GitHub Action + ACK：云原生 DevOps 落地利器

2021-07-23 00:28:39

据信通院《中国 DevOps 现状调查报告（2020年）》显示，63% 的企业已经实践落地 DevOps，采用持续交付流水线打通开发、测试、部署和运维多个环节。但是依然有 20% 的企业反馈实践 DevOps 复杂，自建 Jenkins 需要自部署及插件运维，而 SaaS 化 CI/CD 工具又配置繁琐，希望有更轻量便捷的工具加速其转型落地。

目前，阿里云与 GitHub 联合发布了快速部署至阿里云 ACK 的 GitHub Action Workflow。无需再自建部署维护 CI/CD 工具，基于开箱即用的 GitHub Action 及阿里云部署模板，即可实现 GitHub 代码变更后，自动应用打包构建上传阿里云容器镜像服务 ACR、快速部署至阿里云容器服务 ACK 的流程。本文将从 GitHub Action、阿里云容器服务及实践 Demo 来为您详细介绍。

图 1 - GitHub Action 支持阿里云部署模板

GitHub 与阿里云联合发布 GitHub Action Workflow

1. 关于 GitHub Acticon

图 2 - GitHub Action 首页

GitHub Action 是 GitHub 2018 年 10 月推出的内置持续集成工具，简化自动化构建、测试、部署的流程。GitHub Action 通过将持续集成的原子操作封装成 Actions，再基于 Workflow 流程定义，将多个 Action 组装成可复用的模板，实现 GitHub 事件更新后自动触发执行 Action 流程。

GitHub Action 有以下特点：

开箱即用：GitHub Action 是 SaaS 化托管服务，可通过申明指定在 GitHub VM 或者容器内部执行任务，保障业务高峰时期的弹性扩容。同时，也支持添加您自主托管在云上或者 IDC 的机器来执行任务，定制任务执行的环境。
灵活便捷：支持 Linux、macOS、Windows 多平台，虚拟机及容器运行环境。支持 Node.js、Python、Java、Ruby、PHP、Go、Rust、.NET 等多语言和框架。支持矩阵构建，实现多平台多环境并行兼容测试，提高软件测试集成效率。
限额免费：GitHub Action 针对公开仓库及自主托管的 runner 是免费的，针对其他 GitHub 规格有免费的存储及任务运行时长，超额后按量收费，具体收费信息参考：http://t.tb.cn/69r7pJmDOlTsLN724CgrlO。
开放生态：GitHub Action 使用 YAML 脚本编写，它们可以像代码片段一样被编辑和复用。GitHub Action Marketplace 也提供了云厂商认证及三方提供的 GitHub Action 模板，您可直接使用或二次定制。

GitHub Action 的核心概念分为以下四个部分：

Workflow：基于代码仓库的一次持续集成运行过程，可以设置定时或者由 GitHub 事件触发。Workflow 文件采用 YAML 格式定义，存放在代码仓库的 .github/workflows 目录下。一个代码仓库可以有多个 Workflow 文件，GitHub 识别到目录下的 .yaml 文件，就会并行执行这些 Workflow。
Job：一个 Workflow 由多个 Job 构成。默认 Job 会并发执行，也可以设置 Job 顺序执行，实现有前后逻辑依赖的 Workflow。
Step：一个Job 由多个 Step 构成。同一个 Job 下的 Step 会在一个 Runner 上执行，保证环境及数据的共享。
Action：一个 Step 由多个 Action 构成。Action 是独立的命令集，也基于 YAML 代码定义的，开发者可以像代码一样编辑、重用以及共享。

以下是一个简单的 GitHub Action Workflow 示例，定义了由两个 Step 组成的 Job。其中，第一个 Step 复用了社区的 actions/checkout@v2 模板，执行当前代码库的检出，第二个 Step 则直接执行了 Bash 命令。

name: Greeting
on: push

jobs:
  my-job:
    name: My Job
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
    - name: Checkout
      uses: actions/checkout@v2
      
    - name: Greeting
      run: |
        echo 'Welcome to Alibaba Cloud!'

GitHub 与阿里云联合发布的 GitHub Action Worflow，定义了多个 Step，支持快速构建及部署至阿里云容器服务 ACK。具体 Workflow 的定义，可参考链接：http://t.tb.cn/60eKsjLUTOKijV4NjGizeq。

2. 关于阿里云容器服务

如果说 GitHub Action 是实践 DevOps 的瑞士军刀，那么阿里云容器服务就是落地云原生 DevOps 的最佳界面，功能丰富又便捷易用。阿里云容器服务 ACK（Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes）是全球首批通过 Kubernetes 一致性认证的服务平台，提供高性能的容器应用管理服务，支持企业级 Kubernetes 容器化应用的生命周期管理。ACK 在阿里集团内作为核心的容器化基础设施，有丰富的应用场景和经验积累，包括电商、实时音视频、数据库、消息中间件、人工智能等场景，支撑广泛的内外部客户的双11 活动。同时，容器服务将阿里内部各种大规模场景的经验和能力融入产品，向公有云客户开放，提升了更加丰富的功能和更加突出的稳定性，容器服务连续多年保持国内容器市场份额第一。

图 3 - 阿里云容器服务产品家族

在应用管理领域，针对阿里的大规模实践和企业的丰富生产实践，阿里云进一步增强了可靠性、安全性，并且提供可赔付的 SLA 的 Kubernetes 集群 - ACK Pro 版。ACK Pro 版集群是在原 ACK 托管版集群的基础上发展而来的集群类型，继承了原托管版集群的所有优势，例如 Master 节点托管、Master 节点高可用等。同时，相比原托管版进一步提升了集群的可靠性、安全性和调度性能，并且支持赔付标准的 SLA，适合生产环境下有着大规模业务，对稳定性和安全性有高要求的企业客户。

在应用制品管理领域，面向安全及性能需求高的企业客户，阿里云推出容器镜像服务企业版 ACR EE，提供公共云首个独享实例的企业级服务。ACR EE 除了支持多架构容器镜像，还支持多版本 Helm Chart、Operator 等符合 OCI 规范制品的托管。在安全治理部分，ACR EE 提供了网络访问控制、安全扫描、镜像加签、安全审计等多维度安全保障，助力企业从 DevOps 到 DevSecOps 的升级。在全球分发加速场景，ACR EE 优化了网络链路及调度策略，保障稳定的跨海同步成功率。在大镜像规模化分发场景，ACR EE 支持按需加载，实现镜像数据免全量下载和在线解压，平均容器启动时间降低 60%。目前已有众多企业生产环境模使用 ACR EE，保障企业客户云原生应用制品的安全托管及多场景高效分发。

如果你在容器镜像的使用方面有什么问题，欢迎点击填写调查问卷，我们将随机挑选 10 位参与者，赠送阿里云容器镜像服务（企业版）ACR EE 优惠券。

基于 GitHub Action + ACK 构建云原生 DevOps 实践

下面将基于 GitHub Action 演示，如何将一个简单 Nginx 应用打包成容器镜像，托管至阿里云容器镜像服务 ACR，再自动化部署至阿里云容器服务 ACK，快速便捷地实现 CI/CD 流程。GitHub Action Demo 地址参考：http://yli16.cn/LAZxC，您可以更新对应 Yaml 文件，实现自定义业务场景。

图 4 - 基于 GitHub Action 的 DevOps 流程

1. 前期准备

开通阿里云容器镜像服务 ACR，创建命名空间及镜像仓库，参考文档。如果您有强安全及高性能分发需求，建议使用 ACR EE 企业版实例，参考文档。
开通阿里云容器服务 ACK，在 ACK 上创建一个集群，参考文档。如果您有强安全及高性能需求，建议使用 ACK PRO，参考文档。
开通 GitHub 并创建仓库，代码仓库中有业务代码也包含应用部署的模板 Yaml，可参考代码示例。

2. 实践过程

1）创建 Workflow

在 GitHub 代码仓库中，点击 Actions 的 Tab 页面，会有基于当前 GitHub 项目内容推荐的 Workflow，选择部署至阿里云 ACK 的 Workflow 模板。

图 5 - GitHub 仓库内置 Actions

图 6 - 选择部署至阿里云 ACK 的 Workflow

GitHub Action 默认会在代码仓库 .github/workflows目录下创建 alibabacloud.yml 文件。在 YAML 文件中定义监听代码发布 Release 事件，一旦事件发生就会自动触发后续集成部署的流程。您也可以搜索右侧市场中相关的 Action，自定义 Job 中的 Action 步骤。

2）更新 Workflow 中变量信息

在 Workflow 中定义了 env 环境变量，需要按照实际情况更新对应的地域、容器镜像服务、容器服务集群等信息。ACCESS_KEY_ID 和 ACCESS_KEY_SECRET 定义了阿里云账号 AK 信息，需要以密文形式设置在仓库对应的 Secrets 中。

图 7 - 更新 Worflow 中对应的环境变量

图 8 - 更新 Secrets 信息

3）自动部署

配置完成后，默认当有一个 Release 发布后，会自动触发 GitHub Action 执行任务。点击 Actions 按钮，可以看到对应的任务执行历史和详情。整个工作流是顺序执行的，一旦其中某个任务执行失败后，整个工作流都将终止执行。可实现容器镜像推送至 ACR 后，发现有高危安全漏洞，立即取消后续容器部署至 ACK 流程。当构建、安全扫描及部署流程顺利完成，则在 ACK 上会基于新的容器镜像生成一个 nginx 服务。将安全风险识别及决策内置全链路中，实践安全高效的 DevSecOps 流程。

图 9 - Workflow 执行历史

4）扩展

您可以在 GitHub Action Marketplace 上寻找需要的 Action 任务模板，来实现自定义的 Workflow 流程。目前，GitHub Action 上已经有丰富的 Action 模板，覆盖了多种语言的代码依赖、代码集成、代码质量等多种场景。可以基于模板快速构建出一个支持多操作系统及多语言框架下的 Workflow 矩阵，并行测试项目的多个版本。

图 10 - GitHub Action Marketplace

指引云原生时代落地 DevOps 的新路径

相较于传统的 Jenkins 工具，GitHub Action 是 SaaS 化托管服务，无需部署及插件运维。只需简单定义或复用官方 Workflow，即可实现便捷的 CI/CD 场景。相较于 Travis CI /Circle CI，GitHub Action 是 GitHub 推出的原生工具，集成体验及灵活性更佳，并且有更丰富的 Action Marketplace 生态支持，让用户可以更便捷复用及自定义 Workflow。

如今 GitHub Action 也内置支持了自动构建推送阿里云容器镜像服务 ACR，自动部署阿里云容器服务 ACK 的 Workflow，指引云原生时代落地 DevOps 的新路径。希望可以帮助更多企业在享受云原生技术红利同时，加速完成企业级的数字化转型和架构升级。

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