kubeadm, kubelet and kubectl

安装源文档请参考官方文档 https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm ，详细步骤我这里进行省略。

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

2.3、安装 k8s 集群

请参考文档 https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/ ，在 master 节点运行。

kubeadm init --kubernetes-version=v1.17.1 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--service-cidr=10.96.0.0/12

在 node 节点上运行添加集群的命令。

kubeadm join 172.31.20.184:6443 --token w3fu9a.rs8eknt079n2e8r8 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:7392d6f6576b3c9ba5f78d1c54d9a0b1369f77bd498da8104a096b62c6b14c06

以后的 kubectl 都是在 master 节点上进行操作，添加 cni 插件，我们这里选择 flannel。

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/2140ac876ef134e0ed5af15c65e414cf26827915/Documentation/kube-flannel.yml

到目前为止，我们的集群已经创建完成，参照官方文档执行，过程很简单。

root@ip-172-31-20-184:~# kubectl get no
NAME               STATUS   ROLES    AGE   VERSION
ip-172-31-20-184   Ready    master   21m   v1.17.1
ip-172-31-27-69    Ready    <none>   16m   v1.17.1
ip-172-31-30-9     Ready    <none>   16m   v1.17.1

三、组件安装

整个 CI/CD 过程中我们用到了很多工具，比如 gitlab，jenkins，harbor，在生产环境，建议大家把 gitlab 和 harbor 放在独立的机器上面，我这里为了简便，直接放在 k8s 集群中。

3.1、安装 helm3

请参见官方文档 https://helm.sh/docs/intro/install/ 。

wget https://get.helm.sh/helm-v3.0.2-linux-amd64.tar.gz
tar xf helm-v3.0.2-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/
chmod +x /usr/local/bin/helm

3.2、安装 gitlab

参见官方文档 https://docs.gitlab.com/charts/installation/ 。

helm repo add gitlab https://charts.gitlab.io/

后来发现 gitlab 目前还不支持 helm3，那我就选择了使用 EC2 来进行创建。
https://about.gitlab.com/install/#ubuntu?version=ce

3.3、安装 harbor

参见官方文档 https://github.com/goharbor/harbor-helm/blob/master/README.md

helm repo add harbor https://helm.goharbor.io
helm install my-release harbor/harbor

安装过程中还是出现了一些问题，是因为没有 pv，懒得去设置了，后来还是选择了单机进行安装。
参照下面文档安装 https://github.com/goharbor/harbor/blob/master/docs/installation_guide.md 。

3.4、安装 jenkins

3.4.1、优点

我们以云原生的方式，将jenkins master，jenkins slave全部部署于kubernetes之上，从而打造一个高可用，弹性伸缩的CI/CD管道。

  1. 推送代码到托管镜像仓库
  2. gitlab 基于webhook触发jenkins pipeline项目
  3. Jenkins master分配kubernetes slave作为项目的执行环境，同时k8s启动slave pod
  4. Jenkins slave pod运行pipeline中指定的任务第一步从私有代码仓库拉下代码
  5. Jenkins slave pod执行代码测试，测试完毕后依据代码仓库格式，构造镜像
  6. Jenkins slave pod推送镜像到Harbor上
  7. Jenkins slave pod执行应用服务的更新任务
  8. 应用服务pod所在节点拉取相应的镜像，完成镜像的替换，即应用的更新
  • 服务高可用：当 Jenkins Master 出现故障时，Kubernetes 会自动创建一个新的 Jenkins Master 容器，并且将 Volume 分配给新创建的容器，保证数据不丢失，从而达到集群服务高可用。
  • 动态伸缩：合理使用资源，每次运行 Job 时，会自动创建一个 Jenkins Slave，Job 完成后，Slave 自动注销并删除容器，资源自动释放，而且 Kubernetes 会根据每个资源的使用情况，动态分配 Slave 到空闲的节点上创建，降低出现因某节点资源利用率高，还排队等待在该节点的情况。
  • 扩展性好：当 Kubernetes 集群的资源严重不足而导致 Job 排队等待时，可以很容易的添加一个 Kubernetes Node 到集群中，从而实现扩展。

3.4.2、创建 nfs

因为 master 需要持久存储，我们这里就简单的选择 nfs ，我们在 master 节点上进行创建服务。
创建过程请参照文档 https://blog.csdn.net/qq_37860012/article/details/86717891 。

root@ip-172-31-20-184:/home/nfs# showmount -e 172.31.20.184
Export list for 172.31.20.184:
/home/nfs/jenkins *

master 节点目前授予权限。

chown ubuntu.ubuntu -R /home/nfs/jenkins

3.4.3、创建 nginx-ingress

参考文档 https://docs.nginx.com/nginx-ingress-controller/installation/installation-with-manifests/

3.4.5、安装 jenkins

前面所需要的东西都已经配置好了，那我们开始安装 jenkins，请应用我下面的 yaml 文件

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: jenkins
---
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: jenkins
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["create","delete","get","list","patch","update","watch"]
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods/exec"]
  verbs: ["create","delete","get","list","patch","update","watch"]
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods/log"]
  verbs: ["get","list","watch"]
- apiGroups: [""]
  resources: ["secrets"]
  verbs: ["get"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: jenkins
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: jenkins
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: jenkins
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: jenkins
spec:
  selector:
    app: jenkins
  ports:
  - name: http
    port: 8080
    targetPort: 8080
    protocol: TCP
  - name: agent
    port: 50000
    protocol: TCP
    targetPort: 50000
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: name-virtual-host-ingress
spec:
  rules:
  - host: jenkins.wzlinux.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: jenkins
          servicePort: 8080
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment  
metadata:  
  name: jenkins
spec:  
  replicas: 1 
  selector: 
    matchLabels:
      app: jenkins
  strategy:  
    type: RollingUpdate  
    rollingUpdate:  
      maxSurge: 2  
      maxUnavailable: 0  
  template:  
    metadata:  
      labels:  
        app: jenkins  
    spec:
      securityContext:
        fsGroup: 1000
      serviceAccountName: jenkins
      containers:  
      - name: jenkins
        image: jenkins/jenkins:lts-alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent  
        ports:  
        - containerPort: 8080  
          name: web  
          protocol: TCP  
        - containerPort: 50000  
          name: agent  
          protocol: TCP  
        volumeMounts:  
        - name: jenkins-home
          mountPath: /var/jenkins_home
        env:  
        - name: JAVA_OPTS  
          value: "-Xms1G -Xmx1G -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=1024m -Duser.timezone=Asia/Shanghai"
        - name: TRY_UPGRADE_IF_NO_MARKER
          value: "true"
      volumes:  
      - name: jenkins-home
        # hostPath:
        #   path: "/home/jenkins"
        nfs:  
          server: 172.31.20.184
          path: "/home/nfs/jenkins/"
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