K8sCI/CD： 提高开发效率的利器

一、为什么要使用K8sCI/CD

K8sCI/CD是基于Kubernetes的CI/CD解决方案。作为基于容器的编排工具Kubernetes，能够更好地管理和部署应用程序；而CI/CD，则是将开发和部署流程自动化，同时优化和简化部署流程，提高开发效率、质量，减少错误，提高可靠性，并减少不必要的人为干预。

K8sCI/CD 将Kubernetes与流行的CI/CD工具相结合，使开发团队在Kubernetes上构建，测试和部署应用程序的流程变得容易和可靠。

二、使用K8sCI/CD的好处

1. 更高效的部署

使用K8sCI/CD能够自动化整个构建、测试和部署流程，提高自动化的程度。通过使用自动构建和测试工具，可以大幅缩短部署时间，并降低因人为错误而造成的失败率。

2. 加强应用程序的稳定性

CI/CD 工作流程的重点是自动化测试，通过在部署之前对代码进行自动化测试，能够发现和修复错误，从而提高应用程序的质量和可靠性。

3. 切换Kubernetes的版本更简单

K8sCI/CD能够快速构建不同版本的Kubernetes集群，因此可以轻松地进行版本升级，而不会影响现有的部署工作。这也为团队提供了更多的与供应商无关的选择，以防止陷入供应商捆绑软件的困境。

三、使用K8sCI/CD的典型流程

K8sCI/CD的主要流程包括构建，测试，部署和监视。

K8sCI/CD流程图

“`
——————-
| |
| Git Repo |
| |
——————-
|
| commit
|
——————-
| |
| CI/CD Pipeline |
| |
——————-
|
|
——————-
| |
| Image Repo |
| |
——————-
|
| deploy
|
——————-
| |
| K8s Cluster |
| |
——————-
“`

具体的流程描述如下：

1.构建

开发人员通过提交代码到Git仓库触发构建流程。CI系统会在构建服务器上进行构建，使用Docker生成镜像存到Docker Registry。

2.测试

CI/CD 完成构建后，需要对应用程序进行自动化测试。测试脚本可以包括多种测试，如单元测试，集成测试等。在测试中发现的问题可以立即重现并解决，从而避免将错误传递给客户。

3.部署

部署是CI/CD流程的核心，这意味着应用程序已经经过测试，并准备部署到生产环境。在CI/CD Pipeline中，通过在Kubernetes中使用编排脚本（如YAML）来管理和部署应用程序，执行的指令包括基础设施的创建和配置，以及部署任务的执行。

4.监视

在应用程序的生命周期内，K8sCI/CD提供了实时监视工具，可以随时监控并了解整个环境。通过集成监视工具和日志记录功能，可以跟踪应用程序性能以及任何问题后果。

四、使用K8S与Jenkins实现CI/CD

在Kubernetes上使用Jenkins CI/CD Pipeline部署的应用程序，允许将应用程序从Jenkins开始构建，然后通过Jenkins的其他插件以自动化方式将其部署到Kubernetes集群中。

1. 创建Dockerfile并上传到Docker Registry

“`
FROM alpine:3.12
RUN apk update && apk add ca-certificates && rm -rf /var/cache/apk/*
COPY ./my-app /my-app
RUN chmod +x /my-app
# Start my app
CMD [ “/my-app” ]
“`

以上Dockerfile依赖于Alpine 3.12镜像并添加了我们的应用程序/my-app。在构建或用作镜像标签时，使用标准Makefile或其他编译器脚本将my-app构建为可执行文件。

使用以下命令将Docker映像上传到Docker registry中：docker build -t my-repo/my-app:v1 . && docker push my-repo/my-app:v1

2. 创建Kubernetes Deployment和Service资源

创建进行应用程序部署所需的Kubernetes资源，例如Deployment和Service。这些资源可以使用Kubernetes YAML文件进行编辑并提交。在没有编排工具的情况下，kubectl命令可以对这些资源进行编辑和部署：

“`
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-app
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: my-app
release: ci
template:
metadata:
labels:
app: my-app
release: ci
spec:
containers:
– name: my-app
image: my-repo/my-app:v1
ports:
– containerPort: 8080
command: [“/my-app”]
—
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-app
labels:
app: my-app
release: ci
spec:
type: LoadBalancer
selector:
app: my-app
release: ci
ports:
– port: 8080
targetPort: 8080
“`

3. 编写Jenkinsfile并创建Jenkins Pipeline

Jenkinsfile描述了CI/CD Pipeline的定义，其中包括所有步骤和任务。Jenkinsfile应在代码库中进行管理，而不是在Jenkins UI中进行维护。可以使用Kubernetes Jenkins插件（如Pipeline实现）来创建Jenkins Pipeline，并对其进行配置。以下是简化的Jenkinsfile示例：

“`
node {
stage(‘Checkout’) {
git branch: ‘master’, url: ‘https://github.com/ningjh/my-app.git’
}
stage(‘Build’) {
sh ‘docker build -t my-repo/my-app:v1 . && docker push my-repo/my-app:v1’
}
stage(‘Deploy’) {
kubernetesDeploy(
kubeconfigId: ‘my-kubeconfig’,
configs: ‘k8s/*.yaml’
)
}
}
“`

五、总结

使用K8sCI/CD可显著提高应用程序开发和部署的效率，并降低人工错误的风险，改善开发团队的整体质量和可靠性。在Kubernetes和CI/CD之间的整合，不仅简化了整体流程，而且提供了更多的控制和灵活性，使应用程序更易于维护和管理。我们相信，在不久的将来，更多的应用程序将使用K8sCI/CD作为核心部署和开发工具。