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1、概述

? 在前面的章節(jié)中我們已經(jīng)演示了不少案例與各種組件的介紹與使用，我們也實戰(zhàn)搭建了項目。通過K8S的幫助，我們可以很方便的部署項目，但還不是很完美。如果我們部署的是自己的項目，而我們的項目又是要經(jīng)常改動的，這就意味著我們需要經(jīng)常進行 打包、上傳、重啟、測試等，這些都是重復性的工作，一次兩次還好，次數(shù)多了也煩人。所以下面要講的 CI/CD 就是來幫我們解放雙手，擺脫這些重復性的工作！

1.1、CI/CD是什么？

CI/CD 是一種通過在應用開發(fā)階段引入自動化來頻繁向客戶交付應用的方法。
CI/CD 的核心概念是持續(xù)集成、持續(xù)交付和持續(xù)部署。
CI/CD 主要針對在集成新代碼時所引發(fā)的問題。
CI/CD 可讓持續(xù)自動化和持續(xù)監(jiān)控貫穿于應用的整個生命周期（從集成和測試階段，到交付和部署）。
這些關聯(lián)的事務通常被統(tǒng)稱為 “CI/CD 管道”，由開發(fā)和運維團隊以敏捷方式協(xié)同支持。

1.2、 CI 和 CD 有什么區(qū)別？

CI/CD 中的 “CI” 始終指持續(xù)集成，它屬于開發(fā)人員的自動化流程。
成功的 CI 意味著應用代碼的新更改會定期構建、測試并合并到共享存儲庫中。
該解決方案可以解決在一次開發(fā)中有太多應用分支，從而導致相互沖突的問題。
CI/CD 中的“CD”指的是持續(xù)交付和/或持續(xù)部署，這些相關概念有時會交叉使用。
兩者都事關管道后續(xù)階段的自動化，但它們有時也會單獨使用，用于說明自動化程度。

更多概念可以到 紅帽 看官方介紹: https://www.redhat.com/zh/topics/devops/what-is-ci-cd

下面這張圖就相對完整的介紹了本章節(jié)要進行的工作：

開發(fā)手動提交代碼到git倉庫
自動拉取代碼
自動進行Maven構建、代碼檢查、單元測試
- 這個步驟在生產(chǎn)環(huán)境一般不會做自動構建，因為公司可能進行代碼檢查，確認無誤后由QA手動進行部署
- 本章節(jié)只進行Maven構建，代碼檢查和單元測試需要集成其他組件，讀者可以自行了解
自動build鏡像、上傳鏡像至鏡像倉庫
自動拉取鏡像進行部署

image.png

2、環(huán)境準備

準備一個項目
準備一個 Git 倉庫
- 可以是自己搭建的也可以是GitHub或者碼云都可以
準備一個鏡像倉庫
- 這里使用阿里云的鏡像倉庫
準備一個安裝了 Kubernetes 的機器
- 直接使用之前搭建好的 K8S 集群
- 安裝 Java
- 安裝 Maven
- 安裝 Git
- 安裝 Jenkins
  - Jenkins必須在k8s集群中，因為后面需要在jenkins的目錄下創(chuàng)建文件執(zhí)行K8S的命令
  - 其他環(huán)境在這臺機器安裝的原因在于Jenkins需要依賴這些環(huán)境

2.1、環(huán)境搭建

安裝 Java

下載 Java 安裝包上傳并解壓到服務器

配置環(huán)境變量

采用 profile.d 目錄設置環(huán)境變量，好處在于想刪掉該環(huán)境可以直接刪除文件，無需修改配置文件

# 1、配置環(huán)境變量
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# pwd
/etc/profile.d
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# vi java.sh

export JAVA_HOME=/root/develop/java/jdk1.8.0_181
export JRE_HOM=$JAVA_HOME/jre
export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/

export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 2、賦予權限
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# chmod 755 ./java.sh

# 3、編譯文件
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# source ./java.sh

# 4、測試
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# java -version
java version "1.8.0_181"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_181-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)

安裝 Maven

下載 Maven 安裝包上傳并解壓到服務器

配置環(huán)境變量

# 1、配置環(huán)境變量
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# vi mvn.sh

export MAVEN_HOME=/root/develop/maven/apache-maven-3.6.3
export PATH=$PATH:$MAVEN_HOME/bin

# 2、賦予權限
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# chmod 755 ./mvn.sh

# 3、編譯文件
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# source ./mvn.sh

# 4、測試
[root@worker01-kubeadm-k8s profile.d]# mvn -v
Apache Maven 3.6.3 (cecedd343002696d0abb50b32b541b8a6ba2883f)
Maven home: /root/develop/maven/apache-maven-3.6.3
Java version: 1.8.0_181, vendor: Oracle Corporation, runtime: /root/develop/java/jdk1.8.0_181/jre
Default locale: en_US, platform encoding: UTF-8
OS name: "linux", version: "3.10.0-1062.18.1.el7.x86_64", arch: "amd64", family: "unix"

配置本地倉庫路徑、阿里云鏡像

# 1、本地倉庫路徑，改成自己的
<localRepository>/root/develop/maven/repo</localRepository>
    
# 2、配置阿里云鏡像
<mirror>
    <id>aliyunmaven</id>
    <mirrorOf>*</mirrorOf>
    <name>阿里云公共倉庫</name>
    <url>https://maven.aliyun.com/repository/public</url>
</mirror>

安裝 Git

下載安裝

# 1、安裝 Git
[root@worker01-kubeadm-k8s ~]# yum install git

# 2、測試
[root@worker01-kubeadm-k8s ~]# git --version
git version 1.8.3.1


+ 配置賬號

  ```ruby
  [root@worker01-kubeadm-k8s ~]# git config --global user.name "Sunny"
  [root@worker01-kubeadm-k8s ~]# git config --global user.email "yzy_zhaoyang@163.com"
  [root@worker01-kubeadm-k8s ~]# ssh-keygen -t rsa -C "yzy_zhaoyang@163.com"
  
  # 出現(xiàn)需要輸入密碼的地方可以設置自己的ssh密碼, 也可以直接回車表示不設置密碼
  Generating public/private rsa key pair.
  Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
  Enter passphrase (empty for no passphrase):
  Enter same passphrase again:
  Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
          
  # 這里的路徑文件指的是公鑰,我們要打開這個文件將公鑰填到 Git 倉庫
  Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
  The key fingerprint is:
  ae:ca:9b:84:t5:3e:b7:as:98:51:d1:77:31:34:0e:tt yzy_zhaoyang@163.com
  The key's randomart image is:
  +--[ RSA 2048]----+
  |  ...o           |
  | . E. o          |
  |o .. o .         |
  |.o  . o          |
  |.  .    S        |
  |  ..   .         |
  | ....   .        |
  |.o=+.. .         |
  |.=+o*o.          |
  +-----------------+

2.2、準備項目

image.png

上傳到 Git 倉庫

image.png

2.3、搭建 Jenkins

前情提要

Jenkins 官網(wǎng)：https://jenkins.io/

入門指南：https://jenkins.io/zh/doc/pipeline/tour/getting-started/

下載并上傳 Jenkins 到服務器

啟動 Jenkins

#以后臺啟動方式啟動 Jenkins,設置端口為 8088
[root@worker01-kubeadm-k8s jenkins]#  [root@sunny jenkins]# nohup java -jar jenkins.war --httpPort=8088 &

# 查看啟動日志
[root@worker01-kubeadm-k8s jenkins]#  tail -f nohup.out
Running from: /root/jenkins/jenkins.war
webroot: $user.home/.jenkins
2020-04-16 15:20:49.849+0000 [id=1]     INFO    org.eclipse.jetty.util.log.Log#initialized: Logging initialized @753ms to org.eclipse.jetty.util.log.JavaUtilLog

# ... 省略 ...

*************************************************************
*************************************************************
*************************************************************

Jenkins initial setup is required. An admin user has been created and a password generated.
Please use the following password to proceed to installation:

# 這是進入 Jenkins 管理頁面所需要的密碼
f9025b52a4824997b09cb62d5c89f7cc

# 這是存放密碼的文件
This may also be found at: /root/.jenkins/secrets/initialAdminPassword

*************************************************************
*************************************************************
*************************************************************

image.png

2.3.1、配置 Jenkins

安裝推薦的插件

image.png

等待安裝即可，需要的時間比較久

也可以先點推薦安裝，然后刷新頁面選擇跳過安裝，之后手動下載插件安裝，這樣會更快

如果跳過，先截圖保存一下推薦插件的列表，后面手動安裝要去搜索的

創(chuàng)建用戶
```
username: sunny
password: sunny
```
image.png

安裝插件

這里說的是推薦插件安裝完后還需要安裝的一些插件，如果你選擇了跳過安裝，那要先記好它推薦了哪些插件，有些插件是必要的
- 中文插件
  - Locale
  - Localization: Chinese (Simplified)
  - Localization Support
- git插件
  - GitHub / Gitee
  - Gitlab Hook
  - Gitlab Plugin
配置Java、Maven、Git路徑
- Manage Jenkins — Global Tool Configuration
- 配置機器中的路徑
  
  image.png

2.3.2、鏡像倉庫與Kubernetes集群

鏡像倉庫采用國內(nèi)的阿里云鏡像倉庫
Kubernetes 集群直接采用我們之前章節(jié)中已經(jīng)搭建好的 Kubernetes 集群即可。

3、Pipeline任務

我們一個步驟一個步驟的演示，從最開始的拉取代碼，慢慢延伸到最終的CICD！

3.1 拉取項目代碼

Jenkins要實現(xiàn)自動拉取代碼，需要安裝Git相關插件，以及要到Git倉庫去進行一些配置，插件之前都已經(jīng)安裝了，接下來就演示一下Jenkins的配置。

創(chuàng)建任務

image.png

創(chuàng)建流水線任務

image.png

編寫pipeline

注意這里要勾選上，保存webhook的鏈接，后面配置自動拉取時要用到

image.png

image.png

node {
   // Pull
   stage('Pull') { //stage表示一個任務
      //這里是任務的內(nèi)容
      //因為我們的機器已經(jīng)生成了秘鑰且與Gieee進行了綁定,所以無需輸入賬號密碼就可以進行拉取代碼
      git 'https://gitee.com/suny95/springboot-demo-k8s.git'
   }
}

配置完成后點擊保存

構建任務

image.png

構建完成后會顯示綠色，構建失敗是紅色，可以去查看錯誤信息

image.png

這里是Jenkins工作目錄：/root/.jenkins/workspace目錄

代碼是拉取到這個目錄下的

# Jenkins工作目錄
[root@worker01-kubeadm-k8s workspace]# pwd
/root/.jenkins/workspace
[root@worker01-kubeadm-k8s workspace]# ll
total 0
drwxr-xr-x. 4 root root 62 Apr 18 14:37 springboot-k8s-task

# 新建的任務目錄
[root@worker01-kubeadm-k8s workspace]# cd springboot-k8s-task/
[root@worker01-kubeadm-k8s springboot-k8s-task]# ll
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 1277 Apr 18 14:37 pom.xml
drwxr-xr-x. 3 root root   18 Apr 18 14:37 src

3.2 Maven自動編譯

修改之前編寫好的流水線任務，增加一個Stage用來做Maven自動編譯

修改Pipeline腳本內(nèi)容

node {
   // Pull
   stage('Pull') { //stage表示一個任務
      //這里是任務的內(nèi)容
      //因為我們的機器已經(jīng)生成了秘鑰且與Gieee進行了綁定,所以無需輸入賬號密碼就可以進行拉取代碼
      git 'https://gitee.com/suny95/springboot-demo-k8s.git'
   }
   
   //Maven
   stage('AutoCompile') {
       sh "mvn clean package"
   }
}

構建任務

開始構建任務后，可以通過Console Output監(jiān)控當前任務執(zhí)行情況

image.png

image.png

# 再次查看目錄,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成功編譯出 target 目錄了
[root@worker01-kubeadm-k8s springboot-k8s-task]# ll
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 1277 Apr 18 14:37 pom.xml
drwxr-xr-x. 3 root root   18 Apr 18 14:37 src
drwxr-xr-x. 6 root root  181 Apr 18 14:56 target

到這里為止，手動構建的方式已經(jīng)完成，下面將要開始配置自動構建

3.3 Git Push 觸發(fā) Jenkins 自動構建

當用戶進行git push提交代碼到 GitHub / Git EE 時，能夠通知 jenkins 自動構建

注意: Jenkins 的 ip 一定要是 Git EE 能夠訪問到的地址

我這里由于是本地搭建的虛擬機，就不做演示了，百度搜一下有很多的教程可以參考

3.4 build 與 push 鏡像

經(jīng)過前面的演示，現(xiàn)在已經(jīng)可以獲取到代碼，并且用maven進行構建了，最終拿到一個target/xxx.jar

現(xiàn)在我們要演示Docker的鏡像構建與Push鏡像到鏡像倉庫！

準備執(zhí)行文件

到 Jenkins 的工作目錄
- cd /root/.jenkins/workspace

創(chuàng)建 .sh 執(zhí)行文件

# 創(chuàng)建專門存放腳本的目錄
[root@worker01-kubeadm-k8s workspace]# mkdir scripts
[root@worker01-kubeadm-k8s workspace]# cd scripts/

# 編寫執(zhí)行文件
[root@worker01-kubeadm-k8s scripts]# vi springboot-demo-k8s-build-image.sh

# ================== 執(zhí)行文件內(nèi)容 ======================
# 進入到springboot-k8s-task目錄
cd ../springboot-k8s-task

# 編寫Dockerfile文件, 這里也可以先在項目里寫好

cat <<EOF > Dockerfile
FROM openjdk:8-jre-alpine
COPY target/springboot-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /springboot-demo.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/springboot-demo.jar"]
EOF

echo "Dockerfile created successfully!"

# 基于指定目錄下的Dockerfile構建鏡像
# 注意 zhao_yang 這個命名空間是公開的，如果是私有的，還需要配置K8S的認證
docker build -t registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/zhao_yang/springboot-demo-k8s:v1.0 .

# 登錄docker賬號
# 注意: 如果密碼不能開放的話,可以先手動在機器上登錄一次,那這里就無需再次登錄了
docker login --username=用戶名 --password=密碼 registry.cn-shanghai.aliyuncs.com

# push鏡像
docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/zhao_yang/springboot-demo-k8s:v1.0
# ================== 執(zhí)行文件內(nèi)容 ======================

# 增加執(zhí)行權限
[root@worker01-kubeadm-k8s scripts]# chmod +x ./springboot-demo-k8s-build-image.sh

修改任務的Pipeline腳本

node {
   // Pull
   stage('Pull') { //stage表示一個任務
      //這里是任務的內(nèi)容
      //因為我們的機器已經(jīng)生成了秘鑰且與Gieee進行了綁定,所以無需輸入賬號密碼就可以進行拉取代碼
      git 'https://gitee.com/suny95/springboot-demo-k8s.git'
   }
   
   //Maven
   stage('AutoCompile') {
       sh "mvn clean package"
   }
   
   //增加任務,執(zhí)行腳本文件
   stage('Build And Push Image') { 
      sh "/root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-k8s-build-image.sh"
   }
}

構建任務，監(jiān)控輸出

image.png

image.png

build 鏡像與 push 鏡像至鏡像倉庫都已成功!!!

3.1.5 Kubernetes 拉取鏡像運行

這個過程需要提前準備的也就是image鏡像和ingress，image剛才我們都已經(jīng)上傳到阿里云鏡像倉庫了，ingress我們在之前也準備過了，如果沒有ingress環(huán)境的，可以去看前面的 kubernetes 網(wǎng)絡模型 ，里面有安裝ingress的流程！

編寫 YAML 文件

YAML文件可以寫到項目中，也可以直接在機器上創(chuàng)建

vi /root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-k8s.yaml

# 以Deployment部署Pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata: 
  name: springboot-demo-k8s
spec: 
  selector: 
    matchLabels: 
      app: springboot-demo-k8s
  replicas: 1
  template: 
    metadata:
      labels: 
        app: springboot-demo-k8s
    spec: 
      containers: 
      - name: springboot-demo-k8s
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/zhao_yang/springboot-demo-k8s:v1.0
        ports: 
        - containerPort: 8080
---
# 創(chuàng)建Pod的Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata: 
  name: springboot-demo-k8s
spec: 
  ports: 
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector: 
    app: springboot-demo-k8s
---
# 創(chuàng)建Ingress，定義訪問規(guī)則
apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata: 
  name: springboot-demo-k8s
spec: 
  rules: 
  - host: springboot.sunny.com
    http: 
      paths: 
      - path: /
        backend: 
          serviceName: springboot-demo-k8s
          servicePort: 80

編寫 .sh 執(zhí)行文件

[root@worker01-kubeadm-k8s scripts]# vi /root/.jenkins/workspace/scripts/k8s-deploy-springboot-demo.sh

# ================== YAML文件內(nèi)容 ============
kubectl delete -f /root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-k8s.yaml
kubectl apply -f /root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-k8s.yaml
echo "k8s deploy success!"
# ================== YAML文件內(nèi)容 ============

[root@worker01-kubeadm-k8s scripts]# chmod +x k8s-deploy-springboot-demo.sh

修改Pipeline

node {
   // Pull
   stage('Pull') { //stage表示一個任務
      //這里是任務的內(nèi)容
      //因為我們的機器已經(jīng)生成了秘鑰且與Gieee進行了綁定,所以無需輸入賬號密碼就可以進行拉取代碼
      git 'https://gitee.com/suny95/springboot-demo-k8s.git'
   }
   
   //Maven
   stage('AutoCompile') {
       sh "mvn clean package"
   }
   
   //build push
   stage('Build And Push Image') { 
      sh "/root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-k8s-build-image.sh"
   }
   
   //k8s
   stage('K8S Deploy') { 
      sh "/root/.jenkins/workspace/scripts/k8s-deploy-springboot-demo.sh"
   }
}

構建任務并監(jiān)控輸出

image.png

發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異常了，這個問題其實是因為我們選擇的機器在 K8S 集群中不是 Master 節(jié)點，它沒有執(zhí)行kubectl 命令的權限，我們需要配置一下！

復制 .kube 文件目錄到 Worker01 節(jié)點

[root@master-kubeadm-k8s .kube]# pwd
/root/.kube

# 這里的 config 是權限認證的文件
[root@master-kubeadm-k8s .kube]# ll
total 12
drwxr-xr-x. 3 root root   23 Mar 24 14:32 cache
-rw-------. 1 root root 5454 Mar 24 14:30 config
drwxr-xr-x. 3 root root 4096 Apr  4 08:59 http-cache

image.png

```ruby
[root@worker01-kubeadm-k8s ~]# mkdir .kube
[root@worker01-kubeadm-k8s ~]# cd .kube/

# 將 Master 節(jié)點中config文件內(nèi)容復制進去即可
[root@worker01-kubeadm-k8s .kube]# vi config
[root@worker01-kubeadm-k8s .kube]# ll
total 8
-rw-r--r--. 1 root root 5454 Apr 19 09:45 config
```

重新構建并監(jiān)控

image.png

測試

# pod 運行成功
[root@worker01-kubeadm-k8s scripts]# kubectl get pods
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
springboot-demo-k8s-79c867fd58-ts2f7   1/1     Running   0          5m53s

# service 也創(chuàng)建成功
[root@worker01-kubeadm-k8s scripts]# kubectl get svc
NAME                  TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes            ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP   25d
springboot-demo-k8s   ClusterIP   10.99.138.171   <none>        80/TCP    6m46s

# ingress 也在
[root@worker01-kubeadm-k8s scripts]# kubectl get ingress
NAME                  HOSTS                ADDRESS   PORTS   AGE
springboot-demo-k8s   springboot.sunny.com             80      10m

# 訪問 Service IP + 路徑, 成功訪問到結(jié)果
[root@worker01-kubeadm-k8s scripts]# curl 10.99.138.171/k8s
hello K8S

通過Ingress訪問也成功

image.png

由于機器問題，我沒辦法演示 Git Push 就觸發(fā)自動構建的任務，大家如果有公網(wǎng)的機器的話，可以去嘗試弄一下！

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六、Kubernetes CICD之旅

六、Kubernetes CICD之旅

1、概述

1.1、CI/CD是什么？

1.2、 CI 和 CD 有什么區(qū)別？

2、環(huán)境準備

2.1、環(huán)境搭建

2.2、準備項目

2.3、搭建 Jenkins

2.3.1、配置 Jenkins

2.3.2、鏡像倉庫與Kubernetes集群

3、Pipeline任務

3.1 拉取項目代碼

3.2 Maven自動編譯

3.3 Git Push 觸發(fā) Jenkins 自動構建

3.4 build 與 push 鏡像

3.1.5 Kubernetes 拉取鏡像運行

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六、Kubernetes CICD之旅

1、概述

1.1、CI/CD是什么？

1.2、 CI 和 CD 有什么區(qū)別？

2、環(huán)境準備

2.1、環(huán)境搭建

2.2、準備項目

2.3、搭建 Jenkins

2.3.1、配置 Jenkins

2.3.2、鏡像倉庫與Kubernetes集群

3、Pipeline任務

3.1 拉取項目代碼

3.2 Maven自動編譯

3.3 Git Push 觸發(fā) Jenkins 自動構建

3.4 build 與 push 鏡像

3.1.5 Kubernetes 拉取鏡像運行

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六、Kubernetes CICD之旅

1.1、CI/CD是什么？

1.2、 CI 和 CD 有什么區(qū)別？

2.1、環(huán)境搭建

2.2、準備項目

2.3、搭建 Jenkins

3、Pipeline任務