devops-5：从0开始构建一条完成的CI CD流水线

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从0开始构建一条完成的CI CD流水线

前文中已经讲述了静态、动态增加agent节点，以动态的k8s cloud为例，下面就以Maven构建Java程序为例，开始构建出一条完整的CI CD流水线。
实现功能目标：
　1.分别可以根据分支和tag从源码仓库clone代码
　2.拿到源码后开始编译
　3.构建image，并push到镜像仓库
　4.部署到对应k8s集群
　5.部署成功后，钉钉告警
以上是此pipeline实现的功能，后续计划：
　1.通过webhooks实现源码仓库push代码后，自动出发pipeline运行
　2.增加SonarQube代码质量检测步骤
　3.配合argoCD实现自动CD
 
后续文章会陆续更新，敬请期待。
镜像准备
以k8s cloud当做agent的话，肯定需要一个基础镜像，镜像中需要有git、java和maven这些必要的工具环境，当然，可以使用jenkins提供的tools功能来配置工具导入到环境中，例如：
    tools {
        maven 'apache-maven-3.8.6' 
    }
这种方式是比较方便的，但是每到一个新宿主机都要去主动下载一遍，还需要在jenkins中配置下载地址和方式，迁移时也比较麻烦，所以这里就采用一劳永逸的方法，把这些环境都提前打包到agent的镜像中，方便以后使用。
这里选用的基础镜像是jenkins官方的agent镜像：
docker pull jenkins/agent:latest
这个官方镜像内已经包含git、java环境，以及后边需要和jenkins master建立连接的agent.jar包，所以我们只需再将maven包打包进去即可。
 

maven工具包的准备

官方下载maven包：
wget https://dlcdn.apache.org/maven/maven-3/3.8.6/binaries/apache-maven-3.8.6-bin.tar.gz
 
maven的配置（可选）
很多java程序会用maven来进行构建，maven中又存在很多依赖组件（常用的是jar包、war包、pom等，也可把Zip包等通过POM文件定义为依赖组件），这个时候就会有一个仓库的概念，这个仓库分为三种类型，即：
  1. central：中央仓库，是由Maven社区提供的资源仓库，它包含了大量的常用程序库组件（jar包）。默认Maven的中央仓库地址为：http://repo1.maven.org/maven2/
  2. local：本地仓库，是存放maven环境本地的一个文件夹，此文件夹在第一次运行Maven命令时就创建了。Maven在执行构建任务时，根据依赖关系从中心仓库、或远程仓库下载依赖组件到本地仓库，然后本地仓库的内容供项目引用。
  3. remote：远程仓库，例如项目需要指定外部其他公司、或开源组织的jar包，这些依赖组件通用性等原因，未纳入Maven中央仓库，这个时候就要手动指定一个私有的远程仓库来拉取依赖。
 
修改Maven中央仓库地址
一般Maven的中央仓库由于网络问题会访问不到，这个时候可以修改地址为国内的Maven仓库地址或者公司私有的仓库地址，例如阿里的：http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public
修改步骤是要修改apache-maven-3.8.6/conf/settings.xml文件中以下字段：
修改为：
    mirror>
      id>nexus-aliyunid>
      mirrorOf>centralmirrorOf>
      name>Nexus aliyunname>
      url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/publicurl>
    mirror>
若修改后未生效，可以检查代码pom.xml中是否指定了仓库地址，类似语句：
repositories>
    repository>
        id>springsource-reposid>
        name>SpringSource Repositoryname>
        url>http://repo.spring.io/release/url>
    repository>
repositories>

 

修改Maven本地仓库路径
Maven本地仓库路径默认为 ${user.home}/.m2/repository
可以直接在此进行修改，也可以在构建时用参数指定：
mvn clean install -Dmaven.repo.local=/home/maven/local_repo/
也可以在构建时指定配置文件地址：
mvn clean install -s /home/maven/settings.xml

 

开始构建镜像
准备好的物料包及Dockerfile：
[root@node01 agent-jenkins]# ls
apache-maven-3.8.6.tar.gz  Dockerfile  jenkins-agent kubectl.tar.gz
这里要说下jenkins-agent这个脚本文件，这个脚本文件也是官方提供的，源码文件在这里：https://github.com/jenkinsci/docker-inbound-agent，这是专门用来agent连接jenkins master的，采用的jnlp的方式。
 
查看Dockerfile内容
[root@node01 agent-jenkins]# cat Dockerfile 
FROM jenkins/agent:latest

USER root

ADD apache-maven-3.8.6.tar.gz /opt/
ADD kubectl.tar.gz /usr/local/bin/
ENV PATH $PATH:/opt/apache-maven-3.8.6/bin/
COPY jenkins-agent /usr/local/bin/
CMD ["/bin/sh","-c","/usr/local/bin/jenkins-agent"]
用于CD环节的工具，这里添加了kubectl命令，可根据需要添加。
 
构建镜像
# docker build -t registry.example.com:5000/jenkins/agent:v1 .
# docker push registry.example.com:5000/jenkins/agent:v1
registry.example.com:5000 是我的私有仓库
 
配置k8s cloud的pod Template
前边镜像准备完毕，下边要准备一个pod yaml模板，来运行每次临时加入和运行job的agent，默认情况下，k8s cloud会有一个名称为jnlp的容器专门来和jenkins master连接，然后我们可以再启动一个容器专门来跑Pipeline的job，但这里有一点要注意，如果pod中有多个容器，我们需要在Pipeline中指定某个在哪个容器中运行，这个具体怎么指定后边再说，我们这里采用覆盖截jnlp容器的方式来实现全部的工作都由一个container来完成，最终pod Template如下：
apiVersion: "v1"
kind: "Pod"
metadata:
  name: jenkins-agent
  namespace: "default"
spec:
  containers:
  - env:
    - name: "MAVEN_HOME"
      value: "/opt/apache-maven-3.8.6/"
    image: "registry.example.com:5000/jenkins/agent:v1"
    imagePullPolicy: "IfNotPresent"
    name: "jnlp"
    resources:
      limits:
        memory: "2G"
        cpu: "1500m"
      requests:
        memory: "1G"
        cpu: "100m"
    volumeMounts:
    - mountPath: "/root/.m2"
      name: "m2"
      readOnly: false
    - mountPath: "/home/jenkins/agent"
      name: "workspace-volume"
      readOnly: false
    - mountPath: "/usr/bin/docker"
      name: "docker-client"
      readOnly: true
    - mountPath: "/var/run/docker.sock"
      name: "docker-engine"
      readOnly: true
  volumes:
  - hostPath:
      path: "/root/.m2"
      type: "DirectoryOrCreate"
    name: "m2"
  - hostPath:
      path: "/home/jenkins"
    name: "workspace-volume"
  - hostPath:
      path: "/usr/bin/docker"
      type: File
    name: "docker-client"
  - hostPath:
      path: "/var/run/docker.sock"
      type: Socket
    name: "docker-engine"
这里有四个volume：
  • m2：这个是用作maven的本地仓库路径，使用hostpath挂载到了本地目录，当然也可以存储到某些共享存储中，目的就是让依赖包只下载一次。
  • workspace-volume：这个是将jenkins的工作目录也使用hostpath挂载。
  • docker-client：docker命令的挂载，用于build、push等命令
  • docker-engine：docker engine的挂载，用于build、push等
 
gitlab项目克隆
simple-java-maven-app项目地址：https://github.com/jenkins-docs/simple-java-maven-app，将此项目克隆到本地gitlab即可。
网访问github慢的话，可以git我的码云：https://gitee.com/vfancloud/simple-java-maven-app.git
 
Pipeline编写
创建凭证
1.代码仓库我们使用前边搭建的gitlab，需要提前将gitlab的用户凭证在Jenkins创建好，方便后边Jenkins下载代码使用：
系统管理—>凭证管理—>创建Username with password类型凭证（id需要记住，Pipeline中会使用）
 
2.我们的服务是部署在k8s集群中，所以还需要目标k8s的kubeconfig凭证，用来管理操控目标k8s：
系统管理—>凭证管理—>创建Secret file类型凭证
一般项目都会有多个环境，所以每个环境的kubeconfig凭证都要提前创建好。
 
3.镜像仓库的账号密码也要提前准备好，Username with password类型即可。
安装插件
一些常用的必须插件，要提前安装：
  1. Git
  2. Git Parameter
  3. DingTalk
  4. build user vars plugin
Pipeline
此Pipeline起一个示例效果，有些功能点可以省略或者选择使用，酌情增删即可：
pipeline {
    agent {
      kubernetes {
        cloud 'kubernetes-internal'  //指定cloud name
        inheritFrom 'jenkins-agent'  //指定podTemplate，新版本已经不再用label指定
        namespace 'default'
      }
    }
    environment {
        GIT_CERT = credentials('vfan-gitlab')  //gitlab用户凭证
        HARBOR_HOST = 'registry.example.com:5000'
        SERVER_NAME = 'simple-java-maven-app'
    }
/*    tools {
        maven 'apache-maven-3.8.6' 镜像有maven环境了，可以不指定
    } */   
    options {
        buildDiscarder(logRotator(numToKeepStr: '10'))  //保持历史构建的最大个数
        timeout(20)  //默认单位分钟，20分钟
        timestamps()  //Pipeline开始时间以及每个step执行开始时间
    }
    parameters {
        choice(
            name: 'GIT_REPO_URL',
            choices: 'http://10.85.122.128:880/vfan/simple-java-maven-app.git',
            description: 'Git Repo example environment'
        )
        choice(
            name: 'GIT_TYPE',
            choices: ['branch', 'tag'],
            description: 'Git Repo example brance'
        )
        choice(
            name: 'GIT_REPO_BRANCE',
            choices: ['master', 'dev', 'test'],
            description: 'Git Repo example brance'
        )
        gitParameter name: 'GIT_TAG',
            type: 'PT_TAG',
            branch: 'master',
            branchFilter: '.*',
            defaultValue: '',
            selectedValue: 'TOP',
            sortMode: 'DESCENDING_SMART',
            listSize: '1',
                description: 'Select you git tag.'
        choice(
            name: 'ENVIRONMENT', 
            choices: ['INT', 'DEV', 'PROD'], 
            description: 'Select deployment environment'
        )
    }
    stages {
        stage('git clone branch') {
            when {
                 expression { params.GIT_TYPE == "branch" }
            }
            steps {
                git(
                    branch: params.GIT_REPO_BRANCE, 
                    credentialsId: env.GIT_CERT, 
                    url: params.GIT_REPO_URL
                )
            }
            post {
                success {
                    sh '''
                    echo "use branch build"
                    git status
                    '''
                }
            }
        }
        stage('git clone tag') {
            when {
                 expression { params.GIT_TYPE == "tag" }
            }
            steps {
              checkout([$class: 'GitSCM', 
              branches: [[name: "${GIT_TAG}"]], 
              userRemoteConfigs: [[credentialsId: env.GIT_CERT, url: params.GIT_REPO_URL]]])
            }
            post {
                success {
                    sh '''
                    echo "use tag build"
                    git status
                    '''
                }
            }
        }
        stage('Maven Build') {
            steps {
                sh 'mvn -B -DskipTests clean package'
            }
        }
        stage('Test') {
            steps {
                sh 'mvn test'
            }
            post {
                always {
                    junit 'target/surefire-reports/*.xml'
                }
            }
        }
        stage('Deliver') {
            steps {
                sh './jenkins/scripts/deliver.sh'
            }
        }
        stage('Docker build && push') {
            steps {
                withCredentials([usernamePassword(credentialsId: 'harbor-auth', passwordVariable: 'HARBOR_PASSWD', usernameVariable: 'HARBOR_USER')]) {
                    sh '''
                        echo "Other operations..."
                        echo "Start building..."
                        date -d "+8 hour" +%Y%m%d_%H%M%S > /tmp/date
                        BUILD_TIME=`cat /tmp/date`
                        docker build --build-arg APP_NAME=simple-java-maven-app -t ${HARBOR_HOST}/${SERVER_NAME}:${GIT_REPO_BRANCE}_${BUILD_TIME} .
                        echo "Build complete."
                        docker login $HARBOR_HOST -u $HARBOR_USER -p $HARBOR_PASSWD
                        docker push ${HARBOR_HOST}/${SERVER_NAME}:${GIT_REPO_BRANCE}_${BUILD_TIME}
                        docker rmi ${HARBOR_HOST}/${SERVER_NAME}:${GIT_REPO_BRANCE}_${BUILD_TIME}
                    '''
                }
            }
        }
        stage('Deploy to k8s'){
            input{
                message "Should we continue deploy?"
                ok "Yes, we should."

            }
            environment {
                // 提前创建好secret file类型的凭据
                KUBE_CONFIG_INT = credentials('mycluster_int')
                // KUBE_CONFIG_DEV = credentials('mycluster_dev')
                // KUBE_CONFIG_PROD = credentials('mycluster_prod')
            }
            steps{
                sh'''
                    BUILD_TIME=`cat /tmp/date`
                    case $ENVIRONMENT in
                        "INT")
                            kubectl set image deployment ${SERVER_NAME} --kubeconfig=${KUBE_CONFIG_INT} app=${HARBOR_HOST}/${SERVER_NAME}:${GIT_REPO_BRANCE}_${BUILD_TIME}
                            kubectl rollout status deployment ${SERVER_NAME} --kubeconfig=${KUBE_CONFIG_INT}
                        ;;
                        "DEV")
                            kubectl set image deployment ${SERVER_NAME} --kubeconfig=${KUBE_CONFIG_DEV} app=${HARBOR_HOST}/${SERVER_NAME}:${GIT_REPO_BRANCE}_${BUILD_TIME}
                            kubectl rollout status deployment ${SERVER_NAME} --kubeconfig=${KUBE_CONFIG_DEV}
                        ;;
                    esac
                    echo "Deployment complete."
                '''
            }
        }
    }
    post { 
        success{ 
            echo 'Deployment succeeded.'
            dingtalk (
                robot: 'myapp-dingding-robot',
                type: 'MARKDOWN',  // 发什么类型的消息，有TEXT、LINK、MARKDOWN、和ACTION_CARD，参考https://jenkinsci.github.io/dingtalk-plugin/guide/pipeline.html
                at: [],
                atAll: false,
                title: 'Jenkins发版成功',
                text: [
                    "## 构建结果：**${currentBuild.result}**",
                    '---',
                    "## 构建信息",
                    '---',
                    "- 项目名称：${SERVER_NAME}",
                    "- 构建环境：${ENVIRONMENT}",
                    "- 构建分支：${GIT_REPO_BRANCE}",
                    "- 构建标签：${GIT_TAG}",
                    "- 项目地址：${GIT_REPO_URL}",
                    "- 构建用户：${env.BUILD_USER}"
                    ],
            //    messageUrl: '',
            //    picUrl: '',
            //    singleTitle: '',
            //    btns: [],
            //    btnLayout: '', 
            //    hideAvatar: false
            )
        }
        failure{
            echo "Deployment failed."
            dingtalk (
                robot: 'myapp-dingding-robot',
                type: 'MARKDOWN',  // 发什么类型的消息，有TEXT、LINK、MARKDOWN、和ACTION_CARD，参考https://jenkinsci.github.io/dingtalk-plugin/guide/pipeline.html
                at: [],
                atAll: false,
                title: 'Jenkins发版失败',
                text: [
                    "## 构建结果：**${currentBuild.result}**",
                    '---',
                    "## 构建信息",
                    '---',
                    "- 项目名称：${SERVER_NAME}",
                    "- 构建环境：${ENVIRONMENT}",
                    "- 构建分支：${GIT_REPO_BRANCE}",
                    "- 构建标签：${GIT_TAG}",
                    "- 项目地址：${GIT_REPO_URL}",
                    "- 构建用户：${env.BUILD_USER}"
                    ],
            //    messageUrl: '',
            //    picUrl: '',
            //    singleTitle: '',
            //    btns: [],
            //    btnLayout: '', 
            //    hideAvatar: false
            )
        }
    }
}

 

测试运行Pipeline
运行完成，钉钉也已收到通知，后续更新更多内容。

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