微课 | 云CI ZUUL应用方案系列（3） 方案设计

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1.方案框架

OpenStack CI典型的基于ZUUL框架的通信机制图如下：

开发者提交变更到Gerrit代码库后会产生Gerrit事件流，ZUUL会侦测相关事件并进行相关处理（比如准备变更测试的临时代码库），然后通过GearmanServer分发任务到Jenkins Master，Jenkins Master再分配节点进行任务执行，任务执行完成后执行结果再原路返回给Gerrit，形成闭环。

2.基于云CI的ZUUL方案框架

考虑到与现有云CI的兼容，基于云CI的ZUUL方案与OpenStack基于ZUUL的CI框架基本一致： 

ZUUL-SERVER、ZUUL-MERGER、HTTPD（APACHE）和Jenkins Master封装在docker

里，作为一个实体存在，而Gearman Server则内置在ZUUL-SERVER中；项目配置(包括ZUUL配置)均挂载到容器内，实现业务逻辑与配置分离。 
数据流如下：

①　用户提交代码到Gerrit

②　Zuul侦听到项目gerrit代码库变更事件

③　Zuul Merger/HTTPD准备临时的变更代码库供后续测试

④　Zuul通过Gearman Server给Jenkins Master分发测试任务

⑤　Jenkins Master分发任务到Slave执行

⑥　Jenkins Slave下载临时变更代码库执行测试

测试结果再逆向返回给Gerrit形成闭环：Jenkins Slave >Jenkins Master>Zuul->Gerrit。

3.关键问题及解决

1) ZUUL与Gerrit保活

Zuul运行一段时间不时出现无法接收Gerrit事件问题，确认系Zuul与Gerrit保活导致，需要增加保活配置，修改zuul/connection/gerrit.py文件。

详情请参考：https://review.openstack.org/#/c/238988/

1) SSH保活

目前的云CI集群都是基于TECS2.0的，前期碰到SSH保活相关问题，排查确认需要应用层自己配置SSH保活参数，因此Jenkins Master的docker镜像中需要配置SSH保活参数。

修改server端的etc/ssh/sshd_config

①　修改client端的etc/ssh/ssh_config 

Slave镜像如若用到SSH，也需要按上所述进行配置。

1) 先有鸡还是先有蛋

由于Mesos的资源调度是先有资源需求后Mesos才会根据需求动态分配资源，而Gearman的调度是先有资源了才会进行任务分发，因此这里存在"先有鸡还是先有蛋"的问题。
考虑以下几个方案：

①　Jenkins上死循环执行一个空JOB

②　Jenkins周期性（50s）执行一个空JOB

③　ZUUL设置触发JOB，该触发JOB限定在master上执行，通过该触发JOB的子JOB来执行实际的任务

经测试，结果如下：
方案a： 不会触发，Gearman调度框架只会识别空闲资源才会进行任务分发
方案b： 任务只会在该JOB所在的节点上固定执行，再多的任务需求Mesos也不会额外分配资源，无法满足并发需求
方案c： 满足需求 
通过方案c可解决"先有鸡还是先有蛋"的问题，将master从节点个数设置为多个可满足并发需求，master上的触发JOB什么都不干，只是起触发器作用，后续如若有性能瓶颈，再考虑其它解决方案。

2) 只能触发一次

Jenkins Master上电初始化后会通过Jenkins Gearman Plugin创建Worker，并向Gearman Server注册相关Jobs信息。在Jenkins页面任何配置变更时，Gearman plugin都会重新注册Jobs信息。
经测试发现，在Jenkins Master启动后，Gerrit首次触发正常，后续均不能触发，且Jenkins收不到构建任务。经分析，在首次触发新分配的mesos节点在完成任务释放后，Gearman Server的worker注册Jobs信息全部清零，因此后续触发时Gearman认为无Job可以执行。
分析Gearman Plugin插件代码，发现有一处代码可优化解决该问题，该处代码的逻辑会导致在mesos节点完成任务执行释放后将Gearman Server上的Jobs注册信息全部清零。优化修改后问题解决。
src/main/java/hudson/plugins/gearman/ExecutorWorkerThread.java

4.ZUUL配置

ZUUL配置问题主要集中在zuul.conf和layout.yaml，zuul.conf主要针对zuul的一些账户信息的配置，layout.yaml主要针对gerrit工程与jenkins job关联触发关系的注册，需要将这两个文件的配置修改可视化出来。
经过分析zuul.conf中的配置只需要配置Gerrit User信息即可，其它信息都可以根据相关信息动态生成；layout.yaml可全部呈现出来，方便用户修改。由于这两个文件是ZUUL的核心配置信息，且ZUUL未提供配置reload渠道，这两个文件修改后需要重启ZUUL相关组件以重新加载载配置信息，因此这两个文件的修改不应过于频繁。
考虑到Jenkins上已有Gearman Plugin插件的配置，可以将ZUUL配置和Gearman Plugin配置放到一起，通过修改Gearman Plugin代码，增加相关配置满足需求。

配置情况如下图所示：

ZUUL配置请参考： http://docs.openstack.org/infra/zuul/zuul.html

5.Master从节点个数变更

采取如上5.3方案时，在需要增加项目并发度时可修改master从节点数目，但是修改maser从节点数目后Gearman Plugin/Server并不会感知，需要有个途径通知Gearman Server进行数据更新，因此考虑通过修改Gearman Plugin代码探测master从节点数目变更，然后由Gearman Plugin发起数据更新。

6.项目账号隔离

通过在Mesos Sand Box里识别该项目账号所在虚机的GID/UID信息，基于源ZUUL镜像创建项目账号生成该项目账号的镜像，然后在执行docker时以该项目账号执行，完成项目账号的隔离。

7.方案应用

基于ZUUL框架的云CI通过制度化的流程保证提交正式分支的代码质量，其核心是支持异地协作、多人并发修改代码及提交评审，并进行事前的逐单验证，确保主干分支绝对安全。主要流程：

①　开发者发起git review

②　触发Verify CI

③　代码评审

④　触发Merge CI，如果通过则Merge到正式分支
其中步骤①)和③是人工完成的,其它步骤依托ZUUL+云CI自动化完成。 目前该方案在CMS、Netnumen、5Gran、AIP项目落地实施，项目反馈较好，再也无需担心并发多单依赖问题了。 项目上线该方案也较简单，只需四步走：

①　项目发起申请，并准备好业务镜像（在原有业务镜像上安装Zuul Cloner组件）

②　起项目云CI实例

③　项目配置Zuul参数：Gerrit User和Zuul Layout.yaml

④　项目增加job配置，提交代码变更到Gerrit代码库，全流程测试通过