Kubernetes DevOps: Gitlab

Gitlab 官方提供了 Helm 的方式在 Kubernetes 集群中来快速安装，但是在使用的过程中发现 Helm 提供的 Chart 包中有很多其他额外的配置，所以我们这里使用自定义的方式来安装，也就是自己来定义一些资源清单文件。

Gitlab 主要涉及到3个应用：Redis、Postgresql、Gitlab 核心程序，实际上我们只要将这3个应用分别启动起来，然后加上对应的配置就可以很方便的安装 Gitlab 了，我们这里选择使用的镜像不是官方的，而是 Gitlab 容器化中使用非常多的一个第三方镜像：sameersbn/gitlab，基本上和官方保持同步更新，地址：http://www.damagehead.com/docker-gitlab/

如果我们已经有可使用的 Redis 或 Postgresql 服务的话，那么直接配置在 Gitlab 环境变量中即可，如果没有的话就单独部署,我们这里为了展示 gitlab 部署的完整性，还是分开部署。

本章使用到的yaml文件：https://files.cnblogs.com/files/sanduzxcvbnm/gitlab_yaml.zip?t=1654746167

首先部署需要的 Redis 服务，对应的资源清单文件如下：(gitlab-redis.yaml)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis
  namespace: kube-ops
  labels:
    name: redis
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: redis
  template:
    metadata:
      name: redis
      labels:
        name: redis
    spec:
      containers:
      - name: redis
        image: sameersbn/redis:4.0.9-2
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: redis
          containerPort: 6379
        volumeMounts:
        - mountPath: /var/lib/redis
          name: data
        livenessProbe:
          exec:
            command:
            - redis-cli
            - ping
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5
        readinessProbe:
          exec:
            command:
            - redis-cli
            - ping
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 1
      volumes:
      - name: data
        emptyDir: {}
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis
  namespace: kube-ops
  labels:
    name: redis
spec:
  ports:
    - name: redis
      port: 6379
      targetPort: redis
  selector:
    name: redis

然后是数据库 Postgresql，对应的资源清单文件如下：(gitlab-postgresql.yaml)

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: postgresql-pvc
  namespace: kube-ops
spec:
  storageClassName: rook-ceph-block
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: postgresql
  namespace: kube-ops
  labels:
    name: postgresql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: postgresql
  template:
    metadata:
      name: postgresql
      labels:
        name: postgresql
    spec:
      containers:
      - name: postgresql
        image: sameersbn/postgresql:10-2
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        env:
        - name: DB_USER
          value: gitlab
        - name: DB_PASS
          value: passw0rd
        - name: DB_NAME
          value: gitlab_production
        - name: DB_EXTENSION
          value: pg_trgm,btree_gist  # 注意这个，新增一个 btree_gist
        - name: USERMAP_UID
          value: "999"
        - name: USERMAP_GID
          value: "999"
        ports:
        - name: postgres
          containerPort: 5432
        volumeMounts:
        - mountPath: /var/lib/postgresql
          name: data
        readinessProbe:
          exec:
            command:
            - pg_isready
            - -h
            - localhost
            - -U
            - postgres
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 1
      volumes:
      - name: data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: postgresql-pvc
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: postgresql
  namespace: kube-ops
  labels:
    name: postgresql
spec:
  ports:
    - name: postgres
      port: 5432
      targetPort: postgres
  selector:
    name: postgresql

说明：postgresql的env中DB_EXTENSION若是只有pg_trgm，postgresql启动没问题，但是gitlab连接postgresql会报错：

STDOUT: psql:/opt/gitlab/embedded/service/gitlab-rails/db/structure.sql:9: ERROR:  permission denied to create extension "btree_gist" HINT:  Must be superuser to create this extension.

因此需要添加一个，此时postgresql启动日志可以看到如下：

gitlab启动日志查看：

为了提高数据库的性能，我们这里也没有使用共享存储之类的，而是直接用的 Local PV 将应用固定到一个节点上。然后就是我们最核心的 Gitlab 的应用，对应的资源清单文件如下：(gitlab.yaml)

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: gitlab-pv
spec:
  storageClassName: local  # Local PV
  capacity:
    storage: 20Gi
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  local:  
    path: /data/k8s/gitlab/data/
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/hostname
          operator: In
          values:
          - ydzs-node4
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: gitlab-pvc
  namespace: kube-ops
spec:
  storageClassName: local
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: gitlab
  namespace: kube-ops
  labels:
    name: gitlab
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: gitlab
  template:
    metadata:
      name: gitlab
      labels:
        name: gitlab
    spec:
      initContainers:
      - name: fix-permissions
        image: busybox
        command: ["sh", "-c", "chown -R 1000:1000 /home/git/data"]
        securityContext:
          privileged: true
        volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /home/git/data
      containers:
      - name: gitlab
        image: sameersbn/gitlab:12.9.5
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        env:
        - name: TZ
          value: Asia/Shanghai
        - name: GITLAB_TIMEZONE
          value: Beijing
        - name: GITLAB_SECRETS_DB_KEY_BASE
          value: long-and-random-alpha-numeric-string
        - name: GITLAB_SECRETS_SECRET_KEY_BASE
          value: long-and-random-alpha-numeric-string
        - name: GITLAB_SECRETS_OTP_KEY_BASE
          value: long-and-random-alpha-numeric-string
        - name: GITLAB_ROOT_PASSWORD
          value: admin321
        - name: GITLAB_ROOT_EMAIL
          value: 517554016@qq.com
        - name: GITLAB_HOST
          value: git.k8s.local
        - name: GITLAB_PORT
          value: "80"
        - name: GITLAB_SSH_PORT
          value: "22"
        - name: GITLAB_NOTIFY_ON_BROKEN_BUILDS
          value: "true"
        - name: GITLAB_NOTIFY_PUSHER
          value: "false"
        - name: GITLAB_BACKUP_SCHEDULE
          value: daily
        - name: GITLAB_BACKUP_TIME
          value: 01:00
        - name: DB_TYPE
          value: postgres
        - name: DB_HOST
          value: postgresql
        - name: DB_PORT
          value: "5432"
        - name: DB_USER
          value: gitlab
        - name: DB_PASS
          value: passw0rd
        - name: DB_NAME
          value: gitlab_production
        - name: REDIS_HOST
          value: redis
        - name: REDIS_PORT
          value: "6379"
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        - name: ssh
          containerPort: 22
        volumeMounts:
        - mountPath: /home/git/data
          name: data
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 80
          initialDelaySeconds: 60
          timeoutSeconds: 1
      volumes:
      - name: data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: gitlab-pvc
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: gitlab
  namespace: kube-ops
  labels:
    name: gitlab
spec:
  ports:
    - name: http
      port: 80
      targetPort: http
    - name: ssh
      port: 22
      targetPort: ssh
  selector:
    name: gitlab
---
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
  name: gitlab
  namespace: kube-ops
spec:
  entryPoints:
  - web   
  routes:
  - kind: Rule
    match: Host(`git.k8s.local`)
    services:
    - name: gitlab
      port: 80

同样因为我们这里的 gitlab 镜像内部是一个 git 的用户（id=1000），所以我们这里为了持久化数据通过一个 initContainers 将我们的数据目录权限进行更改：

initContainers:
- name: fix-permissions
  image: busybox
  command: ["sh", "-c", "chown -R 1000:1000 /home/git/data"]
  securityContext:
    privileged: true
  volumeMounts:
  - name: data
    mountPath: /home/git/data

由于 gitlab 启动非常慢，也非常消耗资源，我们同样还是用的 Local PV，为了不让应用重启，我们这里也直接去掉了 livenessProbe，这样可以防止 gitlab 自动重启，要注意的是其中 Redis 和 Postgresql 相关的环境变量配置，另外，我们这里添加了一个 IngressRoute 对象，来为我们的 Gitlab 配置一个域名 git.k8s.local，这样应用部署完成后，我们就可以通过该域名来访问了，然后直接部署即可：

$ kubectl apply -f gitlab-redis.yaml gitlab-postgresql.yaml gitlab.yaml

创建完成后，查看 Pod 的部署状态：

$ kubectl get pods -n kube-ops
NAME                                           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
gitlab-7d855554cb-twh7c                        1/1       Running   0          10m
postgresql-8566bb959c-2tnvr                    1/1       Running   0          17h
redis-8446f57bdf-4v62p                         1/1       Running   0          17h

可以看到都已经部署成功了，然后我们可以通过 Ingress 中定义的域名 git.k8s.local(需要做 DNS 解析或者在本地 /etc/hosts 中添加映射)来访问 Portal：

使用用户名 root，和部署的时候指定的超级用户密码 GITLAB_ROOT_PASSWORD=admin321 即可登录进入到首页：

Gitlab 运行后，我们可以注册为新用户并创建一个项目，还可以做很多的其他系统设置，比如设置语言、设置应用风格样式等等。

点击 Create a project 创建一个新的项目，和 Github 使用上没有多大的差别：

创建完成后，我们可以添加本地用户的一个 SSH-KEY，这样我们就可以通过 SSH 来拉取或者推送代码了。SSH 公钥通常包含在 ~/.ssh/id_rsa.pub 文件中，并以 ssh-rsa 开头。如果没有的话可以使用 ssh-keygen 命令来生成，id_rsa.pub 里面的内容就是我们需要的 SSH 公钥，然后添加到 Gitlab 中。

由于平时使用的 ssh 默认是 22 端口，现在如果用默认的 22 端口去连接，是没办法和 Gitlab 容器中的 22 端口进行映射的，因为我们只是通过 Service 的 22 端口进行了映射，要想通过节点去进行 ssh 链接就需要在节点上一个端口和容器内部的 22 端口进行绑定，所以这里我们可以通过 NodePort 去映射 Gitlab 容器内部的 22 端口，我们可以将环境变量设置为 GITLAB_SSH_PORT=30022，将 Gitlab 的 Service 也设置为 NodePort 类型：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: gitlab
  namespace: kube-ops
  labels:
    name: gitlab
spec:
  ports:
    - name: http
      port: 80
      targetPort: http
    - name: ssh
      port: 22
      targetPort: ssh
      nodePort: 30022
  type: NodePort
  selector:
    name: gitlab

注意上面 ssh 对应的 nodePort 端口设置为 30022，这样就不会随机生成了，重新更新下 Deployment 和 Service，更新完成后，现在我们在项目上面 Clone 的时候使用 ssh 就会带上端口号了：

现在就可以使用 Clone with SSH 的地址了，由于上面我们配置了 SSH 公钥，所以就可以直接访问上面的仓库了：

$ git clone ssh://git@git.k8s.local:30022/root/gitlab-demo.git
Cloning into 'gitlab-demo'...
Warning: the ECDSA host key for '[git.k8s.local]:30022' differs from the key for the IP address '[123.59.188.11]:300
22'
Offending key for IP in /Users/ych/.ssh/known_hosts:195
Matching host key in /Users/ych/.ssh/known_hosts:204
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
remote: Enumerating objects: 3, done.
remote: Counting objects: 100% (3/3), done.
remote: Total 3 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 0
Receiving objects: 100% (3/3), done.

然后随便在该项目下面添加一些资源：

$ echo "# hello world" >  README.md
$ git add .
$ git commit -m "change README"
[master 1023f85] change README
 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
$ git push origin master
Warning: the ECDSA host key for '[git.k8s.local]:30022' differs from the key for the IP address '[123.59.188.11]:30022'
Offending key for IP in /Users/ych/.ssh/known_hosts:195
Matching host key in /Users/ych/.ssh/known_hosts:204
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Enumerating objects: 3, done.
Counting objects: 100% (3/3), done.
Writing objects: 100% (3/3), 259 bytes | 259.00 KiB/s, done.
Total 3 (delta 0), reused 0 (delta 0)
To ssh://git.k8s.local:30022/root/gitlab-demo.git
   dfc35a2..1023f85  master -> master

然后刷新浏览器，就可以看到刚刚创建的 Git 仓库中多了一个 README.md 的文件：

到这里就表明我们的 GitLab 就成功部署到了 Kubernetes 集群当中了。