在k8s+jenkins+github+dockerhub环境中用pipeline部署应用

发布时间：2020-08-03 07:00:50 作者：dongyali521521
来源：网络阅读：1229

用k8s+jenkins+github+dockerhub部署应用：
jenkins有两种方式实现CI/CD
1、自由风格，通过shell代码实现
2、pipeline流水线，通过jenkins代码或者jenkinsfile文件实现
Pipeline 有两种创建方法：
1、可以直接在 Jenkins 的 Web UI 界面中输入jenkins代码；
2、也可以通过创建一个 Jenkinsfile 脚本文件放入项目源码库中

构建一个新项目步骤：
1、在github上新建一个项目
2、在本地将项目克隆下来
3、编写代码，dockerfile，jenkinsfile，部署该应用的yaml文件
4、将项目代码push到github上
5、使用jenkins实现CI/CD
示例：
1、在github上新建一个项目nginx-demo（略）
2、克隆代码到本地192.168.1.244
$ git clone https://github.com/dongyali521521/nginx-demo
除了第一次clone，以后每次clone都要先删除原项目再clone
$ rm -rf nginx-demo
3、修改代码
$ cd nginx-demo/
$ vim index.html
4、将修改后的代码push到github
$ git add .
$ git commit -m "2222"
$ git push #需要输入github的用户名和密码
5、在jenkins中新建任务实现CI/CD

一般情况下，除了应用程序代码之外，dockerfile，jenkinsfile和部署该应用的yaml文件都放在源码中一起管理。
一个项目内至少包括如下文件：都需要在实现CI/CD前准备好
$ cd nginx-demo/
$ ls
Dockerfile Jenkinsfile xxx.yaml index.html README.md

在k8s中使用jenkins实现CI/CD（pipeline方式）又包括如下步骤：
1、从git hub把项目克隆到jenkins slave pod的工作目录/home/jenkins/agent/workspace/pipeline-name
2、测试
3、使用Dockerfile构建镜像
4、把构建的镜像push到docker hub上
5、修改yaml文件中的镜像名为刚才构建的镜像
6、在k8s集群中部署应用
以上步骤的代码可以在jenkins master的任务配置界面输入，也可以写入Jenkinsfile文件在项目源码库中管理
前4步属于CI阶段，最后两步属于CD阶段

Jenkins Pipeline 有几个核心概念：
Node：节点，一个 Node 就是一个 Jenkins 节点，Master 或者 slave
Stage：阶段，一个 Pipeline 可以划分为若干个 Stage，每个 Stage 代表一组操作
Step：步骤，Step 是最基本的操作单元，可以是打印一句话，也可以是构建一个 Docker 镜像

用jenkins代码模拟CI/CD步骤
新建任务----名字----流水线
在流水线脚本中输入如下内容----保存立即构建

node('dongyali-jnlp') {
    stage('Clone') {
      echo "1.Clone Stage"
    }
    stage('Test') {
      echo "2.Test Stage"
    }
    stage('Build') {
      echo "3.Build Docker Image Stage"
    }
    stage('Push') {
      echo "4.Push Docker Image Stage"
    }
    stage('YAML') {
      echo "5. Change YAML File Stage"
    }
    stage('Deploy') {
      echo "6. Deploy Stage"
    }
}

假设项目nginx-demo已经开发完毕，并上传到了git hub上
文件包括：
Dockerkfile k8s.yaml index.html README.md
k8s.yaml是部署该应用的文件
$ cd nginx-demo/
$ cat Dockerfile

FROM docker.io/nginx
MAINTAINER dongyali
ADD index.html /usr/share/nginx/html/
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g","daemon off;"]

$ cat k8s.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-demo
  namespace: default
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-demo
    spec:
      containers:
      - image: dongyali521521/nginx-demo:<BUILD_TAG>
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: nginx-demo
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-demo
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: nginx-demo
  type: NodePort
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
    name: myapp-http

如果不指定namespace，默认会把应用部署到k8s集群的kube-ops空间，因为jenkins slave pod运行在kube-ops空间内。

下面开始在jenkins中部署上述项目：
因为每次git commit之后都要构建镜像重新部署应用，所以采用git commit的记录作为镜像的 tag
为了安全，把构建的镜像push到docker hub上时，需要输入加密的用户名和密码
凭据----Stores scoped to Jenkin下面的Jenkins----全局凭据----添加凭据：
用户名：docker hub的用户名
密码：输入docker hub的用户密码
ID：dockerHub，可以随便写，后面要用
在CD阶段开始之前需要人工干预，以便于部署到用户选择的环境
http://192.168.1.243:30003
新建任务----名字----流水线
在流水线脚本中输入如下内容----保存立即构建

node('dongyali-jnlp') {
    stage('Clone') {
        echo "1.Clone Stage"
        git url: "https://github.com/dongyali521521/nginx-demo.git"
        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 dongyali521521/nginx-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 ${dockerHubPassword}"
            sh "docker push dongyali521521/nginx-demo:${build_tag}"
        }
    }
    stage('Deploy') {
        echo "5. Deploy Stage"
        def userInput = input(
            id: 'userInput',
            message: 'Choose a deploy environment',
            parameters: [
                [
                    $class: 'ChoiceParameterDefinition',
                    choices: "Dev\nQA\nProd",
                    name: 'Env'
                ]
            ]
        )
        echo "This is a deploy step to ${userInput}"
        sh "sed -i 's/<BUILD_TAG>/${build_tag}/' k8s.yaml"
        if (userInput == "Dev") {
            // deploy dev stuff
        } else if (userInput == "QA"){
            // deploy qa stuff
        } else {
            // deploy prod stuff
        }
        sh "kubectl apply -f k8s.yaml --record"
    }
}

每次构建，都会启动一个新的jenkins slave pod
查看部署情况：
$ kubectl get pod
nginx-demo-65f6f679c6-5ljvd 1/1 Running 0 34m
nginx-demo-65f6f679c6-p4g6m 1/1 Running 0 34m
nginx-demo-65f6f679c6-xr7mx 1/1 Running 0 34m
$ kubectl get svc
nginx-demo NodePort 10.103.13.141 <none> 80:30185/TCP 18h
http://http://192.168.1.243:30185/

下面再使用jenkinsfile文件来部署应用
在项目目录nginx-demo下增加一个Jenkinsfile文件，并上传到git hub上
$ cd nginx-demo/
$ cat Jenkinsfile

node('dongyali-jnlp') {
    stage('Prepare') {
        echo "1.Prepare Stage"
        checkout scm
        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 dongyali521521/nginx-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 ${dockerHubPassword}"
            sh "docker push dongyali521521/nginx-demo:${build_tag}"
        }
    }
    stage('Deploy') {
        echo "5. Deploy Stage"
        def userInput = input(
            id: 'userInput',
            message: 'Choose a deploy environment',
            parameters: [
                [
                    $class: 'ChoiceParameterDefinition',
                    choices: "Dev\nQA\nProd",
                    name: 'Env'
                ]
            ]
        )
        echo "This is a deploy step to ${userInput}"
        sh "sed -i 's/<BUILD_TAG>/${build_tag}/' k8s.yaml"
        if (userInput == "Dev") {
            // deploy dev stuff
        } else if (userInput == "QA"){
            // deploy qa stuff
        } else {
            // deploy prod stuff
        }
        sh "kubectl apply -f k8s.yaml --record"
    }
}

由于Jenkinsfile和其他代码都在git hub源码库中，所以第一步就不需要再clone了，改为checkout scm

然后在jenkins配置任务界面选择：
流水线----pipeline脚本from SCM
SCM：git
Repository URL：https://github.com/dongyali521521/nginx-demo
Credentials：无
保存构建即可。

再测试一个项目
$ git clone https://github.com/dongyali521521/jenkins-demo.git
$ cd jenkins-demo
$ ls
Dockerfile k8s.yaml main.go README.md
$ cat Dockerfile

FROM golang:1.8.0-alpine

ADD . /go/src/app

WORKDIR /go/src/app

RUN GOOS=linux GOARCH=386 go build -v -o /go/src/app/jenkins-app

CMD ["./jenkins-app"]

$ cat main.go

package main

// Import the fmt for formatting strings
// Import os so we can read environment variables from the system
import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    fmt.Println("Hello, Kubernetes！I'm from Jenkins CI！4444")
    fmt.Println("BRANCH_NAME:", os.Getenv("branch"))
}

$ cat k8s.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: jenkins-demo
  namespace: default
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: jenkins-demo
    spec:
      containers:
      - image: dongyali521521/jenkins-demo:<BUILD_TAG>
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: jenkins-demo
        env:
        - name: branch
          value: <BRANCH_NAME>

$ git add .
$ git commit -m "4444"
$ git push
新建任务----名字----流水线
在流水线脚本中输入如下内容----保存立即构建

node('dongyali-jnlp') {
    stage('Clone') {
        echo "1.Clone Stage"
        git url: "https://github.com/dongyali521521/jenkins-demo.git"
        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 dongyali521521/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 ${dockerHubPassword}"
            sh "docker push dongyali521521/jenkins-demo:${build_tag}"
        }
    }
    stage('Deploy') {
        echo "5. Deploy Stage"
        def userInput = input(
            id: 'userInput',
            message: 'Choose a deploy environment',
            parameters: [
                [
                    $class: 'ChoiceParameterDefinition',
                    choices: "Dev\nQA\nProd",
                    name: 'Env'
                ]
            ]
        )
        echo "This is a deploy step to ${userInput}"
        sh "sed -i 's/<BUILD_TAG>/${build_tag}/' k8s.yaml"
        if (userInput == "Dev") {
            // deploy dev stuff
        } else if (userInput == "QA"){
            // deploy qa stuff
        } else {
            // deploy prod stuff
        }
        sh "kubectl apply -f k8s.yaml --record"
    }
}

$ kubectl get pod
jenkins-demo-67db45cf6c-mjdl4 0/1 CrashLoopBackOff 3 65s
$ kubectl logs jenkins-demo-67db45cf6c-mjdl4
Hello, Kubernetes！I'm from Jenkins CI！4444
BRANCH_NAME:

在k8s+jenkins+github+dockerhub环境中用pipeline部署应用

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