K8sCI/CD： 提高開發效率的利器

一、為什麼要使用K8sCI/CD

K8sCI/CD是基於Kubernetes的CI/CD解決方案。作為基於容器的編排工具Kubernetes，能夠更好地管理和部署應用程序；而CI/CD，則是將開發和部署流程自動化，同時優化和簡化部署流程，提高開發效率、質量，減少錯誤，提高可靠性，並減少不必要的人為干預。

K8sCI/CD 將Kubernetes與流行的CI/CD工具相結合，使開發團隊在Kubernetes上構建，測試和部署應用程序的流程變得容易和可靠。

二、使用K8sCI/CD的好處

1. 更高效的部署

使用K8sCI/CD能夠自動化整個構建、測試和部署流程，提高自動化的程度。通過使用自動構建和測試工具，可以大幅縮短部署時間，並降低因人為錯誤而造成的失敗率。

2. 加強應用程序的穩定性

CI/CD 工作流程的重點是自動化測試，通過在部署之前對代碼進行自動化測試，能夠發現和修復錯誤，從而提高應用程序的質量和可靠性。

3. 切換Kubernetes的版本更簡單

K8sCI/CD能夠快速構建不同版本的Kubernetes集群，因此可以輕鬆地進行版本升級，而不會影響現有的部署工作。這也為團隊提供了更多的與供應商無關的選擇，以防止陷入供應商捆綁軟件的困境。

三、使用K8sCI/CD的典型流程

K8sCI/CD的主要流程包括構建，測試，部署和監視。

K8sCI/CD流程圖

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

具體的流程描述如下：

1.構建

開發人員通過提交代碼到Git倉庫觸發構建流程。CI系統會在構建服務器上進行構建，使用Docker生成鏡像存到Docker Registry。

2.測試

CI/CD 完成構建後，需要對應用程序進行自動化測試。測試腳本可以包括多種測試，如單元測試，集成測試等。在測試中發現的問題可以立即重現並解決，從而避免將錯誤傳遞給客戶。

3.部署

部署是CI/CD流程的核心，這意味着應用程序已經經過測試，並準備部署到生產環境。在CI/CD Pipeline中，通過在Kubernetes中使用編排腳本（如YAML）來管理和部署應用程序，執行的指令包括基礎設施的創建和配置，以及部署任務的執行。

4.監視

在應用程序的生命周期內，K8sCI/CD提供了實時監視工具，可以隨時監控並了解整個環境。通過集成監視工具和日誌記錄功能，可以跟蹤應用程序性能以及任何問題後果。

四、使用K8S與Jenkins實現CI/CD

在Kubernetes上使用Jenkins CI/CD Pipeline部署的應用程序，允許將應用程序從Jenkins開始構建，然後通過Jenkins的其他插件以自動化方式將其部署到Kubernetes集群中。

1. 創建Dockerfile並上傳到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依賴於Alpine 3.12鏡像並添加了我們的應用程序/my-app。在構建或用作鏡像標籤時，使用標準Makefile或其他編譯器腳本將my-app構建為可執行文件。

使用以下命令將Docker映像上傳到Docker registry中：docker build -t my-repo/my-app:v1 . && docker push my-repo/my-app:v1

2. 創建Kubernetes Deployment和Service資源

創建進行應用程序部署所需的Kubernetes資源，例如Deployment和Service。這些資源可以使用Kubernetes YAML文件進行編輯並提交。在沒有編排工具的情況下，kubectl命令可以對這些資源進行編輯和部署：

“`
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. 編寫Jenkinsfile並創建Jenkins Pipeline

Jenkinsfile描述了CI/CD Pipeline的定義，其中包括所有步驟和任務。Jenkinsfile應在代碼庫中進行管理，而不是在Jenkins UI中進行維護。可以使用Kubernetes Jenkins插件（如Pipeline實現）來創建Jenkins Pipeline，並對其進行配置。以下是簡化的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、總結

使用K8sCI/CD可顯著提高應用程序開發和部署的效率，並降低人工錯誤的風險，改善開發團隊的整體質量和可靠性。在Kubernetes和CI/CD之間的整合，不僅簡化了整體流程，而且提供了更多的控制和靈活性，使應用程序更易於維護和管理。我們相信，在不久的將來，更多的應用程序將使用K8sCI/CD作為核心部署和開發工具。