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利用argocd实现k8s下应用CD流程

2021-07-14  本文已影响0人  微凉哇

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Argo CD

argo.png

简介

Argo CD是什么？

Argo CD是一个基于Kubernetes声明性的GitOps持续交付工具

为什么使用Argo CD

工作原理

Argo CD遵循GitOps模式，使用Git存储库作为定义应用程序期望状态的数据源。
Kubernetes应用清单可以通过以下几种方式指定:

Argo CD可以在指定的目标环境中自动部署、维护期望的应用程序状态，该期望状态由清单文件定义。
应用程序清单版本可以基于Git提交时跟踪对分支、tag或固定到特定版本的Git commit。

Argo CD基于kubernetes控制器实现，它持续监控运行中的应用程序，
并将当前的活动状态与期望的目标状态(如Git repo中所指定的)进行比较。
如果已部署的应用程序的活动状态偏离目标状态，则将被视为OutOfSync。
Argo CD可视化展现程序状态差异，同时提供自动或手动同步工具。

特性

核心概念

以下argocd概念需要具有Git、Docker、Kubernetes、Continuous Delivery和GitOps相关背景

Argo CD中项目是什么？

项目提供了应用程序的逻辑分组，这在Argo CD被多个团队使用时非常有用。项目提供以下特性:

关于默认项目

每个应用程序都属于一个项目。如果未指定，应用程序属于默认项目，该项目是自动创建的，
默认情况下允许从任何源repo部署到任何集群，以及所有资源类型。
默认业务群组只能被修改，不能被删除。最初创建时，它的规范声明如下:

spec:
  sourceRepos:
  - '*'
  destinations:
  - namespace: '*'
    server: '*'
  clusterResourceWhitelist:
  - group: '*'
    kind: '*'

部署argocd

下载声明文件

发布

修改文件内镜像引用tag

[root@node1 ~]# grep "image:" install.sh
        image: ghcr.io/dexidp/dex:v2.27.0
        image: quay.io/argoproj/argocd:v2.0.4
        image: redis:6.2.4-alpine
        image: quay.io/argoproj/argocd:v2.0.4
        image: quay.io/argoproj/argocd:v2.0.4
        image: quay.io/argoproj/argocd:v2.0.4

发布创建

kubectl create namespace argocd
kubectl apply -n argocd -f install.yaml

查看部署状态

[root@node1 ~]# kubectl get pod -n argocd -w
NAME                                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
argocd-application-controller-0       1/1     Running   0          113s
argocd-dex-server-764699868-28tmj     1/1     Running   0          113s
argocd-redis-675b9bbd9d-dtbzh         1/1     Running   0          113s
argocd-repo-server-59ffd86d98-2w7k4   1/1     Running   0          113s
argocd-server-6d66686c5c-nqfpf        1/1     Running   0          113s

调整服务类型为NodePort

kubectl -n argocd expose deployments/argocd-server --type="NodePort" --port=8080 --name=argocd-server-nodeport

获取NodePort

[root@node1 ~]# kubectl get service/argocd-server-nodeport -n argocd
NAME                     TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
argocd-server-nodeport   NodePort   10.233.34.101   <none>        8080:31398/TCP   87s

查看登录口令

kubectl -n argocd get secret argocd-initial-admin-secret -o jsonpath="{.data.password}" | base64 -d|xargs -n1 echo

登录

实践

通过一个样例来说明，argocd是如何结合gitlab与k8s实现应用的cicd流程

关于argocd其他部分内容（用户管理、安全审计、自定义hook）等内容，这里不做过多讨论

相关技术&工具：

流程解析

代码库变更

开发人员提交代码，触发jenkins ci pipeline

ci pipeline执行构建

包含以下步骤：

变更配置库配置

ci pipeline最后一个流程，执行以下内容：

cd流程

argocd拉取配置库清单文件，比对内容。

文件发生变更 -> 执行变更
文件未发生变更 -> 继续观测配置库变更

源码库关键文件

源码工程

Jenkinsfile内容

pipeline {

    agent any

    environment {
        DEMO_IMAGE_TAG="harbor.wl.com/library/demo"
        DOCKER_REGISTRY_DOMAIN="harbor.wl.com"
        DOCKER_CREDENTIAL_ID = 'harbor-secret'
        GIT_CREDENTIAL_ID='d145edf3-929c-4efa-aa46-48ea0cf4336e'
        GIT_CONFIG_REPO_URL="192.168.1.1:80/demo-group/demo.git"
    }

    stages {

        stage ('checkout scm') {
            steps {
                checkout(scm)
            }
        }
        
        // 获取git提交的commit id
        stage('get commit id...') {
            steps {
                script {
                    env.GIT_COMMIT_ID = sh (script: 'git rev-parse --short HEAD', returnStdout: true).trim()
                    }   
            }
        }

        // 基于Dockerfile内容构建demo应用镜像，生成两个版本tag：latest && commit id
        stage ('build demo image...') {
            steps {
                sh '''
                    sudo docker build -t $DEMO_IMAGE_TAG -f Dockerfile .
                    sudo docker tag $DEMO_IMAGE_TAG $DEMO_IMAGE_TAG:$GIT_COMMIT_ID
                '''
            }
        }

        // 推送镜像至本地Harbor库，票据有jenkins管理
        stage ('publish image with portal...') {
            steps {
                withCredentials([usernamePassword(passwordVariable : 'DOCKER_PASSWORD' ,usernameVariable : 'DOCKER_USERNAME' ,credentialsId : "$DOCKER_CREDENTIAL_ID" ,)]) {
                        sh 'sudo echo "$DOCKER_PASSWORD" | sudo docker login $DOCKER_REGISTRY_DOMAIN -u "$DOCKER_USERNAME" --password-stdin'
                        sh '''
                        sudo docker push "$DEMO_IMAGE_TAG"
                        sudo docker push "$DEMO_IMAGE_TAG:$GIT_COMMIT_ID"
                        '''
                }
            }
        }

        // checkout 配置库
        stage ('checkout config repo ...') {
            steps {
                checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '*/master']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[credentialsId: "$GIT_CREDENTIAL_ID", url: "http://${GIT_CONFIG_REPO_URL}"]]])
            }
        }

        // 更改demo-config库下demo/demo.yaml文件内镜像tag
        // 提交更改至demo-config库
        stage ('commit config repo changes ...') {
            steps {
                withCredentials([usernamePassword(credentialsId: "$GIT_CREDENTIAL_ID", passwordVariable: 'GIT_PASSWORD', usernameVariable: 'GIT_USERNAME')]) {
                        sh '''
                        echo "#$GIT_COMMIT_ID#"
                        tag=$DEMO_IMAGE_TAG:$GIT_COMMIT_ID
                        tag=$tag yq eval ".spec.template.spec.containers[0].image = strenv(tag)" -i demo/demo.yaml
                        git add demo/demo.yaml
                        git commit -m "modify version"
                        git config --global push.default simple
                        git push http://$GIT_USERNAME:$GIT_PASSWORD@${GIT_CONFIG_REPO_URL} HEAD:master 
                        '''
                }
            }
        }
    }
}

Dockerfile内容

FROM harbor.wl.com/library/maven:3.8.1 AS builder
WORKDIR /usr/local
ADD . .
RUN mvn clean package

FROM harbor.wl.com/library/openjdk-1.8:alpine
COPY --from=builder /usr/local/demo/target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /opt/app.jar
EXPOSE 8080

配置库关键文件

demo-config配置库层级及清单内容

层级

demo-config
└── demo
    ├── demo-svc.yaml
    └── demo.yaml

demo.yaml内容：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: demo-app
  labels:
    app: demo-app
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 1
  revisionHistoryLimit: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: demo-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demo-app
    spec:
      containers:
        - name: demo-app
          image: harbor.wl.com/library/demo:da28fcb
          imagePullPolicy: Always
          args:
            - java
            - '-Xms2048m'
            - '-Xmx2048m'
            - '-jar'
            - /opt/app.jar
            - '--server.port=8080'
            - '--spring.profiles.active=dev'
          livenessProbe:
            failureThreshold: 10
            httpGet:
              path: /actuator/health
              port: 7002
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 30
            periodSeconds: 10
            successThreshold: 1
            timeoutSeconds: 10
          readinessProbe:
            failureThreshold: 10
            httpGet:
              path: /actuator/health
              port: 7002
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 30
            periodSeconds: 10
            successThreshold: 1
            timeoutSeconds: 10
          ports:
            - containerPort: 8080
              name: http-8080
              protocol: TCP
      dnsPolicy: ClusterFirst
      restartPolicy: Always
      schedulerName: default-scheduler
      serviceAccount: default
      serviceAccountName: default
      terminationGracePeriodSeconds: 30

demo-svc.yaml内容

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demo-svc
  labels:
    app: demo-svc
spec:
  ports:
    - name: http-8080
      port: 80
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: demo-app
  sessionAffinity: None
  type: ClusterIP

harbor库配置信息

配置镜像清理策略，以免垃圾镜像过多

argocd-harbor-clean-policy.png

argocd配置信息

配置仓库

web控制台进入仓库配置界面

argocd-repo.png

点击CONNECT REPO USING HTTPS添加仓库

argocd-add-repo-1.png

配置相关信息点击CONNECT

argocd-set-repo.png

查看项目下仓库状态

argocd-repo-status.png

配置集群

点击设置->集群

argocd-setting-cluster.png

编辑集群信息，namespace值为空（保存后会自动填充为All namespaces）

argocd-cluster-allns.png

创建项目（逻辑分组）

点击设置->项目

argocd-projects.png

创建demo项目

argocd-new-project.png

配置项目关联的git仓库与k8s集群信息

argocd-project-settings.png

创建应用

新建应用

argocd-new-app.png

配置应用

argocd-set-app-01.png argocd-demo-app-02.png

至此流程配置完毕

样例应用

以下展示实际开发项目的cd应用

应用关联的资源对象

argocd-demo-app-01.png

应用同步信息

argocd-demo-app-02.png

最佳实践

分离配置库和源代码库

使用单独的Git存储库来保存kubernetes清单，将配置与应用程序源代码分开，强烈推荐使用，原因如下:

确保在Git版本中的清单是真正不可变的

当使用像helm或kustomize这样的模板工具时，清单的内容可能会随着时间的推移而改变。
这通常是由对上游helm库或kustomize库的更改引起的。

以下面kustomization.yaml为例

bases:
- github.com/argoproj/argo-cd//manifests/cluster-install

由于这不是一个稳定的目标，因此这个自定义应用程序的清单可能会突然改变内容，甚至不需要对自己的Git存储库进行任何更改。（比如git master分支）

更好的选择是使用Git标记或提交SHA的版本。例如:

bases:
- github.com/argoproj/argo-cd//manifests/cluster-install?ref=v0.11.1

参考文档

argocd文档

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