基于Jenkins+Gitlab+Harbor+Rancher+k8s CI/CD实现

一、概述

讲正文开始前先回顾一下以往传统的代码部署方式。

通常运维人员在接到代码（新项目）上线的任务前都要做大量的准备工作，包括：物理主机、虚拟机、代码运行环境、数据库安装配置、各种帐号创建，、运行后期的系统监控、应用的日志收集，性能优化等一系列的工作。

想一想这个流程不是很复杂但是很繁琐，效率低下，如需要调试还需要给开发人员提供线上系统权限等等，细节没有注意的话，还会造成解决问题的难度等各种问题。

OK，说完以上的问题，那接下来就有相对应的解决方案。

方案大概的架构组成：

Jenkins+Gitlab+Harbor+Rancher+k8s

各个组件的功能描述

Jenkins

（1）下载gitlab中项目代码

（2）负载执行镜像的构建、上传下载

（3）部署到k8s集群

Gitlab

（1）项目代码以及配置

（2）Dockerfile文件

Harbor

这个是vmware公司开源的docker镜像仓库管理系统，比较方便管理维护镜像

（1）负责构建后镜像的存储

Rancher

容器编排管理工具

（1）更新stack/service

（2）实现服务的扩容缩容

k8s

（1）简化应用部署
（2）提高硬件资源利用率
（3）健康检查和自修复
（4）自动扩容缩容
（5）服务发现和负载均衡

架构图

架构图说明

项目开发语言是java，使用了比较流行的spring boot框架，manven更新源采用阿里云，编译生成jar文件

① 开发人员提交代码到gitlab

② 手动执行jenkins构建(或者gitlab钩子触发jenkins执行构建)，下载最新版本的代码，代码里面包含Dockerfile

③ jenkins执行shell脚本：mvn编译生成jar文件。通过docker build 指令打包成镜像

④ 上传构建好的镜像push到harbor镜像仓库

⑤ jenkins远程到k8s master节点，更新service镜像地址，达到更升级容器的目的（也就是更新代码版本）。

以上流程完整的实现了CI/CD，这里主要是jenkins部分是关键位置之一。

二、准备环境

环境说明

系统	ip	主机名	配置	版本
CentOS 7.6	10.212.20.94	k8s-master	2核4g	Kubernetes1.18.1
CentOS 7.6	10.212.20.240	k8s-node01	2核4g	Kubernetes1.18.1
CentOS 7.6	10.212.82.89	jenkins	2核4g	2.222.4
CentOS 7.6	10.212.82.90	gitlab	2核4g	10.5.1
CentOS 7.6	10.212.82.86	harbor	2核4g	v2.0.0
CentOS 7.6	10.212.82.87	rancher	2核4g	v2.4.3

关于k8s 1.18.1安装，请参考链接：

https://www.cnblogs.com/xiao987334176/p/12696740.html

关于jenkins安装，请参考链接：

https://www.cnblogs.com/xiao987334176/p/13032339.html

关于Gitlab和Harbor安装，请自行百度

关于rancher安装以及导入现有k8s集群，请参考链接：

https://www.cnblogs.com/xiao987334176/p/12965945.html

项目说明

基于Spring Boot/Spring Security/thymeleaf的通用后台管理系统

项目地址：

https://github.com/jonsychen/admin

此项目依赖于mysql，因此需要提前在Rancher里面部署mysql才行。

三、Rancher操作

mysql部署

登录k8s-node01主机，创建数据目录

mkdir -p /data/mysql/data

访问Harbor后台，点击部署服务

端口映射

设置环境变量

TZ=Asia/Shanghai
MYSQL_ROOT_PASSWORD=abcd@1234

数据卷映射

点击启动

代码配置

下载代码：https://github.com/jonsychen/admin

解压之后，进入目录admin-master\src\main\resources

修改application-default.yaml，修改红色部分。

server:
  port: 8088
  compression:
    enabled: true
  connection-timeout: 3000

debug: false

##登录记住我的token加密key
remember:
  key: yintong
##actuator config,actuator运行在一个独立的webappcontext中，see AnnotationConfigEmbeddedWebApplicationContext
management:
  context-path: /management
  security:
    enabled: false

spring:
  application:
    name: admin
  datasource:
    url: jdbc:mysql://db-mysql.default.svc.cluster.local:3306/admin?characterEncoding=utf-8
    username: root
    password: abcd@1234

说明：

port: 8088 项目运行的端口号

db-mysql.default.svc.cluster.local 表示db-mysql服务的svc地址。

格式说明：服务名.命令空间.default.svc.cluster.local ，其中服务名和命名空间是根据实际情况来的，后半部分是固定的。这一长串域名，会解析为svc地址。

password: abcd@1234 mysql的root用户密码

application-prod.yaml的配置修改同上。

在此项目的根目录创建dockerfile

FROM mayan31370/openjdk-alpine-with-chinese-timezone:8-jdk
ADD admin-0.1.0.jar /

EXPOSE 8088
ENTRYPOINT [ "java","-jar","/admin-0.1.0.jar"]

此时顶层目录结构如下：

# tree -L 1
.
├── dockerfile
├── etc
├── pom.xml
├── README.md
└── src

将此项目代码，提交到gitlab中。

sql导入

登录k8s-master节点，查看svc映射端口。因为使用Rancher部署mysql时，nodeport端口是随机的。

# kubectl get svc
NAME                    TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
db-mysql                ClusterIP   10.1.116.0    <none>        3306/TCP         61s
db-mysql-nodeport       NodePort    10.1.86.36    <none>        3306:31959/TCP   61s
kubernetes              ClusterIP   10.1.0.1      <none>        443/TCP          20d

可以看到随机映射的端口是31959

使用navicat软件连接mysql

新建数据库book

create database admin default character set utf8mb4 collate utf8mb4_unicode_ci;

进入book，执行项目中的sql文件，路径为：etc/ddl.sql

执行成功后，表如下：

Harbor配置

新建一个项目java，访问级别是公开。注意：设置公开后，下载镜像不需要认证。

推送镜像

进入jenkins主机，下载gitlab代码。

git clone ssh://git@10.212.20.94:/home/git/git_storage/admin-master

修改docker配置，增加Harbor库地址。

vim /etc/docker/daemon.json

增加insecure-registries

{"insecure-registries": ["10.212.82.86"]}

重启服务

systemctl restart docker

登录Harbor，否则无法推送镜像

docker login 10.212.82.86:1180

进入项目目录，使用mvn编译代码

mvn -f pom.xml clean package

推送镜像，执行命令：

cp dockerfile target/
cd target
docker build -t 10.212.82.86:1180/java/admin-master:1 .
docker push 10.212.82.86:1180/java/admin-master:1
docker rmi 10.212.82.86:1180/java/admin-master:1

admin-master部署

修改docker配置，增加Harbor库地址。

vim /etc/docker/daemon.json

增加insecure-registries

{"insecure-registries": ["192.168.10.122"]}

重启服务

systemctl restart docker

访问Harbor后台，点击部署服务

端口映射

点击启动

等待几分钟，Running表示运行正常。

登录k8s-master节点，查看svc映射端口。因为使用Rancher部署时，nodeport端口是随机的。

# kubectl get svc
NAME                    TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
admin-master            ClusterIP   10.1.10.23    <none>        8088/TCP         10m
admin-master-nodeport   NodePort    10.1.238.46   <none>        8088:31581/TCP   10m
db-mysql                ClusterIP   10.1.116.0    <none>        3306/TCP         61s
db-mysql-nodeport       NodePort    10.1.86.36    <none>        3306:31959/TCP   61s
kubernetes              ClusterIP   10.1.0.1      <none>        443/TCP          20d

可以看到nodeport映射的随机端口是31581

访问admin-master

http://10.212.20.94:31581/

输入用户名和密码，都是root

首页效果如下：

四、jenkins操作

前面已经通过Rancher部署了mysql和admin-master，接下来演示一下，如何通过jenkins实现基于Pipeline，实现发布和回滚。

安装插件

Git Parameter

这个插件是用来做参数化构建的

新建job

新建一个job，名称为：test_admin，选择流水线。

通用设置

参数化构建

Pipeline脚本

完整代码如下：

env.CREDENTIALSID = '7a294fc5-2b2b-4d2d-92ff-54324e1b032a'
env.BRANCHES = 'master'
env.GIT_URL = 'ssh://git@10.212.20.94:/home/git/git_storage/admin-master'
env.HARBOR_PROJECT = '10.212.82.86:1180/java/admin-master'
env.PROJECT = 'admin-master'
env.K8S_MASTER = '10.212.20.94'
env.NAMESPACE = 'default'
node {
   if (env.Status == 'Deploy'){
       stage('code pull') {
           checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: env.BRANCHES]],
           doGenerateSubmoduleConfigurations: false,
           userRemoteConfigs: [[credentialsId: env.CREDENTIALSID, url: env.GIT_URL]]])
       }
       stage('code Build') {
         sh 'mvn -f pom.xml clean package'
       }
       stage('docker push') {
         sh 'cd ${WORKSPACE} && cp dockerfile target'
         sh 'cd ${WORKSPACE}/target && docker build -t ${HARBOR_PROJECT}:${BUILD_NUMBER} .'
         sh 'docker push ${HARBOR_PROJECT}:${BUILD_NUMBER}'
         sh 'docker rmi ${HARBOR_PROJECT}:${BUILD_NUMBER}'
       }
       stage('k8s deploy') {
         sh 'ssh ${K8S_MASTER} "kubectl -n ${NAMESPACE} set image deploy ${PROJECT} *=${HARBOR_PROJECT}:${BUILD_NUMBER}"'
       }
   }else{
       stage('k8s rollback') {
           sh 'ssh ${K8S_MASTER} "kubectl -n ${NAMESPACE} set image deploy ${PROJECT}*=${HARBOR_PROJECT}:${BUILD_ID}"'
       }
   }
}