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即便一個小專案也有它的CI/CD流水線

2019-02-20 分類：後端 閱讀(578) 評論(0)

現如今，使用市面上的一些工具配置一套簡單的CI/CD流水線並不是一件難事。給一個副專案弄一套這樣的流水線也是一個學習許多東西的好方法。Docker，Gitlab，Portainer這些優秀的元件可以用來搭建這個流水線。
示例專案

 

作為一名法國索菲亞科技園區（位於法國南部）的技術活動組織者，我經常被問到是否有辦法知道所有即將舉行的活動（會議，灌水，由當地協會組織的聚會等……）。由於此前並沒有一個單獨的地方列出所有的這些活動，我便開發了https://sophia.events ，這是一個非常簡單的網站頁面，它會嘗試維護一份最新的活動串列。此專案的程式碼可以在GitLab[1]上找到。
宣告：這個專案超級簡單，但是專案本身的複雜度並不是本文的重點。這裡我們將詳細介紹到的CI/CD流水線的各個元件可以用幾乎相同的方式應用到更複雜的專案上。它們也非常適合微服務的場景。
快速過一下程式碼

 

為了簡化起見，這裡有一份events.json檔案，每個新事件均會被新增到裡面。該檔案的部分內容見下麵的程式碼段（抱歉裡面摻雜了一些法語）：
  1. {
  2.  “events”: [
  3.    {
  4.      “title”: “All Day DevOps 2018”,
  5.      “desc”: “We’re back with 100, 30-minute practitioner-led sessions and live Q&A on Slack. Our 5 tracks include CI/CD, Cloud-Native Infrastructure, DevSecOps, Cultural Transformations, and Site Reliability Engineering. 24 hours. 112 speakers. Free online.”,
  6.      “date”: “17 octobre 2018, online event”,
  7.      “ts”: “20181017T000000”,
  8.      “link”: “https://www.alldaydevops.com/",
  9.      “sponsors”: [{“name”: “all-day-devops”}]
  10.    },
  11.    {
  12.      “title”: “Création d’une Blockchain d’entreprise (lab) & introduction aux smart contracts”,
  13.      “desc”: “Venez avec votre laptop ! Nous vous proposons de nous rejoindre pour réaliser la création d’un premier prototype d’une Blockchain d’entreprise (Lab) et avoir une introduction aux smart contracts.”,
  14.    “ts”: “20181004T181500”,
  15.    “date”: “4 octobre à 18h15 au CEEI”,
  16.    “link”: “https://www.meetup.com/fr-FR/IBM-Cloud-Cote-d-Azur-Meetup/events/254472667/",
  17.    “sponsors”: [{“name”: “ibm”}]
  18.    },
  19.    …
  20.  ]
  21. }
此檔案將會被一個mustache模板[2]渲染並生成最終的網站素材。
Docker多階段構建
一旦生成了最終的網站素材，它們將會被複製到一個Nginx映象裡，該映象將會被部署到標的機器上。
得益於多階段構建（multi-stage build），本次構建分為兩部分：

  • 網站素材的生成

  • 包含網站素材的最終映象的建立

用來構建映象的Dockerfile如下：
  1. # 生成素材
  2. FROM node:8.12.0-alpine AS build
  3. COPY . /build
  4. WORKDIR /build
  5. RUN npm i
  6. RUN node clean.js
  7. RUN ./node_modules/mustache/bin/mustache events.json index.mustache > index.html
  8.  
  9. # 構建託管它們的最終映象
  10. FROM nginx:1.14.0
  11. COPY --from=build /build/*.html /usr/share/nginx/html/
  12. COPY events.json /usr/share/nginx/html/
  13. COPY css /usr/share/nginx/html/css
  14. COPY js /usr/share/nginx/html/js
  15. COPY img /usr/share/nginx/html/img
本地測試
為了測試生成站點，只需克隆該倉庫然後執行test.sh指令碼即可。它將隨後創建出一個映象並執行一個容器：
  1. $ git clone git@gitlab.com:lucj/sophia.events.git
  2.  
  3. $ cd sophia.events
  4.  
  5. $ ./test.sh
  6. Sending build context to Docker daemon  2.588MB
  7. Step 1/12 : FROM node:8.12.0-alpine AS build
  8. ---> df48b68da02a
  9. Step 2/12 : COPY . /build
  10. ---> f4005274aadf
  11. Step 3/12 : WORKDIR /build
  12. ---> Running in 5222c3b6cf12
  13. Removing intermediate container 5222c3b6cf12
  14. ---> 81947306e4af
  15. Step 4/12 : RUN npm i
  16. ---> Running in de4e6182036b
  17. npm notice created a lockfile as package-lock.json. You should commit this file.
  18. npm WARN www@1.0.0 No repository field.
  19. added 2 packages from 3 contributors and audited 2 packages in 1.675s
  20. found 0 vulnerabilities
  21. Removing intermediate container de4e6182036b
  22. ---> d0eb4627e01f
  23. Step 5/12 : RUN node clean.js
  24. ---> Running in f4d3c4745901
  25. Removing intermediate container f4d3c4745901
  26. ---> 602987ce7162
  27. Step 6/12 : RUN ./node_modules/mustache/bin/mustache events.json index.mustache > index.html
  28. ---> Running in 05b5ebd73b89
  29. Removing intermediate container 05b5ebd73b89
  30. ---> d982ff9cc61c
  31. Step 7/12 : FROM nginx:1.14.0
  32. ---> 86898218889a
  33. Step 8/12 : COPY --from=build /build/*.html /usr/share/nginx/html/
  34. ---> Using cache
  35. ---> e0c25127223f
  36. Step 9/12 : COPY events.json /usr/share/nginx/html/
  37. ---> Using cache
  38. ---> 64e8a1c5e79d
  39. Step 10/12 : COPY css /usr/share/nginx/html/css
  40. ---> Using cache
  41. ---> e524c31b64c2
  42. Step 11/12 : COPY js /usr/share/nginx/html/js
  43. ---> Using cache
  44. ---> 1ef9dece9bb4
  45. Step 12/12 : COPY img /usr/share/nginx/html/img
  46. ---> e50bf7836d2f
  47. Successfully built e50bf7836d2f
  48. Successfully tagged registry.gitlab.com/lucj/sophia.events:latest
  49. => web site available on http://localhost:32768
我們可以使用上述輸出的末尾提供的URL訪問網站頁面。 
標的環境

 

雲廠商建立的一臺虛擬機器
或許你也註意到了，這個網站並不是那麼關鍵（每天只有幾十次訪問），也因此它只需要跑在一臺單個的虛擬機器上即可。該虛擬機器是由Exoscale[3]，一個偉大的歐洲雲廠商，它上面的Docker Machine創建出來的。
順便一提，如果你想試試Exoscale的服務的話，知會我一聲，我可以提供20歐元的優惠券。
以Swarm樣式啟動的Docker守護行程
在上面這臺虛擬機器上執行的Docker守護行程被配置成以Swarm樣式執行，因此它支援使用Docker Swarm原生提供的stack，service，config以及secret等原語和它強大（且易於使用）的編排功能。
以docker stack形式執行的應用
下述檔案內容裡定義了一個包含網站素材的nginx web伺服器作為一個服務（service）執行。
  1. version: "3.7"
  2. services:
  3.  www:
  4.    image: registry.gitlab.com/lucj/sophia.events
  5.    networks:
  6.      - proxy
  7.    deploy:
  8.      mode: replicated
  9.      replicas: 2
  10.      update_config:
  11.        parallelism: 1
  12.        delay: 10s
  13.      restart_policy:
  14.        condition: on-failure
  15. networks:
  16.  proxy:
  17.    external: true
這裡有幾處需要解釋下：

  • 映象儲存在託管到gitlab.com的私有映象倉庫（這裡沒涉及到Docker Hub）。

  • 服務是以2個副本的形式執行在副本樣式下，這也就意味著同一時間該服務會有兩個正在執行中的任務/容器。Swarm的service會關聯一個VIP（虛擬IP地址），這樣一來標的是該服務的每個請求會在兩個副本之間實現負載均衡。

  • 每次完成服務更新時（部署一個新版本的網站），其中一個副本會被更新，然後在10秒後更新第二個副本。這可以確保在更新期間整個網站仍然可用。我們也可以使用回滾策略，但是在這裡沒有必要。

  • 服務會被系結到一個外部的代理網路，這樣一來TLS termination（在Swarm裡部署的，跑在另外一個服務裡，但是超出本專案的範疇）可以傳送請求給www服務。

要執行這個stack只需要執行如下命令：
  1. $ docker stack deploy -c sophia.yml sophia_events
統御一切的Portainer
Portainer[4]是一套很棒的Wbe UI工具，它可以很方便地管理Docker宿主機和Docker Swarm叢集。下麵是Portainer操作介面的一張截圖，裡面列出了Swarm集群裡當前可用的stack。 
當前設定下有3個stack：

  • Portainer自己

  • 包含了跑著我們網站的服務的sophia_events

  • tls，TLS termination服務

 

如果列出跑在sophia_events stack裡的www服務的明細的話，我們將可以看到該服務的webhook已經處於啟用狀態。Portainer 1.19.2（迄今為止最新的版本）已經加入了這一功能的支援，它允許定義一個HTTP Post端點，可以在被呼叫後觸發一次服務的更新。正如我們稍後將會看到的，GitLab runner會負責呼叫這個webhook。 
 
備註：從螢幕截圖中可以看到，筆者是透過localhost:8888這個地址訪問Portainer的使用者介面。由於筆者不想將Portainer實體對外暴露，因此是透過SSH隧道訪問，該隧道可以透過如下命令開啟：
  1. ssh -i ~/.docker/machine/machines/labs/id_rsa -NL 8888:localhost:9000 $USER@$HOST
這樣一來，標的是本地機器上的8888埠的所有請求均會透過SSH轉發到虛擬機器上的9000埠上。9000埠是Portainer在虛擬機器上執行時監聽的埠，但是並未對外開放，因為它被Exoscale配置的一個安全組禁用了。
 
備註：在上述命令裡，用來連線虛擬機器的ssh key是在虛擬機器建立時由Docker Machine生成的一個key。
GitLab runner
Gitlab的runner是一個負責執行定義在.gitlab-ci.yml檔案裡的一組action的行程。就我們這個專案來說，我們定義了一個我們自己的runner，它在虛擬機器上以一個容器的形式執行。
第一步就是帶上一堆引數來註冊該runner。
  1. CONFIG_FOLDER=/tmp/gitlab-runner-config
  2. docker run — rm -t -i \
  3. -v $CONFIG_FOLDER:/etc/gitlab-runner \
  4. gitlab/gitlab-runner register \
  5.   --non-interactive \
  6.   --executor "docker" \
  7.   —-docker-image docker:stable \
  8.   --url "https://gitlab.com/" \
  9.   —-registration-token "$PROJECT_TOKEN" \
  10.   —-description "Exoscale Docker Runner" \
  11.   --tag-list "docker" \
  12.   --run-untagged \
  13.   —-locked="false" \
  14.   --docker-privileged
在上述引數中，PROJECT_TOKEN可以在GitLab.com的專案頁面上找到，並可以用來註冊外部的runner。 
用來註冊一個新的runner的註冊token。
一旦runner註冊上了，我們需要啟動它：
  1. CONFIG_FOLDER=/tmp/gitlab-runner-config
  2. docker run -d \
  3. --name gitlab-runner \
  4. —-restart always \
  5. -v $CONFIG_FOLDER:/etc/gitlab-runner \
  6. -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
  7. gitlab/gitlab-runner:latest
等到它註冊上了而且啟動起來了，該runner便會出現在GitLab.com上的專案頁面裡。 
為此專案建立的runner。
每當有新的commit推送到倉庫，此runner隨後便會接收到一些要做的任務。它會按順序執行.gitlab-ci.yml檔案裡定義好的測試、構建和部署幾個階段。
  1. variables:
  2.  CONTAINER_IMAGE: registry.gitlab.com/$CI_PROJECT_PATH
  3.  DOCKER_HOST: tcp://docker:2375
  4. stages:
  5.  - test
  6.  - build
  7.  - deploy
  8. test:
  9.  stage: test
  10.  image: node:8.12.0-alpine
  11.  script:
  12.    - npm i
  13.    - npm test
  14. build:
  15.  stage: build
  16.  image: docker:stable
  17.  services:
  18.    - docker:dind
  19.  script:
  20.    - docker image build -t $CONTAINER_IMAGE:$CI_BUILD_REF -t $CONTAINER_IMAGE:latest .
  21.    - docker login -u gitlab-ci-token -p $CI_JOB_TOKEN registry.gitlab.com
  22.    - docker image push $CONTAINER_IMAGE:latest
  23.    - docker image push $CONTAINER_IMAGE:$CI_BUILD_REF
  24.  only:
  25.    - master
  26. deploy:
  27.  stage: deploy
  28.  image: alpine
  29.  script:
  30.    - apk add --update curl
  31.    - curl -XPOST $WWW_WEBHOOK
  32.  only:
  33.    - master

 

  • 測試階段（test stage）將會執行一些預備檢查，確保events.json檔案格式正確，並且這裡沒有遺漏映象

  • 構建階段（build stage）會做映象的構建並將它推送到GitLab上的映象倉庫

  • 部署階段（deploy stage）將會透過傳送給Portainer的一個webhook觸發一次服務的更新。WWW_WEBHOOK變數的定義可以在Gitlab.com上專案頁面的CI/CD設定裡找到。

 

 
備註：

  • runner在Swarm上是以一個容器的形式執行。我們可以使用一個共享的runner，這是一些公用的runner，它們會在託管到GitLab的不同專案所需的任務之間分配時間。但是，由於runner需要訪問Portainer的端點（用來傳送webhook），也因為筆者不希望Portainer能夠從外界訪問到，將runner跑在集群裡會更安全一些。

  • 再者，由於runner跑在一個容器裡，為了能夠透過Portainer暴露在宿主機上的9000埠連到Portainer，它會將webhook請求傳送到Docker0橋接網路上的IP地址。也因此，webhook將遵循如下格式：http://172.17.0.1:9000/api[…]a7-4af2-a95b-b748d92f1b3b。

部署流程

 

新版本的站點更新遵循如下流程： 

  1. 一個開發者推送了一些變更到GitLab。這些變更基本上囊括了events.json檔案裡一個或多個新的事件加上一些額外贊助商的logo。

  2. Gitlab runner執行在.gitlab-ci.yml裡定義好的一組action。

  3. Gitlab runner呼叫在Portainer中定義的webhook。

  4. 在接收到webhook後，Portainer將會部署新版本的www服務。它透過呼叫Docker Swarm的API實現這一點。Portainer可以透過在啟動時系結掛載的/var/run/docker.sock套接字來訪問該API。

    如果你想知道更多此unix套接字用法的相關資訊，也許你會對之前這篇文章《Docker Tips : about /var/run/docker.sock[5]》感興趣。

  5. 隨後，使用者便能看到新版本的站點。

 
示例
讓我們一起來修改程式碼裡的一些內容隨後提交/推送這些變更。
  1. $ git commit -m 'Fix image'
  2.  
  3. $ git push origin master
如下截圖展示了GitLab.com上的專案頁面裡的commit觸發的流水線作業。 
在Portainer一側，它將會收到一個webhook請求，隨後會執行一次服務的更新操作。這裡可能看不太清，但是一個副本已經完成了更新，透過第二個副本可以訪問站點。隨後，幾秒鐘之後，第二個副本也更新完畢。
 
小結
即便對於這樣一個小專案，為它建立一套CI/CD流水線也是一個很好的練習，尤其是可以更加熟悉GitLab（這一直在筆者要學習的串列裡面），它是一個非常出色而且專業的產品。這也是一次體驗大家期待已久的Portainer的最新版本（1.19.2）推出的webhook功能的機會。此外，對於像這樣的副專案，Docker Swarm的使用是無腦上手的，很酷而且易於使用……
相關連結：

  1. https://gitlab.com/lucj/sophia.events

  2. https://gitlab.com/lucj/sophia.events/blob/master/index.mustache

  3. http://exoscale.ch/

  4. https://portainer.io/

  5. https://medium.com/lucjuggery/about-var-run-docker-sock-3bfd276e12fd

原文連結：https://medium.com/lucjuggery/even-the-smallest-side-project-deserves-its-ci-cd-pipeline-281f80f39fdf

 

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