Jenkins 和 k8s 构建企业级 DevOps 容器云平台

什么是 DevOps?

DevOps 中的 Dev 是 Devlopment(开发)，Ops 是 Operation(运维)，用一句话来说 DevOps 就是打通开发运维的壁垒，实现开发运维一体化。DevOps 整个流程包括敏捷开发->持续集成->持 续交付->持续部署。

2.1.1 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

2.1.2 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，我 们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:

1. 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 2. TeamCity

3. Travis CI

4. GoCD

5. Bamboo

6. GitLab CI 

7. Codeship

它的好处主要有以下几点:

 1)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。 

2)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。 

3)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。 

4)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改正。"

2.1.3 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」 (production-like environments)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。

2.1.4 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。Puppet，SaltStack 和 Ansible 是这个阶段使用的流行工具。容器化工具在部署阶段也发挥着 重要作用。 Docker 和 k8s 是流行的工具，有助于在开发，测试和生产环境中实现一致性。 除此之 外，k8s 还可以实现自动扩容缩容等功能。

2.2.1 自动化

敏捷开发

->持续集成->持续交付->持续部署。

2.2.2 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。

2.2.3 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。

2.2.4 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。

2.3

Jenkins+K8S+harbor+git+sonarqube+nexus 构建 DevOps 容器云平台流程

Jenkins 是开源的 CI&CD 工具， 提供超过 1000 个插件来支持构建、部署、自动化， 满足任何项 目的需要。完整的 DevOps 流程:

开发提交代码到代码仓库 

gitlab-→jenkins 检测到代码更新-→调用 k8s api 在 k8s 中创建 jenkins slave pod:

d 拉取代码---→通过 maven 把拉取的代码进行构建成 war 包或者 jar 包--->上传代码到 Sonarqube，进行静态代码扫描- -->基于 war 包构建 docker image-->把镜像上传到 harbor 镜 像仓库-->基于镜像部署应用到开发环境-->部署应用到测试环境--->部署应用到生产环境。

基于 Jenkins+k8s+Git 等技术链构建企业级 DevOps 自动化容器云平台

 1、安装 Jenkins

可用如下两种方法

1)通过 docker 直接下载 jenkins 镜像，基于镜像启动服务 2)在 k8s 中部署 Jenkins 服务

2、安装 nfs 服务

#选择自己的任意一台机器，我选择 k8s 的控制节点 god63 1)、在 god63 上安装 nfs，作为服务端

# yum install nfs-utils -y 

~]# systemctl start nfs

# systemctl enable nfs

2在 od63 和god64 上安装 nfs，作为客户端

yum install nfs-utils -y

systemctl start nfs && systemctl enable nfs

3、在 god63 上创建一个 nfs 共享目录

# mkdir /data/v1 -p

# cat /etc/exports

/data/v1 192.168.1.0/24(rw,no_root_squash) #

使配置文件生效

# exportfs -arv

# systemctl restart nfs

3、在 kubernetes 中部署 jenkins

(1)创建名称空间

kubectl create namespace jenkins-k8s

(2)创建 pv

cat pv.yaml

apiVersion: v1

kind: PersistentVolume

metadata:

  name: jenkins-k8s-pv

spec:

  capacity:

    storage: 10Gi

  accessModes:

  - ReadWriteMany

  nfs:

    path: /data/v1

    server: 192.168.172.163

kubectl apply -f pv.yaml

(3)创建 pvc

cat pvc.yaml

apiVersion: v1

kind: PersistentVolumeClaim

metadata:

  name: jenkins-k8s-pvc

  namespace: jenkins-k8s

spec:

  resources:

    requests:

      storage: 10Gi

  accessModes:

  - ReadWriteMany

kubectl apply -f pvc.yaml

#查看 pvc 和 pv 绑定是否成功

kubectl get pvc -n jenkins-k8s

NAME              STATUS  VOLUME          CAPACITY  ACCESS MODES  STORAGECLASS  AGE

jenkins-k8s-pvc  Bound    jenkins-k8s-pv  10Gi      RWX                          33s

(4)创建一个 sa 账号

kubectl create sa jenkins-k8s-sa -n jenkins-k8s

(5)把上面的 sa 账号做 rbac 授权

# kubectl create clusterrolebinding jenkins-k8s-sa-cluster -n jenkins-k8s --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=jenkins-k8s:jenkins-k8s-sa

(6)通过 deployment 部署 jenkins

jenkins.tar.gz 和 jenkins-jnlp.tar.gz，把这两个压缩包上传到 k8s 的 god64 和 god62 节点，用如下方法手动解压:

cat jenkins-deployment.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:  god/jenkins:v1

        imagePullPolicy: IfNotPresent

        ports:

        - containerPort: 8080

          name: web

          protocol: TCP

        - containerPort: 50000

          name: agent

          protocol: TCP

        resources:

          limits:

            cpu: 1000m

            memory: 1Gi

          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

kubectl apply -f jenkins-deployment.yaml

kubectl get pods -n jenkins-k8s

NAME                      READY  STATUS            RESTARTS  AGE

jenkins-567cbdf4c8-zpp4x  0/1    CrashLoopBackOff  2          29s

#上面可以看到 CrashLoopBackOff，解决方法如下:

kubectl describe pods jenkins-567cbdf4c8-zpp4x -n jenkins-k8s

#查看 jenkins-567cbdf4c8-zpp4x  日志

kubectl logs jenkins-567cbdf4c8-zpp4x -n jenkins-k8s

touch: cannot touch '/var/jenkins_home/copy_reference_file.log': Permission denied

Can not write to /var/jenkins_home/copy_reference_file.log. Wrong volume permissions?

#上面问题是因为/data/v1 目录权限问题，按如下方法解决:

chown -R 1000.1000 /data/v1/

kubectl delete -f jenkins-deployment.yaml

kubectl apply -f jenkins-deployment.yaml

kubectl get pods -n jenkins-k8s

NAME                      READY  STATUS    RESTARTS  AGE

jenkins-567cbdf4c8-j5s5l  1/1    Running  1          101s

(7)把 jenkins 前端加上 service，提供外部网络访问

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

kubectl apply -f jenkins-service.yaml

kubectl get svc -n jenkins-k8s

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

jenkins-service  NodePort  10.102.145.119  <none>        8080:30002/TCP,50000:31457/TCP  45s

4、配置 Jenkins

在浏览器访问 jenkins 的 web 界面:

1)获取管理员密码

在 nfs 服务端，也就是我们的 god63 节点获取密码:

# cat /data/v1/jenkins-home/secrets/initialAdminPassword f9b0b4400c4a4d6eaec6762616db6d63 把获取到的密码拷贝到上面管理员密码下的方框里

点击继续，出现如下界面

2)安装插件 安装推荐的插件

离线安装 jenkins 插件:

https://plugins.jenkins.io/

用户名和密码都设置成 admin，需要设置成复杂的密码 修改好之后点击保存并完成，出现如下界面 点击保存并完成

5、测试 jenkins 的 CI/CD

#在 Jenkins 中安装 kubernetes 插件 (1)在 jenkins 中安装 k8s 插件

Manage Jnekins------>插件管理------>可选插件------>搜索 kubernetes------>出现如下

选中 kubernetes 之后------>点击下面的直接安装------>安装之后选择重新启动 jenkins---> http://192.168.172.63:30002/restart-->重启之后登陆 jenkins 即可