云原生专栏大纲
回顾《6.云原生之DevOps和CICD》中使用的项目,先看项目结构,在Jenkins 实现CICD过程中部署文件deploy.yaml是耦合在业务项目中的。Jenkins CI是通过webhook实现,CD通过流水线文件Jenkinsfile来实现。实际有时候代码修改后我们并不想发布,而是通过手动触发实现,kubesphere中使用Jenkins可创建流水线项目来实现(实际原理就是在Jenkins中创建,只是可视化展示了)。
回顾《19.云原生CICD之ArgoCD入门》部署项目,我们使用到了 《argocd测试项目》中kustomize-guestbook目录下资源清单,这些清单其实是部署的k8s资源清单
改造《6.云原生之DevOps和CICD》中项目,将kustomize资源清单加上,目录结构如下:
上述项目结构其实是存在问题的,业务源码和部署清单还在耦合一个项目中,职能不够清晰,如何处理?
剥离带来新的问题,就是业务源码修改发布新版本,开发人员手动打包镜像,通知运维人员更新配置清单中版本,最后发布。如何处理?上述问题其实是解决开发人员和运维人员协作问题,及CI问题
注意:若想测试自行将项目拆分,将kustomize拆分为单独的代码仓库,代码仓库如下:
https://github.com/zhouwei1996/argocd-in-action
https://github.com/zhouwei1996/flask-demo
https://github.com/zhouwei1996/flask-demo-kustomize
GitLab CI/CD(持续集成/持续交付)是 GitLab 提供的一套集成开发工具,用于自动化构建、测试和部署应用程序。它提供了一个强大的持续集成和持续交付平台,可以帮助开发团队更高效地管理和交付软件。
GitLab CI/CD 的灵活性和功能丰富性使得开发团队能够更好地管理和交付软件,提高开发效率和质量。它是一个强大的工具,适用于各种规模和类型的项目。
.github/workflows/main.yml
name: CI # 工作流程的名称为 "CI"
on: # 触发条件
push: # 当推送事件发生时
branches: [ master ] # 且推送的分支是主分支(master)
pull_request: # 当拉取请求事件发生时
branches: [ master ] # 且拉取请求的目标分支是主分支(master)
workflow_dispatch: # 可以手动触发工作流程
inputs: # 输入参数
image: # Docker 镜像名称
required: true # 必需的输入参数
description: 'docker image name' # 描述为 "docker image name"
sha-tag: # Docker 镜像标签
required: true # 必需的输入参数
description: 'docker image tag' # 描述为 "docker image tag"
jobs: # 工作
build: # 名为 "build" 的作业
runs-on: ubuntu-latest # 在最新版的 Ubuntu 环境上运行
steps: # 步骤
- uses: actions/checkout@v2 # 使用 actions/checkout@v2 动作
if: ${{ github.event.inputs.image }} # 如果存在 image 输入参数
- name: kustomize edit # 名为 "kustomize edit" 的步骤
if: ${{ github.event.inputs.image }} # 如果存在 image 输入参数
run: | # 执行以下命令
curl -s "https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-sigs/kustomize/master/hack/install_kustomize.sh" | bash # 下载并执行 kustomize 安装脚本
kustomize edit set image ${{ github.event.inputs.image }}:${{ github.event.inputs.sha-tag }} # 使用 kustomize 编辑镜像名称
rm -f kustomize # 删除 kustomize 文件
- name: Git Commit/Push Changes # 名为 "Git Commit/Push Changes" 的步骤
uses: actions-x/commit@v2 # 使用 actions-x/commit@v2 动作
if: ${{ github.event.inputs.image }} # 如果存在 image 输入参数
with: # 使用以下参数
message: "kustomize set image to ${{ github.event.inputs.image }}:${{ github.event.inputs.sha-tag }}" # 提交消息为 "kustomize set image to :"
该部分关联《20.云原生之GitLab CICD实战》 小编在实操验证中,验证完毕补充上。
当使用 GitLab CI/CD 将 Java 工程发布到 Kubernetes (K8s) 集群时,你可以使用以下示例的 .gitlab-ci.yml 文件作为详细定义:
image: docker:20.10.9
stages:
- build
- test
- package
- build_docker
- push_docker
- deploy
variables:
DOCKER_HOST: tcp://docker:2375 # 设置 Docker 守护进程的地址
DOCKER_TLS_CERTDIR: ""
DOCKER_DRIVER: overlay2
before_script:
- apk add --no-cache docker # 安装 Docker CLI
build:
stage: build
script:
- mvn clean compile
test:
stage: test
script:
- mvn test
package:
stage: package
script:
- mvn package
artifacts:
paths:
- target/*.jar
build_docker:
stage: build_docker
script:
- docker build -t myregistry/myapp:$CI_COMMIT_SHORT_SHA . # 构建 Docker 镜像
- docker login -u $CI_REGISTRY_USER -p $CI_REGISTRY_PASSWORD $CI_REGISTRY # 登录到容器注册表
push_docker:
stage: push_docker
script:
- docker push myregistry/myapp:$CI_COMMIT_SHORT_SHA # 推送 Docker 镜像到容器注册表
deploy:
stage: deploy
script:
- echo "Deploying Java application to Kubernetes"
- kubectl apply -f kubernetes/deployment.yaml # 应用 Kubernetes 部署配置
- kubectl rollout status deployment/myapp -n mynamespace # 等待部署完成
- kubectl get pods -n mynamespace # 获取部署的 Pod 信息
after_script:
- echo "Cleanup" # 在作业完成后进行清理操作
- mvn clean
这个示例中,我们添加了 build_docker 和 push_docker 两个阶段来构建和推送 Docker 镜像。以下是文件的详细定义:
上述deploy过程deployment.yaml内容中使用变量CI_COMMIT_SHORT_SHA:
要在 deployment.yaml 文件中使用变量 CI_COMMIT_SHORT_SHA,你可以在文件中使用模板语法,并通过 GitLab CI/CD 的变量传递该值。下面是一个示例 deployment.yaml 文件的部分内容,展示了如何使用 CI_COMMIT_SHORT_SHA 变量:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: myapp
labels:
app: myapp
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: myapp
template:
metadata:
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: myapp
image: myregistry/myapp:$CI_COMMIT_SHORT_SHA # 使用变量作为镜像标签
ports:
- containerPort: 8080
在上面的示例中,image 字段使用了 $CI_COMMIT_SHORT_SHA 变量作为镜像标签。这将确保每次构建都会使用唯一的标识来部署新的镜像。
在 GitLab CI/CD 中,你可以通过在 .gitlab-ci.yml 文件中定义变量来传递 CI_COMMIT_SHORT_SHA 值。例如:
variables:
CI_COMMIT_SHORT_SHA: "$CI_COMMIT_SHORT_SHA"
通过这样的定义,GitLab CI/CD 将会将当前的 CI_COMMIT_SHORT_SHA 值传递给部署阶段,并在 deployment.yaml 文件中替换相应的变量。
kustomize项目中secret.yaml中DB配置只是简单加密存在安全问题,两种解决方案:
secret不跟项目绑定在k8s上不好管理,使用kubesphere中的保密字典能解决这个问题
参考secret加密管理方案,选择使用Bitnami Sealed Secrets
Bitnami Sealed Secrets 是一个用于加密和管理敏感信息的工具,它是基于 Kubernetes 的 Sealed Secrets 控制器。Sealed Secrets 可以安全地存储和传输敏感的密钥、密码、API 密钥等信息,确保这些信息在存储和传输过程中不会被泄露。
下面是 Bitnami Sealed Secrets 的一些主要特点和工作原理:
使用 Bitnami Sealed Secrets,您可以更安全地管理和传输敏感信息,同时保持操作的自动化和可追踪性。它适用于需要在 Kubernetes 环境中存储和使用敏感信息的场景,如密码、API 密钥、数据库凭据等。通过加密和密钥管理,Bitnami Sealed Secrets 提供了一种可靠的方式来保护敏感信息,并确保只有授权的人员能够访问和使用这些信息。
Bitnami Sealed Secrets 的工作流程如下:
通过这个工作流程,Bitnami Sealed Secrets 提供了一种安全的方式来管理和使用敏感信息。敏感信息在存储和传输过程中都是加密的,只有在运行 Sealed Secrets 控制器的 Kubernetes 集群中才能被解密和使用。这样可以保护敏感信息免受未经授权的访问和泄露。同时,使用 GitOps 工作流程,可以将加密的 Sealed Secrets 对象与代码一起进行版本控制和协作,提高开发团队的效率和安全性。
选择版本:https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets/releases 下载如下文件
介绍两种部署方式:
方式1:选择版本:https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets/releases
kubectl apply -f https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets/releases/download/v0.25.0/controller.yaml
# 修改文件中镜像地址
# 将image: docker.io/bitnami/sealed-secrets-controller:0.25.0
# 修改为ghcr.io/bitnami-labs/sealed-secrets-controller:0.25.0
# 参考https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets/pkgs/container/sealed-secrets-controller
安装后再kubesphere系统组件中会出现如下信息:
并生成保密字典信息:
方式2:在kubesphere中通过应用仓库部署
# -0 kubeseal将下载文件保存问当前目录下kubeseal
wget https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets/releases/download/v0.25.0/kubeseal-linux-amd64 -0 kubeseal
mv kubeseal /usr/local/bin/kubeseal
# 验证
kubeseal --version
Kubeseal 是一个用于创建和管理 Sealed Secrets 的工具,它是 Bitnami Sealed Secrets 的一部分。Kubeseal 通过与 Kubernetes API 交互,可以生成 Sealed Secrets 对象并将其加密为密文,以便安全地存储和传输敏感信息。
下面是 Kubeseal 的一些主要特点和用法:
使用 Kubeseal,您可以更方便地创建和管理 Sealed Secrets 对象,将敏感信息加密为密文,并确保只有在运行 Sealed Secrets 控制器的 Kubernetes 集群中才能解密和使用这些信息。它简化了 Sealed Secrets 的生成过程,并提供了与密钥管理和 GitOps 的集成,使敏感信息的管理更加自动化和可靠。
可以通过kubesphere查看保密字典或者通过k8s命令查看拷贝出来,手动操作可能会出错,推荐使用kubeseal将公钥拿出来
# 备份公钥
kubeseal --fetch-cert > public-cert.pem
将公钥拷贝到argocd-in-action测试项目argocd-in-action下
https://github.com/ppsite/argocd-in-action
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: db-connection
namespace: flask-demo
type: Opaque
data:
DB_NAME: ZGVtbw==
DB_USERNAME: cm9vdA==
DB_PASSWORD: cGFzc3dvcmQ=
DB_HOST: MTI3LjAuMC4x
DB_PORT: OTUyNw==
kubeseal --format=yaml --cert ./public-cert.pem < secret.yaml > secret-sealed.yaml
这个命令使用了 kubeseal 工具,它是一个用于密钥管理和加密 Kubernetes Secrets 的工具。让我们逐步解释这个命令的每个部分:
secret-sealed.yaml: 这个符号 > 表示将 kubeseal 命令的输出重定向到 secret-sealed.yaml 文件中。secret-sealed.yaml 是生成的密封(sealed)的 Secret 数据的输出文件。
综合来说,这个命令的作用是将 secret.yaml 文件中的 Secret 数据进行加密,并将加密后的结果保存到 secret-sealed.yaml 文件中。加密操作使用了 kubeseal 命令所指定的公钥证书文件(.public-cert.pem)。密封(sealed)的 Secret 数据可以安全地存储或传输,只有拥有相应私钥的人才能解密并访问其中的数据。这样可以确保在 Kubernetes 集群中管理敏感信息时的安全性。
---
apiVersion: bitnami.com/v1alpha1
kind: SealedSecret
metadata:
creationTimestamp: null
name: db-connection
namespace: flask-demo
spec:
encryptedData:
DB_HOST: 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
DB_NAME: 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
DB_PASSWORD: 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
DB_PORT: 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
DB_USERNAME: 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
template:
metadata:
creationTimestamp: null
name: db-connection
namespace: flask-demo
type: Opaque
发现SealedSecret创建失败,点击进入查看具体原因,提示资源已经存在
修改secret-sealed.yaml下db-connection名称,删除flask-demo名称空间,重新同步:
提示没有秘钥可以解密,查看sealed-secrets-controlled日志:
Error updating flask-demo/db-connection-secret-sealed, giving up: no key could decrypt secret (DB_HOST, DB_NAME, DB_PASSWORD, DB_PORT, DB_USERNAME)
E0122 09:10:20.514766 1 controller.go:277] no key could decrypt secret (DB_HOST, DB_NAME, DB_PASSWORD, DB_PORT, DB_USERNAME)
Event(v1.ObjectReference{Kind:"SealedSecret", Namespace:"flask-demo", Name:"db-connection-secret-sealed", UID:"b6e760eb-8260-4e90-b2ac-56d439f59216", APIVersion:"bitnami.com/v1alpha1", ResourceVersion:"11922787", FieldPath:""}): type: 'Warning' reason: 'ErrUnsealFailed' Failed to unseal: no key could decrypt secret (DB_HOST, DB_NAME, DB_PASSWORD, DB_PORT, DB_USERNAME)
kubectl get secret -n kube-system -l sealedsecrets.bitnami.com/sealed-secrets-key -o yaml > private.key
private.key: 将标准输出的内容重定向到 private.key 文件中。这将把 YAML 输出保存到名为 private.key 的文件中。
因此,该命令的作用是获取位于 kube-system 命名空间下,具有标签 sealedsecrets.bitnami.com/sealed-secrets-key 的 Secret 资源,并将其以 YAML 格式保存到名为 private.key 的文件中。这个文件可能包含密钥或其他敏感信息,用于后续操作或配置。
kubectl delete -f https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets/releases/download/v0.25.0/controller.yaml
上述操作不会删除secrets
# 先导入私钥
kubetl apply -f private.key
# 重建sealed-secrets-controller
kubectl apply -f https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets/releases/download/v0.25.0/controller.yaml