GitLab CI/CD 基础教程（三）

本文转自： https://blog.stdioa.com/2018/06/gitlab-cicd-usage/

1. 测试阶段

测试阶段没什么好说的，只需要把 runner tag 打好（注册时使用 --tag-list 参数），基于 docker/k8s 把 Runner 搭起来，基本上就可以自动运行了。

.gitlab-ci.yml 配置如下：

test_all:
  image: "pymicro"
  stage: test
  services:
    - name: mysql:5.6
      alias: mysql
      command: ["mysqld", "--character-set-server=utf8mb4", "--collation-server=utf8mb4_unicode_ci"]
  veriables:
    MYSQL_DATABASE: db
    MYSQL_ROOT_PASSWORD: password
  before_script:
    - pip install -U -r requirements.txt
  script:
    - flake8 app
    - pytest tests

这里定义的两个环境变量都是给 MySQL 服务用的，mysql 镜像会在容器启动时读取某些环境变量，来配置数据库。具体支持的环境变量可以参考 MySQL 的 docker image 页面。
我们可以在 service 中自定义启动命令，这里我将 MySQL 的默认字符集设置成了 utf8mb4，否则服务器中的数据库字符集会是 latin1.

需要注意的一点是，基于 Docker 部署的 Runner，可以使用服务别名, 也就是在跑测试的阶段中，可以通过 service alias 访问到对应的服务；而基于 Kubernetes 的 Runner 不支持，所以只能通过 127.0.0.1 访问。

2. 构建阶段

构建阶段中，我们会用 Docker 将工程打包成镜像，并推送到远端 registry.

2.1 基本配置
.gitlab-ci.yml 配置如下：

build_image:
  image: "docker:17.11"
  stage: build
  services:
    - name: "docker:17.12.0-ce-dind"
      alias: dockerd
  variables:
    DOCKER_HOST: tcp://127.0.0.1:2375
    IMAGE: docker.registry/name/${CI_PROJECT_NAMESPACE}-${CI_PROJECT_NAME}
  before_script:
    - IMAGE_TAG=${IMAGE}:${CI_COMMIT_SHA:0:8}
  only:
    - master
  tags:
    - build
  script:
    - docker build -t ${IMAGE_TAG} -f Dockerfile .
    - docker push ${IMAGE_TAG}

在这个任务中，我们启用了一个 dind 作为 service，并使用 DOCKER_HOST 环境变量来让 docker 命令与我们的 dind 服务通信。
任务执行时，会根据项目中的 Dockerfile 构建并推送镜像。

我们的镜像名称使用了项目组名 + 项目名的配置，tag 使用 commit SHA 前八位来构成。因为在 variable 字段中定义环境变量时，不能使用 ${CI_COMMIT_SHA:0:8} 这种 shell 字符串操作，所以只好在 before_script 中来定义这个环境变量。

这里，我们需要在 docker 环境中启动一个 dind，来作为构建时所用的服务器。值得注意的一点是，如果你需要使用 dind，则 dind 所在的 container 应该具有特权（官方文档也有讲到）。所以在 Runner 注册时，需要加上 --docker-privileged 或 --kubernetes-privileged 参数（具体视执行平台而定），来使 job 运行时所在的 container 拥有特权。不过，在部署 runner 时，Runner daemon 所需的 container 并不需要这个特权（其实可以机器上的 docker service 或者操控 pod 已经是一种特权了）。

2.2 dind 服务调优
2.2.1 dind 成为独立服务
上面定义的 job 中，dind 是一个 job service，也就是说，每次构建的时候都会从头开始构建。而 docker 构建提供了一套比较完善的缓存功能，如果 Dockerfile 某几层的构建命令完全一样（比如只是 RUN apt-get install xxx）的话，Docker 会在再次构建时自动使用之前已经构建好的层，这样可以减少构建时间。
所以我在做完上面的那个流程之后立刻意识到了这一点，于是单独把 dind 从 CI 任务中抽离了出来，在 k8s namespace 中单独搭建了一个 dind 服务，并定义了 k8s service，而 job 中的 DOCKER_HOST 环境变量也改成了 tcp://dockerd:2375，因为 dind 并不在 job pod 里了，而是一个 k8s service，需要通过 DNS 来获取到具体的 IP.
这样一来，在 job 结束后，dind 依然存在，并会保留前一次的构建层，这样下次构建的时候就可以跳过依赖安装步骤，大大缩短了构建所需的时间。

在 k8s 中搭建 dind 服务的内容不在本博文讲述范围内，想搭建的话，可以去 Google 一下。

2.2.2 Node 存储空间满了？
在我们的 dind 服务运行起来一段时间后，就遇到了一个尴尬的问题：dind 服务占用了太多存储空间，导致 pod 的所在 node 出现了问题…
这个问题有两种解决方案：一是单独做一个 node，并用 node selector 将 dind 单独放在那个 node 上，以避免影响其它服务；二是为 dind 单独挂一个 volume，使用 PersistentVolume 进行持久化存储。

而我司的解决方案简直是骚断腿：单独买一台 VPS，在上面搭一个 docker 服务器，然后把这个服务引入 k8s 集群中

所以，在搭建好服务器之后，修改 k8s 中的 Service，为 Service 添加 Endpoint，注意端点名称要与服务名称一致：

kind: Service
metadata:
  name: dockerd
  namespace: cicd
  labels:
    app: dockerd
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 2375
    targetPort: 2375
  clusterIP: None

---
kind: Endpoints
apiVersion: v1
metadata:
  name: dockerd
  namespace: cicd
  labels:
    app: dockerd
subsets:
  - addresses:
      - ip: 192.168.8.45
    ports:
      - port: 2375

这样我们在集群中查看 dockerd 的 IP 地址时，就会得到那台 VPS 的 IP 了。
然后…记得写个 cron job，定期清理 docker 服务器上的缓存，否则硬盘也是会满的。

3. 部署阶段

部署阶段中，我们会使用 kubectl set image 命令，对特定 Deployment 触发一次滚动更新。

.gitlab-ci.yml 配置：

deploy_production:
  image: "kubectl:1.8.1"
  stage: deploy
  variables:
    GIT_STRATEGY: none
  variables:
    IMAGE: docker.registry/name/${CI_PROJECT_NAMESPACE}-${CI_PROJECT_NAME}
  before_script:
    - IMAGE_TAG=${IMAGE}:${CI_COMMIT_SHA:0:8}
  only:
    - master
  when: manual
  tags:
    - deploy-production
  script:
    - kubectl set image deploy/myproject "app=${IMAGE_TAG}" --record

这里我们定义了一个 GIT_STRATEGY 环境变量，有了这个变量，在 CD 任务执行时，Runner 会跳过克隆代码的步骤，因为在这个阶段中我们并不需要项目代码。而 when: manual 属性表示这个任务需要手动触发。

这个阶段中，我们需要一个 ServiceAccount 来让 pod 使用 kubectl 与集群通信；同时为了保证 set image 命令的成功执行，我们还需要为这个账户赋予一些权限。

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: deployer
  namespace: cicd
imagePullSecrets:
- name: dockersecret

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: deployer
rules:
  - apiGroups: ["extensions"]
    resources: ["deployments"]
    verbs: ["get", "patch"]

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: cicd-deployer
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: deployer
  namespace: cicd
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: deployer
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

同时，在我们注册这个 runner 时，需要加上 --kubernetes-service-account deployer 参数，这样在 job pod 启动时，集群将 deployer 账户的凭据注入进 pod，kubectl 命令才能正常使用。

至此，我们（应该）可以实现并部署一套完整的测试→构建→部署流程。
这个系列到此也就结束了，后面还会有一篇，讲点周边的小工（玩）具。