jenkins+kubernetes+git+dockerhub构建devops云平台

Devops简介

k8s助力Devops在企业落地实践

传统方式部署项目为什么发布慢，效率低？

上线一个功能，有多少时间被浪费了？

如何解决发布慢，效率低的问题呢？

什么是Devops？

敏捷开发

提高开发效率，及时跟进用户需求，缩短开发周期。

敏捷开发包括编写代码和构建代码两个阶段，可以使用git或者svn来管理代码，用maven对代码进行构建。

持续集成(CI)

持续集成强调开发人员提交了新代码之后，立刻自动的进行构建、(单元)测试。根据测试结果，可以确定新代码和原有代码能否正确地集成在一起。持续集成过程中很重视自动化测试验证结果，对可能出现的一些问题进行预警，以保障最终合并的代码没有问题。

常见的持续集成工具：

• Jenkins
  • Jenkins是用Java语言编写的，是目前使用最多和最受欢迎的持续集成工具，使用Jenkins，可以自动监测到git或者svn存储库代码的更新，基于最新的代码进行构建，把构建好的源码或者镜像发布到生产环境。Jenkins还有个非常好的功能：它可以在多台机器上进行分布式地构建和负载测试
• TeamCity
• Travis CI
• Go CD
• Bamboo
• GitLab CI
• Codeship

它的好处主要有以下几点：

• 较早的发现错误：每次集成都通过自动化的构建(包括编译、发布、自动化测试)来验证，哪个环节出现问题都可以较早的发现
• 快速的发现错误：每完成一部分代码的更新，就会把代码集成到主干中，这样就可以快速的发现错误，比较容易的定位错误
• 提升团队绩效：持续集成中代码更新速度快，能及时发现小问题并进行修改，使团队能创造出更好的产品
• 防止分支过多的偏离主干：经常持续集成，会使分支代码经常向主干更新，当单元测试失败或者出现bug，如果开发者需要在没有调试的情况下恢复仓库的代码到没有bug的状态，只有很小部分的代码会丢失

持续集成的目的是提高代码质量，让产品快速的更新迭代。它的核心措施是，代码集成到主干之前，必须通过自动化测试。只要有一个测试用例失败，就不能集成。

Martin Fowler说过：“持续集成并不能消除bug，而是让它们非常容易发现和纠正。”

持续交付

持续交付在持续集成的基础上，将集成后的代码部署到更贴近真实运行环境的“类生产环境”中。交付给质量团队或者用户，以供评审。如果评审通过，代码就进入生产阶段。

如果所有的代码完成之后一起交付，会导致很多问题爆发出来，解决起来很麻烦，所以持续集成，也就是每更新一次代码，都向下交付一次，这样可以及时发现问题，及时解决，防止问题大量堆积。

持续部署

持续部署是指当交付的代码通过评审之后，自动部署到生产环境中。持续部署是持续交付的最高阶段。

k8s在Devops中的核心作用

docker和k8s的出现使devops变得更加普及，更加容易实现。在传统运维中我们服务时需要针对不同的环境去安装不同的版本，部署方式也杂、多。那么有了docker之后，一次构建、到处运行，只需要构建一次镜像，那么只要有docker的主机，就可以基于镜像把应用跑起来。

在至多微服务中，每天可能需要去处理各种服务的崩溃，而服务间的依赖调用关系也极其复杂，这队解决问题带来了很大的复杂度。要很好的解决这个问题，就需要用到容器编排工具。

kubernetes的出现主宰了容器编排的市场，也进化了过去的运维方式，将开发与运维联系的更加紧密。而且让devops这一角色变得更加清晰，它是目前可用的很流行的容器解决方案之一。

自动化

敏捷开发---->持续集成---->持续交付---->持续部署

多集群管理

可以根据客户需求对开发，测试，生产环境部署多套kubernetes集群，每个环境使用独立的物理资源，相互之间避免影响。

多环境一致性

kubernetes是基于docker的容器编排工具，因为容器的镜像是不可变的，所以镜像把OS、业务代码、运行环境、程序库、目录结构都包含在内，镜像保存在我们的私有仓库，只要用户从我们提供的私有仓库拉取镜像，就能保证环境的一致性。

实时反馈和智能化报表

每次集成或交付，都会第一时间将结果通过多途径的方式反馈给你，也可以定制适合企业专用的报表平台。

前情提要：

• 我的节点以及k8s版本

• 主从的ip：

	ip
wentaomaster1	192.168.184.10
wentaonode1	192.168.184.20

安装nfs存储

#安装nfs并设置开机自启动，主从都需要安装
[root@wentaomaster1 ~]#yum install -y nfs-utils
[root@wentaomaster1 ~]#systemctl enable nfs --now
[root@wentaonode1 ~]#yum install -y nfs-utils
[root@wentaonode1 ~]#systemctl enable nfs --now

#配置nfs存储目录，仅在master节点配置
[root@wentaomaster1 ~]# vim /etc/exports
/data/v2 *(rw,no_root_squash)
#使nfs配置生效
[root@wentaomaster1 ~]# exportfs -arv

创建数据存储挂载

• 创建项目所用的名称空间

[root@wentaomaster1 jenkins-k8s]# kubectl create namespace jenkins-k8s
namespace/jenkins-k8s created

• 创建存储用的pv

[root@wentaomaster1 jenkins-k8s]# cat pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: jenkins-k8s-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.184.10
    path: /data/v2

[root@wentaomaster1 ~]# kubectl apply -f pv.yaml

• 创建pvc

[root@wentaomaster1 jenkins-k8s]# cat pvc.yaml
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: jenkins-k8s-pvc
  namespace: jenkins-k8s
spec:
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  accessModes:
  - ReadWriteMany

[root@wentaomaster1 ~]# kubectl apply -f pvc.yaml

创建serviceaccount并RBAC授权

• 创建一个服务账号sa并对其授权

[root@wentaomaster1 ~]# kubectl create sa jenkins-k8s-sa -n jenkins-k8s
#对sa服务账号授予系统角色cluster-admin的权限【RBAC】
[root@wentaomaster1 ~]# kubectl create clusterrolebinding jenkins-k8s-sa-cluster -n jenkins-k8s --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=jenkins-k8s:jenkins-k8s-sa

准备项目需要的镜像

• 在工作节点上，从dockerhub上拉取jenkins镜像(我用的2.418)

#用于安装jenkins用
[root@wentaonode1 ~]# docker pull jenkins/jenkins:2.418

• 创建一个dockerfile构建镜像jenkins-slave-latest:v1

[root@wentaomaster1 slave]# cat dockerfile
FROM jenkins/jnlp-slave:4.13.3-1-jdk11
USER root
# 安装Docker
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    docker.io
# 将当前用户加入docker用户组
RUN usermod -aG docker jenkins
RUN curl -LO https://dl.k8s.io/release/stable.txt
RUN curl -LO https://dl.k8s.io/release/$(cat stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl
RUN chmod +x kubectl
RUN mv kubectl /usr/local/bin/
ENV DOCKER_HOST unix:///var/run/docker.sock
#k8s中装好jenkins后，是有主从的，构建jenkins时候会在集群里再创建一个jenkins从，我用jenkins-slave-latest这个镜像来构建jenkins从
[root@wentaomaster1 slave]# docker build -t=jenkins-slave-latest:v1 .

安装jenkins

• 给nfs的数据目录/data/v2做下权限

[root@wentaomaster1 ~]# chown -R 1000.1000 /data/v2

使用deployment控制器创建jenkins pod

[root@wentaomaster1 ~]# cat  jenkins-deploy.yaml
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: jenkins
  namespace: jenkins-k8s
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: jenkins
  template:
    metadata:
      labels:
        app: jenkins
    spec:
      serviceAccount: jenkins-k8s-sa
      containers:
      - name: jenkins
        image:  docker.io/jenkins/jenkins:2.418
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 8080
          name: web
          protocol: TCP
        - containerPort: 50000
          name: agent
          protocol: TCP
        resources:
          limits:
            cpu: 2000m
            memory: 2Gi
          requests:
            cpu: 500m
            memory: 512Mi
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /login
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 60
          timeoutSeconds: 5
          failureThreshold: 12
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /login
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 60
          timeoutSeconds: 5
          failureThreshold: 12
        volumeMounts:
        - name: jenkins-volume
          subPath: jenkins-home
          mountPath: /var/jenkins_home
      volumes:
      - name: jenkins-volume
        persistentVolumeClaim:
          claimName: jenkins-k8s-pvc

[root@wentaomaster1 ~]# kubectl apply -f jenkins-deploy.yaml

给jenkins pod前端加上service，对外部提供网络访问

[root@wentaomaster1 ~]# cat jenkins-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: jenkins-service
  namespace: jenkins-k8s
  labels:
    app: jenkins
spec:
  selector:
    app: jenkins
  type: NodePort
  ports:
  - name: web
    port: 8080
    targetPort: web
    nodePort: 30002
  - name: agent
    port: 50000
    targetPort: agent

[root@wentaomaster1 ~]# kubectl apply -f jenkins-service.yaml
#通过kubectl get svc -n 看到对外提供的端口是30002

登录jenkins web页面

• 浏览器网址栏输入192.168.184.10:30002

• 可以看到提示为：初始密码在跑jenkins的pod里面的/var/jenkins_home/secrets/initialAdminPassword文件中

• 将密码复制后，点击继续

• 选择“安装推荐的插件”

• 安装完成之后，创建管理员用户

• 实例配置不改，用默认url

• 更新kubernetes插件

• 点击安装后，下滑到最下面，勾选安装后重启

• 安装完成后，再安装jenkins自动化部署的ui界面Blue Ocean

• 输入之前设置的用户、密码，选择保持登录状态

jenkins对接kubernetes自动生成jenkins从节点

• 新增一个云kubernetes

• 填写云kubernetes配置内容
  • 名称：kubernetes
  • kubernetes地址：https://192.168.184.10:6443
    • 6443是kubernetes apiserver的端口
  • kubernetes命名空间：jenkins-k8s

Jenkins UI界面配置访问Dockerhub凭据

• 添加dockerhub凭据

jenkins+k8s自动化发布项目

• 准备好各个环境的命名空间

#创建开发、生产、测试的命名空间
[root@wentaomaster1 ~]# kubectl create ns devlopment
[root@wentaomaster1 ~]# kubectl create ns production
[root@wentaomaster1 ~]# kubectl create ns qatest

• 创建流水线自动化发布任务，左侧栏点击新建任务

node('testtan') {
    stage('Clone') {
        echo "1.Clone Stage"
        git url: "https://github.com/twttwttwt/jenkins-sample/"
        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 twttwt/jenkins-demo:${build_tag} ."
    }
    stage('Push') {
        echo "4.Push Docker Image Stage"
        withCredentials([usernamePassword(credentialsId: 'dockerhub', passwordVariable: 'dockerHubPassword', usernameVariable: 'dockerHubUser')]) {
            sh "docker login -u ${dockerHubUser} -p ${dockerHubPassword}"
            sh "docker push twttwt/jenkins-demo:${build_tag}"
        }
    }
    stage('Deploy to dev') {
        echo "5. Deploy DEV"
		sh "sed -i 's/<BUILD_TAG>/${build_tag}/' k8s-dev.yaml"
        sh "sed -i 's/<BRANCH_NAME>/${env.BRANCH_NAME}/' k8s-dev.yaml"
//        sh "bash running-devlopment.sh"
        sh "kubectl apply -f k8s-dev.yaml  --validate=false"
	}	
	stage('Promote to qa') {	
		def userInput = input(
            id: 'userInput',

            message: 'Promote to qa?',
            parameters: [
                [
                    $class: 'ChoiceParameterDefinition',
                    choices: "YES\nNO",
                    name: 'Env'
                ]
            ]
        )
        echo "This is a deploy step to ${userInput}"
        if (userInput == "YES") {
            sh "sed -i 's/<BUILD_TAG>/${build_tag}/' k8s-qa.yaml"
            sh "sed -i 's/<BRANCH_NAME>/${env.BRANCH_NAME}/' k8s-qa.yaml"
//            sh "bash running-qa.sh"
            sh "kubectl apply -f k8s-qa.yaml --validate=false"
            sh "sleep 6"
            sh "kubectl get pods -n qatest"
        } else {
            //exit
        }
    }
	stage('Promote to pro') {	
		def userInput = input(

            id: 'userInput',
            message: 'Promote to pro?',
            parameters: [
                [
                    $class: 'ChoiceParameterDefinition',
                    choices: "YES\nNO",
                    name: 'Env'
                ]
            ]
        )
        echo "This is a deploy step to ${userInput}"
        if (userInput == "YES") {
            sh "sed -i 's/<BUILD_TAG>/${build_tag}/' k8s-prod.yaml"
            sh "sed -i 's/<BRANCH_NAME>/${env.BRANCH_NAME}/' k8s-prod.yaml"
//            sh "bash running-production.sh"
            sh "cat k8s-prod.yaml"
            sh "kubectl apply -f k8s-prod.yaml --record --validate=false"
        }
    }
}

• 点击保存后回到dashboard，可以看到已经多出来了一条任务,点击构建

[root@wentaomaster1 ~]# kubectl get pod -n production
[root@wentaomaster1 ~]# kubectl get pod -n devlopment
[root@wentaomaster1 ~]# kubectl get pod -n qatest

#通过上面可以看到jenkins对接k8s，可以把应用发布到k8s集群的开发、测试、生产环境了。

• 访问github中index配置的web页面

devops自动化版本更新

• 修改上图web页面的index文件

• 此时访问web页面，暂时没有改动

• 回到dashboard，重新执行一次pipeline文件

• 可以看到，已成功更新

Devops自动化版本回滚

• 新建任务

node('testtan') {
  stage('git clone') {
    git url: "https://github.com/twttwttwt/jenkins-rollout"
    sh "ls -al"
    sh "pwd"
}
  stage('select env') {
    def envInput = input(
      id: 'envInput',
      message: 'Choose a deploy environment',
      parameters: [
         [
             $class: 'ChoiceParameterDefinition',
             choices: "devlopment\nqatest\nproduction",
             name: 'Env'
         ]
     ]
)
echo "This is a deploy step to ${envInput}"
sh "sed -i 's/<namespace>/${envInput}/' getVersion.sh"
sh "sed -i 's/<namespace>/${envInput}/' rollout.sh"
sh "bash getVersion.sh"
// env.WORKSPACE = pwd()
// def version = readFile "${env.WORKSPACE}/version.csv"
// println version
}
  stage('select version') {
     env.WORKSPACE = pwd()
  def version = readFile "${env.WORKSPACE}/version.csv"
  println version
      def userInput = input(id: 'userInput',
                                        message: '选择回滚版本',
                                        parameters: [
            [
                 $class: 'ChoiceParameterDefinition',
                 choices: "$version\n",
                 name: 'Version'
       ]
      ]
)
       sh "sed -i 's/<version>/${userInput}/' rollout.sh"
}
  stage('rollout deploy') {
      sh "bash rollout.sh"
}
}

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