Kubernetes（k8s）实战：使用k8s+jenkins实现CICD

一、什么是CICD

CIDI（Continuous Integration，Continuous Delivery & Deployment），持续集成，持续部署，持续发布。

也就是说，在本地开发完代码之后，push到远程仓库，然后代码打包、部署的这个过程完全是自动化完成的。

但是我们不要进入一个误区，CICD并不意味着一定就是这一套流程，只要实现了代码提交后自动部署即可，不管是部署在k8s还是tomcat中，这是由应用规模和使用的工具来决定的。

二、准备k8s环境

Kubernetes（k8s）集群搭建，完整无坑，不需要科学上网~

三、jenkins环境准备（选择一台服务器）

1、安装java（最新版jenkins只支持jdk11以上）

（1）找到jdk资源上传到指定机器

# 解压
tar -zxvf jdk-17_linux-x64_bin.tar.gz

（2）配置环境变量

vi /etc/profile
# 在最后添加上
export JAVA_HOME=/root/jenkins/jdk-17.0.7
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/jre/lib/rt.jar:${JAVA_HOME}/lib/dt.jar:${JAVA_HOME}/lib/tools.jar
export PATH=$PATH:${JAVA_HOME}/bin
# 保存后执行
source /etc/profile 
# 确保安装完成
java -version

2、安装maven

（1）找到maven资源上传到指定机器

# 解压
tar -zxvf apache-maven-3.6.2-bin.tar.gz

（2）配置环境变量

vi /etc/profile
# 在最后添加
export MAVEN_HOME=/root/jenkins/apache-maven-3.6.2
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$MAVEN_HOME/bin
# 保存后执行
source /etc/profile 
# 确保安装完成
mvn -version

（3）配置maven的阿里云镜像

apache-maven-3.6.2/conf/settings.xml中，修改镜像

<mirror>
    <id>alimavenid>
    <name>aliyun mavenname>
    <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/url>
    <mirrorOf>centralmirrorOf>        
mirror>

3、安装和配置git（使用gitee）

（1）安装git

# 下载安装
yum install git 
# 配置git
git config --global user.name "cxf"
git config --global user.email "[email protected]"

（2）在服务器上生成公钥

# -t key 类型 -C 注释 中间三次enter即可
ssh-keygen -t ed25519 -C "Gitee SSH Key"
# 查看公钥 私钥文件 id_ed25519	公钥文件 id_ed25519.pub
ls ~/.ssh/

复制生成后的 ssh key，通过仓库主页 「管理」->「部署公钥管理」->「添加部署公钥」 ，将生成的公钥添加到仓库中。

（3）验证

# 通过 ssh -T 测试时，输出 Anonymous：添加成功后，就可以使用 SSH 协议对仓库进行拉取。
$ ssh -T [email protected]
Hi Anonymous! You've successfully authenticated, but GITEE.COM does not provide shell access.

4、准备springboot项目

（1）编写springboot项目

@RestController
public class K8SController {
    @RequestMapping("/k8s")
    public String k8s(){
        return "hello K8s 
111222 ";
    }
}

（2）将springboot项目提交到gitee

（3）git clone测试

git clone [email protected]:xiangno1/springboot-demo.git

拉下来代码，说明服务器配置没问题。

5、安装jenkins

jenkins官网:https://jenkins.io/
入门指南：https://www.jenkins.io/zh/doc/pipeline/tour/getting-started/

必须在k8s集群中，因为后面需要在jenkins的目录下创建文件执行，比如这里选用m1节点。

（1）下载jenkinx

wget http://mirrors.jenkins.io/war-stable/latest/jenkins.war

（2）启动jenkins（需要java环境）

# 启动报错，需要先安装字体
# java.lang.NullPointerException: Cannot load from short array because "sun.awt.FontConfiguration.head" is null
yum install fontconfig
fc-cache --force

# 后台启动
nohup java -jar jenkins.war --httpPort=8080 & 
tail -f nohup.out 

# 启动日志会提示密码
#4c7341496d044ef7849576ccddc20d11
#This may also be found at: /root/.jenkins/secrets/initialAdminPassword

（3）windows访问192.168.56.101:8080

jenkins启动时会打印一串密码，需要填上

点击【安装推荐的插件】，需要等一段时间自动完成。

下载完插件之后，需要创建第一个 管理员用户 我们设置为admin/admin。

（4）配置jenkins的get、maven、java

在全局配置，新版的在tools中，配置maven。默认是使用系统环境变量中的。

（5）新建任务测试

新建一个任务（item），输入名称（springboot-demo），选择流水线

配置springboot-demo的task，修改pipeline内容 ，增加maven构建，然后“保存和立即构建“，同时可以查看“Console Output”

因为我们之前安装git的时候已经配置了公钥，所以拉取的时候并不需要用户密码了！

node {
   def mvnHome
   stage('Preparation') {
      git '[email protected]:xiangno1/springboot-demo.git'
   }
   
   stage('Maven Build') { 
      sh "mvn clean package"
   }
}

编写完之后保存，然后点击【立即构建】。
在/root/.jenkins/workspace 中，会下载springboot-demo，并使用maven打成一个jar包。

（6）设置push之后自动构建

当用户进行git commit/push提交代码到github时，能够通知jenkins自动构建

注意:jenkins的ip一定要是github能够访问到的地址

在gitee上配置jenkins的webhook地址：http://192.168.56.101:8080/springboot-demo （需要外网访问）

生成Personal access tokens
Jenkins访问github需要授权，所以在github上生成token交给jenkins使用，即Personal access tokens
github的Settings[个人信息右上角]–>Developer settings–>Personal access tokens–>Generate new token
最后保存好该token，比如:**72f048b514e95d6fe36f86d84374f2dcce402b43

jenkins安装插件
01 安装github plugin插件:[系统管理]->[插件管理]->[可选插件]
02 安装gitlab插件和gitlab hook插件:[系统管理]->[插件管理]->[可选插件]

配置GitHub Server
[系统管理]->[系统配置]->[找到github服务器]->[添加github服务器]

在流水线触发器勾选GitHub hook trigger for GITScm polling

6、dockerhub准备（阿里云）

（1）创建一个springboot-demo 的镜像仓库

docker镜像深入学习，docker镜像发布公有云与私有云

# 登录 ，需要输入密码
docker login --username=沙里沟第二小学扛把子 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
# 私有云的话，需要在k8s添加凭证
kubectl create secret docker-registry <secret-name> \
     --docker-username=<username> \
     --docker-password=<password> \
     --docker-email=<email> \
     --docker-server=<registry>
<secret-name> 是您为 secret 指定的名称，例如 my-registry-secret。
<username> 是您在镜像仓库的用户名。
<password> 是您在镜像仓库的密码。
<email> 是与您在镜像仓库的账号相关联的电子邮件。
<registry> 是您的镜像仓库地址。
接下来，您需要在使用该凭证的部署（deployment）或其他相关资源中引用该 secret。可以在相关资源的定义文件中添加以下部分
spec:
     template:
       spec:
         imagePullSecrets:
         - name: <secret-name>

（2）准备shell脚本实现docker push

# mkdir /root/.jenkins/workspace/scripts/
# vi /root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-build-image.sh
# 记得chmod +x /root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-build-image.sh
# 脚本开始
# 进入到springboot-demo目录
cd ../springboot-demo

# 编写Dockerfile文件

cat <<EOF > Dockerfile
FROM openjdk:8-jre-alpine
COPY target/springboot-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /springboot-demo.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/springboot-demo.jar"]
EOF

echo "Dockerfile created successfully!"

# 基于指定目录下的Dockerfile构建镜像
docker build -t registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/cxf01/springboot-demo:v1.0 .

# push镜像，这边需要阿里云镜像仓库登录，在w1上登录
docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/cxf01/springboot-demo:v1.0

（3）jenkins的pipeline增加步骤

node {
   def mvnHome
   stage('Preparation') {
      git '[email protected]:xiangno1/springboot-demo.git'
   }
   
   stage('Maven Build') { 
      sh "mvn clean package"
   }
   
   stage('Build Image') { 
      sh "/root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-build-image.sh"
   }
}

（4）再次执行jenkins的构建

构建成功！并且上传阿里云docker镜像成功！

四、Kubernetes拉取镜像运行

1、准备springboot-demo.yaml文件

在/root/.jenkins/workspace/scripts/目录下创建springboot-demo.yaml

# 以Deployment部署Pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata: 
  name: springboot-demo
spec: 
  selector: 
    matchLabels: 
      app: springboot-demo
  replicas: 1
  template: 
    metadata:
      labels: 
        app: springboot-demo
    spec: 
      imagePullSecrets: # 私有云凭证
      - name: springboot-demo
      containers: 
      - name: springboot-demo
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/cxf01/springboot-demo:v1.0
        ports: 
        - containerPort: 8080
---
# 创建Pod的Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata: 
  name: springboot-demo
spec: 
  ports: 
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector: 
    app: springboot-demo
---
# 创建Ingress，定义访问规则
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata: 
  name: springboot-demo
spec: 
  rules: 
  - host: springboot.cxf.com
    http: 
      paths: 
      - path: /
        backend: 
          serviceName: springboot-demo
          servicePort: 80

2、准备shell文件，用于k8s自动拉取镜像部署

编写k8s-deploy-springboot-demo.sh文件

# vi /root/.jenkins/workspace/scripts/k8s-deploy-springboot-demo.sh
# chmod +x /root/.jenkins/workspace/scripts/k8s-deploy-springboot-demo.sh
kubectl delete -f springboot-demo.yaml
kubectl apply -f /root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo.yaml
echo "k8s deploy success!"

3、修改jenkins的pipeline

node {
   def mvnHome
   stage('Preparation') {
      git '[email protected]:xiangno1/springboot-demo.git'
   }
   
   stage('Maven Build') { 
      sh "mvn clean package"
   }
   
   stage('Build Image') { 
      sh "/root/.jenkins/workspace/scripts/springboot-demo-build-image.sh"
   }

   stage('K8S Deploy') { 
      sh "/root/.jenkins/workspace/scripts/k8s-deploy-springboot-demo.sh"
   }
}

4、w1执行不了kubectl 命令

切换到master上，cd ~  --->   cat ~/.kube/config  --->复制内容
切换到worker02上   cd ~  ---> mkdir ~/.kube   vi ~/.kube/config   --->粘贴内容

5、大功告成 ！