DevOps入门及过程搭建

在如今互联网的格局下，抢占市场变得尤为重要，因此敏捷开发越来越被大家所推崇。于是，慢慢的有了DevOps这个概念，大致意思是开发-运维一体化。

1 DevOps概念

1.1 基本概念

可以看到上图是一个无穷大的一个符号，Dev对应开发，Ops对应运维。

• DevOps的方式可以让公司能够更快地应对更新和市场发展变化，开发可以快速交付，部署也更加稳定。
• 核心就在于简化Dev和Ops团队之间的流程，使整体软件开发过程更快速。

1.2 流程

DevOps的开发过程及常用工具：

整体的软件开发流程包括：

• PLAN：开发团队根据客户的目标制定开发计划
• CODE：根据PLAN开始编码过程，需要将不同版本的代码存储在一个库中。
• BUILD：编码完成后，需要将代码构建并且运行。
• TEST：成功构建项目后，需要测试代码是否存在BUG或错误。
• DEPLOY：代码经过手动测试和自动化测试后，认定代码已经准备好部署并且交给运维团队。
• OPERATE：运维团队将代码部署到生产环境中。
• MONITOR：项目部署上线后，需要持续的监控产品。
• INTEGRATE：然后将监控阶段收到的反馈发送回PLAN阶段，整体反复的流程就是DevOps的核心，即持续集成、持续部署。

总的来说就是：

1. Code阶段（编码）：Git+GitLab
2. Build阶段（构建）：Maven或Gradle
3. Operate（运行）：Docker
4. Integrate（集成）：Jenkins
   • CI/CD(持续集成)：操作Jenkins，编写对应脚本文件
   • Code review（代码质量检测）：Jenkins集成Sonar Qube
   • 自定义镜像：Harbor
   • Jenkins流水线操作
   • WebHook：通知操作，如：钉钉机器人通知
5. K8S编排：更加方便我们管理容器

2 搭建DevOps环境

本项目全部采用docker安装，如果服务器上没有docker环境的，
参考:https://editor.csdn.net/md/?articleId=127816970安装即可。

• 也可以参考本文档的2.2 Docker 章节

2.1 GitLab

在项目的Code（编码）阶段，我们需要将不同版本的代码存储到一个仓库中，常见的版本控制工具就是SVN或者Git，这里我们采用Git作为版本控制工具，GitLab作为远程仓库。

git的安装：参考官网，无脑下一步即可
官网地址：https://git-scm.com/

GitLab安装：

1. 查看docker上gitlab的镜像,并拉取

# 查看镜像
docker search gitlab

# 拉取镜像
docker pull gitlab/gitlab-ce

2. 准备docker-compose.yml文件

文档中的external_url等参考自己服务器上的ip

version: '3.1'
services:
  gitlab:
    image: 'gitlab/gitlab-ce:latest'
    container_name: gitlab
    restart: always
    environment:
      GITLAB_OMNIBUS_CONFIG: |
        external_url 'http://192.168.11.11:8929'
        gitlab_rails['gitlab_shell_ssh_port'] = 2224
    ports:
      - '8929:8929'
      - '2224:2224'
    volumes:
      - './config:/etc/gitlab'
      - './logs:/var/log/gitlab'
      - './data:/var/opt/gitlab'

3. 启动容器，并访问

# 启动容器
docker-compose up -d

访问：http://192.168.11.11:8929即可。
效果：

4. 查看初始的用户名和密码

docker exec -it gitlab cat /etc/gitlab/initial_root_password

5. 登录并修改密码

以root身份登录gitlab，首次登录需要修改密码

然后我们就可以像GitHub、Gitee一样操作GitLab了

2.2 Docker

构建Java项目的工具一般有两种选择，一个是Maven，一个是Gradle。

• 这里我们选择Maven作为项目的编译工具。
• 具体安装Maven流程不做阐述，但是需要确保配置好Maven仓库私服以及JDK编译版本。

部署过程，会采用Docker进行部署，暂时只安装Docker即可，后续还需安装Kubenetes

2.2.1 Docker安装

①准备测试环境&生产环境

②下载Docker依赖组件

yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

③设置下载Docker的镜像源为阿里云

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

④安装docker服务

yum -y install docker-ce

⑤设置docker开机自启

# 启动Docker服务
systemctl start docker
# 设置开机自动启动
systemctl enable docker

⑥测试安装成功

docker version

2.2.2 Docker-compose安装

• 下载Docker/Compose：https://github.com/docker/compose

• 将下载好的docker-compose-Linux-x86_64文件移动到Linux操作系统：……

• 设置docker-compose-Linux-x86_64文件权限，并移动到$PATH目录中

# 设置文件权限
chmod a+x docker-compose-Linux-x86_64
# 移动到/usr/bin目录下，并重命名为docker-compose
mv docker-compose-Linux-x86_64 /usr/bin/docker-compose

2.3 Jenkins

2.3.1 介绍

在DevOps中持续集成和持续部署是很重要的一个环节，类似的工具也有很多，其中Jenkins是一个开源的持续集成平台。
Jenkins涉及到将编写完毕的代码发布到测试环境和生产环境的任务，并且还涉及到了构建项目等任务。

Jenkins需要大量的插件保证工作，安装成本较高，下面会基于Docker搭建Jenkins。

• Jenkins是一个开源项目，基于Java开发的
• 大多数互联网公司都是采永Jenkins配合GitLab、Docker、K8s作为DevOps的核心工具
• Jenkins官方提供了大量的插件库，用于完成自动化的CI/CD过程。

Jenkins主要工作：

1. 拉取GitLab上的代码并进行构建
2. 根据流程可以选择发布到测试环境或是生产环境

GitLab上的代码经过大量测试后，确定发型版本，再发布到生产环境

CI/CD概念：

• CI过程：JenKins将代码拉取、构建、制作镜像交给测试人员
  • 持续集成：让软件代码可以持续的集成到主干上，并自动构建和测试
• CD过程：通过Jenkins将打好标签的发行版本代码进行拉取、构建、制作镜像后交给运维人员部署
  • 持续交付：让经过持续集成的代码可以进行手动部署
  • 持续部署：让可以持续交付的代码随时随地的自动化部署

2.3.2 Jenkins安装

1. 拉取镜像

docker pull jenkins/jenkins

2. 编写对应的docker-compose.yml

version: "3.1"
services:
  jenkins:
    image: jenkins/jenkins
    container_name: jenkins
    ports:
      - 8080:8080
      - 50000:50000
    volumes:
      - ./data/:/var/jenkins_home/

3. 设置数据卷data目录的权限，否则会包没有对应权限

chmod -R a+w data/

4. 设置Jenkins的下载地址

重新启动Jenkins容器后，由于Jenkins需要下载大量内容，但是由于默认下载地址下载速度较慢，需要重新设置下载地址为国内镜像站

# 修改数据卷中的hudson.model.UpdateCenter.xml文件
<?xml version='1.1' encoding='UTF-8'?>
<sites>
  <site>
    <id>default</id>
    <url>https://updates.jenkins.io/update-center.json</url>
  </site>
</sites>
# 将下载地址替换为http://mirror.esuni.jp/jenkins/updates/update-center.json
<?xml version='1.1' encoding='UTF-8'?>
<sites>
  <site>
    <id>default</id>
    <url>http://mirror.esuni.jp/jenkins/updates/update-center.json</url>
  </site>
</sites>
# 清华大学的插件源也可以https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/jenkins/updates/update-center.json

5. 再次重启Jenkins容器，访问JenKins
   
6. 查看JenKins登录密码，并登录JenKins然后安装对应插件

docker exec -it jenkins cat /var/jenkins_home/secrets/initialAdminPassword

输入管理员密码 - 选择插件来安装 - 选择对应的插件进行安装

推荐安装：
①Git Parameter
②Publish Over SSH

然后等待插件安装成功进入首页。（可能会出现下载失败的插件，重新下载即可）
7. 创建管理员用户，设置Jenkins URL

2.3.3 Jenkins实现拉取-构建-发布

准备好GitLab仓库中的项目，并且通过Jenkins配置实现当前项目的DevOps流程。（Idea创建之后推送到远程即可）

1. 构建Maven工程发布到GitlLab、Gitee、GitHub均可

2. 点击Jenkins左侧新建任务（选择自由风格的项目）

3. 配置源码拉取地址
   

4. 点击立即构建，查看构建日志
   
   

5. 配置Maven构建代码

代码拉取到Jenkins本地后，需要在Jenkins中对代码进行构建，这里需要Maven的环境，而Maven需要Java的环境，接下来需要在Jenkins中安装JDK和Maven，并且配置到Jenkins服务。

• 准备jdk、maven压缩包，通过数据卷映射到Jenkins容器内部
  
• 解压压缩包，并配置Maven的settings.xml

<!-- 阿里云镜像地址 -->
<mirror>  
    <id>alimaven</id>  
    <name>aliyun maven</name>  
    <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
    <mirrorOf>central</mirrorOf>          
</mirror>
<!-- JDK1.8编译插件 -->
<profile>
    <id>jdk-1.8</id>
    <activation>
        <activeByDefault>true</activeByDefault>
        <jdk>1.8</jdk>
    </activation>
    <properties>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
        <maven.compiler.compilerVersion>1.8</maven.compiler.compilerVersion>
    </properties>        
</profile>

• Jenkins配置JDK&Maven并保存
  
  maven配置同理
• 配置Jenkins任务构建代码
  
• 立即构建测试，查看target下的jar包
  

6. 配置Publish发布&远程操作

jar包构建好后，就可以根据情况发布到测试或者生产环境，此处需要用到之前下载好的插件Publish Over SSH

• 配置Publish Over SSH连接测试环境、生产环境
  
• 配置任务构建后的操作，发布jar包到目标服务
  

• 立即构建任务，并去目标服务查看
  

2.3.4 CI/CD操作

• 基于Jenkins拉取GitLab的SpringBoot代码进行构建发布到测试环境实现持续集成
• 基于Jenkins拉取GitLab指定发行版本的SpringBoot进行构建发布到生产环境实现CD（持续部署）

为了让程序代码可以自动推送到测试环境基于Docker服务运行，需要添加Docker配置和脚本文件让程序可以在集成到主干的同时运行起来。

①持续集成

1. 添加Dockerfile文件
   

2. 添加docker-compose.yml文件
   

3. 追加Jenkins构建后操作脚本命令
   

4. 发布到GitLab后由Jenkins立即构建并推送到目标服务器
   

5. 测试部署到目标服务器程序
   
   ②持续交付、部署

程序代码在经过多次集成操作到达最终可以交付，持续交付整体流程和持续集成类似，不过需要选取指定的发行版本

• 下载Git Parameter插件
  

• 设置项目参数化构建
  
  

• 在GitLab上给项目添加tag版本
  

• 任务构建时，采用Shell方式构建，拉取指定tag版本
  

• 基于Parameter构建任务，任务发布到目标服务器
  

2.4 Sonar Qube

2.4.1 Sonar Qube介绍与安装

Sonar Qube是一个开源的代码分析平台，支持Java、Python、PHP、JavaScript、CSS等25种以上的语言，可以检测出重复代码、代码漏洞、代码规范和安全性漏洞的问题。

• Sonar Qube可以与多种软件整合进行代码扫描，比如：Maven、Gradle、Git、Jenkins等，并且会将代码检测结果推送回Sonar Qube，进而在系统提供的UI界面上显示出来。

安装过程：

Sonar Qube在7.9版本中已经放弃了对MySQL的支持，并且建议在商业环境中采用PostgreSQL，那么安装Sonar Qube时需要依赖PostgreSQL。

①拉取PostgreSQL镜像

docker pull postgres
docker pull sonarqube:8.9.3-community

②编写docker-compose.yml

更易管理

version: "3.1"
services:
  db:
    image: postgres
    container_name: db
    ports:
      - 5432:5432
    networks:
      - sonarnet
    environment:
      POSTGRES_USER: sonar
      POSTGRES_PASSWORD: sonar
  sonarqube:
    image: sonarqube:8.9.3-community
    container_name: sonarqube
    depends_on:
      - db
    ports:
      - "9000:9000"
    networks:
      - sonarnet
    environment:
      SONAR_JDBC_URL: jdbc:postgresql://db:5432/sonar
      SONAR_JDBC_USERNAME: sonar
      SONAR_JDBC_PASSWORD: sonar
networks:
  sonarnet:
    driver: bridge

③设置sysctl.conf文件信息，并启动容器

设置vm.max_map_count=262144，至少是这个数

# 执行命令进行刷新
sysctl -p

# 启动容器
docker-compose up -d

重新启动需要一定时间，可以查看容器日志，如果看到如下内容代表启动成功

④访问Sonar Qube首页

登录成功之后，会要求我们修改默认密码

首页图片：

• 安装中文插件
  

安装成功后需要重启，若安装失败，重新点击install即可

2.4.2 Sonar Qube基本使用

Sonar Qube的使用方式很多，Maven可以整合，也可以采用sonar-scanner的方式，再查看Sonar Qube的检测效果

①Maven实现代码检测

• 修改配置文件信息

修改本地Maven的settings.xml文件，配置Sonar Qube信息

<profile>
    <id>sonar</id>
    <activation>
        <activeByDefault>true</activeByDefault>
    </activation>
    <properties>
        <sonar.login>admin</sonar.login>
        <sonar.password>123456789</sonar.password>
        <sonar.host.url>http://192.168.11.11:9000</sonar.host.url>
    </properties>
</profile>

• 在代码所在位置的cmd执行命令mvn sonar:sonar
  
• 检测结果：
  

②Sonar-scanner实现代码检测

• 下载对应版本

• 下载Sonar-scanner：https://binaries.sonarsource.com/Distribution/sonar-scanner-cli/
• 下载4.6.x版本即可，要求Linux版本

• 解压并配置sonar服务端信息

下载下来的Sonar-scanner是zip压缩包，因此需要在linux上安装unzip插件

# 安装unzip解压插件
yum -y install unzip

# 解压压缩包
unzip sonar-scanner-cli/sonar-scanner-cli-4.6.0.2311-linux.zip

配置sonarQube服务端地址，修改conf下的sonar-scanner.properties

• 执行命令检测代码

# 在项目所在目录执行以下命令
~/sonar-scanner/bin/sonar-scanner -Dsonar.sources=./ -Dsonar.projectname=demo -Dsonar.projectKey=java -Dsonar.java.binaries=target/

• 查看SonarQube界面检测结果
  

③Jenkins集成Sonar Qube

Jenkins集成Sonar Qube实现代码扫描需要下载整合插件

1. Jenkins安装插件【系统管理-插件管理】
2. 安装SonarQube Scanner插件
   
3. Jenkins配置Sonar Qube

在SonarQube中开启Sonar Qube的权限验证

在Sonar Qube中生成一个令牌，获取Sonar Qube的令牌

• 在Jenkins中配置Sonar Qube信息

Dashboard - 系统配置

• 在Jenkins中配置Sonar-scanner

将Sonar-scanner添加到Jenkins数据卷中并全局配置

• 配置任务的Sonar-scanner
  

4. 构建任务

Jenkins界面：

SonarQube界面：

2.5 Harbor（镜像仓库）

2.5.1 Harbor介绍与安装

• 介绍

前面我们在部署时，主要流程如下：

1. Jenkins推送jar包到服务器
2. 通过脚本命令让目标服务器对当前jar进行部署

但是这种方式在项目比较多的时候，每个服务器都需要将jar包制作成自定义镜像，然后再通过docker进行启动，重复操作较多，降低部署效率。

Harbor：私有的Docker镜像仓库。我们可以让Jenkins统一将项目打包并制作成Docker镜像发布到Harbor仓库中。然后我们只需要通知目标服务，让目标服务统一去Harbor仓库上拉取镜像并在本地部署即可。

• 安装（通过原生的方式安装）

1. 下载Harbor安装包
   https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v2.3.4/harbor-offline-installer-v2.3.4.tgz
2. 传送到linux上并解压

# 通过xftp或其他方式将压缩包传送到linux上
# 解压
tar -zxvf harbor-offline-installer-v2.3.4.tgz -C /usr/local/

3. 修改Harbor配置文件

设置harbor地址，注释https，查看密码

# 备份原有配置
cp harbor.yml.tmpl harbor.yml

4. 启动Harbor并登录Harbor

# 启动Harbor
./install.sh

首页信息：

2.5.2 Harbor基础使用

Harbor作为镜像仓库，主要的交互方式就是将镜像上传到Harbor，以及从Harbor上下载拉取指定版本的镜像。

• 在传输镜像前，可以先使用Harbor提供的权限管理，将项目设置为私有项目，并对不同用户设置不同角色，从而更方便管理镜像。

①添加用户构建项目

• 创建用户

系统管理-用户管理-创建用户

• 构建项目（设置为私有）
  
• 给项目追加用户
  

②发布镜像到Harbor

• 修改镜像名称

名称要求：harbor地址/项目名/镜像名:版本

• 修改daemon.json，支持Docker仓库，并重启Docker
  
• 设置登录仓库信息

docker login -u 用户名 -p 密码 Harbor地址

• 推送镜像到Harbor
  

③从Harbor中拉取镜像

跟传统方式一样，不过需要先配置/etc/docker/daemon.json文件

{
        "registry-mirrors": ["https://pee6w651.mirror.aliyuncs.com"],
        "insecure-registries": ["192.168.11.11:80"]
}

拉取镜像：

拓展：Jenkins容器使用宿主机Docker并编写构建脚本

• 构建镜像和发布镜像到harbor都需要使用到docker命令。而在Jenkins容器内部安装Docker官方推荐直接采用宿主机带的Docker即可。

①设置Jenkins容器使用宿主机Docker

1. 设置宿主机docker.sock权限

sudo chown root:root /var/run/docker.sock
sudo chmod o+rw /var/run/docker.sock

2. 添加数据卷

version: "3.1"
services:
  jenkins:
    image: jenkins/jenkins
    container_name: jenkins
    ports:
      - 8080:8080
      - 50000:50000
    volumes:
      - ./data/:/var/jenkins_home/
      - /usr/bin/docker:/usr/bin/docker
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
      - /etc/docker/daemon.json:/etc/docker/daemon.json

②添加构建操作

③编写构建脚本

• 部署项目需要通过Publish Over SSH插件，让目标服务器执行命令。为了方便一次性实现拉取镜像和启动的命令，推荐采用脚本文件的方式。
• 添加脚本文件到目标服务器，再通过Publish Over SSH插件让目标服务器执行脚本即可。

1. 编写脚本文件,添加到目标服务器

deploy.sh:

harbor_url=$1
harbor_project_name=$2
project_name=$3
tag=$4
port=$5

imageName=$harbor_url/$harbor_project_name/$project_name:$tag

containerId=`docker ps -a | grep ${project_name} | awk '{print $1}'`
if [ "$containerId" != "" ] ; then
    docker stop $containerId
    docker rm $containerId
    echo "Delete Container Success"
fi

imageId=`docker images | grep ${project_name} | awk '{print $3}'`

if [ "$imageId" != "" ] ; then
    docker rmi -f $imageId
    echo "Delete Image Success"
fi

docker login -u DevOps -p P@ssw0rd $harbor_url

docker pull $imageName

docker run -d -p $port:$port --name $project_name $imageName

echo "Start Container Success"
echo $project_name

2. 设置文件权限为可执行：

chmod a+x deploy.sh

④配置构建后操作

2.6 Jenkins流水线（pipeline）、自动化脚本

2.6.1 Jenkins流水线任务介绍

之前采用的都是Jenkins的自由风格，每个流程都要通过不同的方式设置，并且构建过程中整体流程时不可见的，无法确认每个流程花费的时间，同时不方便问题的定位。

Jenkins的Pipeline可以让项目的发布整体流程可视化，明确执行的阶段，快速定位问题。让整个项目的生命周期可以通过一个Jenkinsfile文件管理，而且Jenkinsfile文件是可以放在项目中维护。

①构建Jenkins流水线任务

1. 构建任务
   
2. 生成Groovy脚本
   
3. 构建后查看视图
   
   ②Groovy脚本

• Groovy脚本基本语法

// 所有脚本命令包含在pipeline{}中
pipeline {  
	// 指定任务在哪个节点执行（Jenkins支持分布式）
    agent any
    
    // 配置全局环境，指定变量名=变量值信息
    environment{
    	host = '192.168.11.11'
    }

    // 存放所有任务的合集
    stages {
    	// 单个任务
        stage('任务1') {
        	// 实现任务的具体流程
            steps {
                echo 'do something'
            }
        }
		// 单个任务
        stage('任务2') {
        	// 实现任务的具体流程
            steps {
                echo 'do something'
            }
        }
        // ……
    }
}

• 编写例子测试
  
• 查看效果
  
  Ps：涉及到特定脚本，Jenkins给予了充足的提示，可以自动生成命令
  
  ③JenkinsFile实现

Jenkinsfile方式需要将脚本内容编写到项目中的Jenkinsfile文件中，每次构建会自动拉取并且获取项目中的Jenkinsfile文件来对项目进行构建

• 配置pipeline
  
• 准备Jenkinsfile
  
• 测试效果
  

2.6.2 Jenkins流水线任务实现

1. 参数化构建

添加参数化构建，方便选择不同的项目版本

2. 拉取Git代码

通过流水线语法生成Checkout代码的脚本

将*/master更改为标签${tag}

pipeline {
    agent any
    stages {

        stage('拉取Git代码') {
            steps {
                checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '${tag}']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[url: 'http://49.233.115.171:8929/root/test.git']]])
            }
        }
    }
}

3. 构建代码

通过脚本执行mvn的构建命令

pipeline {
    agent any

    stages {

        stage('拉取Git代码') {
            steps {
                checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '${tag}']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[url: 'http://49.233.115.171:8929/root/test.git']]])
            }
        }

        stage('构建代码') {
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/maven/bin/mvn clean package -DskipTests'
            }
        }
}

4. 代码质量检测

通过脚本执行sonar-scanner命令即可

pipeline {
    agent any

    stages {

        stage('拉取Git代码') {
            steps {
                checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '${tag}']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[url: 'http://49.233.115.171:8929/root/test.git']]])
            }
        }

        stage('构建代码') {
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/maven/bin/mvn clean package -DskipTests'
            }
        }

        stage('检测代码质量') {
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/sonar-scanner/bin/sonar-scanner -Dsonar.sources=./ -Dsonar.projectname=${JOB_NAME} -Dsonar.projectKey=${JOB_NAME} -Dsonar.java.binaries=target/ -Dsonar.login=31388be45653876c1f51ec02f0d478e2d9d0e1fa' 
            }
        }
    }
}

5. 制作自定义镜像并发布

• 生成自定义镜像脚本

pipeline {
    agent any
    environment{
        harborHost = '192.168.11.11:80'
        harborRepo = 'repository'
        harborUser = 'DevOps'
        harborPasswd = 'P@ssw0rd'
    }

    // 存放所有任务的合集
    stages {

        stage('拉取Git代码') {
            steps {
                checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '${tag}']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[url: 'http://49.233.115.171:8929/root/test.git']]])
            }
        }

        stage('构建代码') {
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/maven/bin/mvn clean package -DskipTests'
            }
        }

        stage('检测代码质量') {
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/sonar-scanner/bin/sonar-scanner -Dsonar.sources=./ -Dsonar.projectname=${JOB_NAME} -Dsonar.projectKey=${JOB_NAME} -Dsonar.java.binaries=target/ -Dsonar.login=31388be45653876c1f51ec02f0d478e2d9d0e1fa' 
            }
        }

        stage('制作自定义镜像并发布Harbor') {
            steps {
                sh '''cp ./target/*.jar ./docker/
                cd ./docker
                docker build -t ${JOB_NAME}:${tag} ./'''

                sh '''docker login -u ${harborUser} -p ${harborPasswd} ${harborHost}
                docker tag ${JOB_NAME}:${tag} ${harborHost}/${harborRepo}/${JOB_NAME}:${tag}
                docker push ${harborHost}/${harborRepo}/${JOB_NAME}:${tag}'''
            }
        }
    }
}

• 生成Publish Over SSH脚本

pipeline {
    agent any
    environment{
        harborHost = '192.168.11.11:80'
        harborRepo = 'repository'
        harborUser = 'DevOps'
        harborPasswd = 'P@ssw0rd'
    }

    // 存放所有任务的合集
    stages {

        stage('拉取Git代码') {
            steps {
                checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '${tag}']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[url: 'http://49.233.115.171:8929/root/test.git']]])
            }
        }

        stage('构建代码') {
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/maven/bin/mvn clean package -DskipTests'
            }
        }docker

        stage('检测代码质量') {
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/sonar-scanner/bin/sonar-scanner -Dsonar.sources=./ -Dsonar.projectname=${JOB_NAME} -Dsonar.projectKey=${JOB_NAME} -Dsonar.java.binaries=target/ -Dsonar.login=7d66af4b39cfe4f52ac0a915d4c9d5c513207098' 
            }
        }

        stage('制作自定义镜像并发布Harbor') {
            steps {
                sh '''cp ./target/*.jar ./docker/
                cd ./docker
                docker build -t ${JOB_NAME}:${tag} ./'''

                sh '''docker login -u ${harborUser} -p ${harborPasswd} ${harborHost}
                docker tag ${JOB_NAME}:${tag} ${harborHost}/${harborRepo}/${JOB_NAME}:${tag}
                docker push ${harborHost}/${harborRepo}/${JOB_NAME}:${tag}'''
            }
        }
        
        stage('目标服务器拉取镜像并运行') {
            steps {
                sshPublisher(publishers: [sshPublisherDesc(configName: 'testEnvironment', transfers: [sshTransfer(cleanRemote: false, excludes: '', execCommand: "/usr/bin/deploy.sh $harborHost $harborRepo $JOB_NAME $tag $port ", execTimeout: 120000, flatten: false, makeEmptyDirs: false, noDefaultExcludes: false, patternSeparator: '[, ]+', remoteDirectory: '', remoteDirectorySDF: false, removePrefix: '', sourceFiles: '')], usePromotionTimestamp: false, useWorkspaceInPromotion: false, verbose: false)])
            }
        }
    }
}

Ps：由于采用变量，记得使用双引号

2.6.3 Jenkins流水线整合钉钉

在程序部署成功之后，可以通过钉钉的机器人及时向开发人员发送部署的最终结果通知

步骤：Jenkins安装插件 - 钉钉创建群组并构建机器人 - Jenkins配置系统添加钉钉通知 - 任务中追加钉钉流水线配置

1. 安装插件
   
2. 钉钉内部创建群组并构建机器人
   
   
   最终获取到Webhook信息：

https://oapi.dingtalk.com/robot/send?access_token=kej4ehkj34gjhg34jh5bh5jb34hj53b4

3. Jenkins系统配置添加钉钉通知
   
4. 任务线中追加流水线配置

pipeline {
    agent any

    environment {
        sonarLogin = '2bab7bf7d5af25e2c2ca2f178af2c3c55c64d5d8'
        harborUser = 'admin'
        harborPassword = 'Harbor12345'
        harborHost = '192.168.11.12:8888'
        harborRepo = 'repository'
    }

    stages {
        stage('拉取Git代码'){
            steps {
                checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '$tag']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[url: 'http://49.233.115.171:8929/root/lsx.git']]])
            }
        }
        stage('Maven构建代码'){
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/maven/bin/mvn clean package -DskipTests'
            }
        }
        stage('SonarQube检测代码'){
            steps {
                sh '/var/jenkins_home/sonar-scanner/bin/sonar-scanner -Dsonar.sources=./ -Dsonar.projectname=${JOB_NAME} -Dsonar.projectKey=${JOB_NAME} -Dsonar.java.binaries=target/ -Dsonar.login=${sonarLogin}'
            }
        }
        stage('制作自定义镜像'){
            steps {
                sh '''cd docker
                mv ../target/*.jar ./
                docker build -t ${JOB_NAME}:$tag .
                '''
            }
        }

        stage('推送自定义镜像'){
            steps {
                sh '''docker login -u ${harborUser} -p ${harborPassword} ${harborHost}
                docker tag ${JOB_NAME}:$tag ${harborHost}/${harborRepo}/${JOB_NAME}:$tag
                docker push ${harborHost}/${harborRepo}/${JOB_NAME}:$tag'''
            }
        }

        stage('通知目标服务器'){
            steps {
                sshPublisher(publishers: [sshPublisherDesc(configName: 'centos-docker', transfers: [sshTransfer(cleanRemote: false, excludes: '', execCommand: "/usr/bin/deploy.sh $harborHost $harborRepo $JOB_NAME $tag $port", execTimeout: 120000, flatten: false, makeEmptyDirs: false, noDefaultExcludes: false, patternSeparator: '[, ]+', remoteDirectory: '', remoteDirectorySDF: false, removePrefix: '', sourceFiles: '')], usePromotionTimestamp: false, useWorkspaceInPromotion: false, verbose: false)])
            }  
        }
    }
    post {
        success {
            dingtalk (
                robot: 'Jenkins-DingDing',
                type:'MARKDOWN',
                title: "success: ${JOB_NAME}",
                text: ["- 成功构建:${JOB_NAME}项目!\n- 版本:${tag}\n- 持续时间:${currentBuild.durationString}\n- 任务:#${JOB_NAME}"]
            )
        }
        failure {
            dingtalk (
                robot: 'Jenkins-DingDing',
                type:'MARKDOWN',
                title: "fail: ${JOB_NAME}",
                text: ["- 失败构建:${JOB_NAME}项目!\n- 版本:${tag}\n- 持续时间:${currentBuild.durationString}\n- 任务:#${JOB_NAME}"]
            )
        }
    }
}

5. 查看效果
   

2.7 Kubernetes

2.7.1 介绍及安装

Kubernetes又称为k8s，是一个开源的，用于管理云平台中多个主机上的容器。目的是让容器化部署更加简单、高效。

①k8s主要作用：

1. 服务发现和负载均衡（DNS名称或自己IP地址公开容器）
2. 存储编排（类似Docker的数据卷）
3. 自动部署和回滚（可以按照你的需求调整容器状态）
4. 自动完成装箱计算（允许你设置每个容器的资源，CPU、内存等）
5. 自我修复（可以重启失败的容器、替换容器、检查容器状况等）
6. 密钥与配置管理（允许存储和管理敏感信息，可以在不重建容器的情况下完成部署和更新密钥）

②k8s的架构

k8s搭建至少需要两个节点，一个Master负责管理，一个Slave搭建在工作服务器上负责分配

各个组件的基本功能

• API Server：k8s通讯的核心组件，负责k8s内部交互及接收发送指令的组件
• controller-manage：资源调度，根据集群情况分配资源
• etcd：key-value数据库，存储集群的状态信息
• scheduler：负责调度每个工作节点
• cloud-controller-manage：负责调度其他云服务产品
• kubelet：管理Pods上面的容器
• kube-proxy：负责处理其他Slave或客户端的请求
• Pod：运行的容器

③k8s安装

本文采用https://kuboard.cn/提供的方式安装K8s，安装单Master节点

• 要求：至少使用Centos7.8版本
• 至少2台2核4G服务器

准备好服务器之后开始安装：

1. 重新设置hostname，不允许为localhost

# 修改 hostname，名字不允许使用下划线、小数点、大写字母，不能叫master
hostnamectl set-hostname your-new-host-name
# 查看修改结果
hostnamectl status
# 设置 hostname 解析
echo "127.0.0.1   $(hostname)" >> /etc/hosts

要求2台服务器之间可以相互通讯

2. 安装kuboard软件

# 阿里云 docker hub 镜像
export REGISTRY_MIRROR=https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
curl -sSL https://kuboard.cn/install-script/v1.19.x/install_kubelet.sh | sh -s 1.19.5

3. 初始化Master节点

关于初始化时用到的环境变量

• APISERVER_NAME 不能是 master 的 hostname

• APISERVER_NAME 必须全为小写字母、数字、小数点，不能包含减号

• POD_SUBNET 所使用的网段不能与 master节点/worker节点 所在的网段重叠。该字段的取值为一个 CIDR 值，如果您对 CIDR 这个概念还不熟悉，请仍然执行 export POD_SUBNET=10.100.0.0/16 命令，不做修改

• 设置ip，域名，网段并执行初始化操作

# 只在 master 节点执行
# 替换 x.x.x.x 为 master 节点实际 IP（请使用内网 IP）
# export 命令只在当前 shell 会话中有效，开启新的 shell 窗口后，如果要继续安装过程，请重新执行此处的 export 命令
export MASTER_IP=192.168.11.32
# 替换 apiserver.demo 为 您想要的 dnsName
export APISERVER_NAME=apiserver.demo
# Kubernetes 容器组所在的网段，该网段安装完成后，由 kubernetes 创建，事先并不存在于您的物理网络中
export POD_SUBNET=10.100.0.1/16
echo "${MASTER_IP}    ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts
curl -sSL https://kuboard.cn/install-script/v1.19.x/init_master.sh | sh -s 1.19.5

• 检查Master启动状态

# 只在 master 节点执行

# 执行如下命令，等待 3-10 分钟，直到所有的容器组处于 Running 状态
watch kubectl get pod -n kube-system -o wide

# 查看 master 节点初始化结果
kubectl get nodes -o wide

Ps：如果出现NotReady的情况执行（最新版本的BUG，1.19一般没有）

docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64 
mkdir -p /etc/cni/net.d/
cat <<EOF> /etc/cni/net.d/10-flannel.conf
{"name":"cbr0","type":"flannel","delegate": {"isDefaultGateway": true}}
EOF
mkdir /usr/share/oci-umount/oci-umount.d -p
mkdir /run/flannel/
cat <<EOF> /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=172.100.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=172.100.1.0/24
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=true
EOF
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml

• 安装网络服务插件

export POD_SUBNET=10.100.0.0/16
kubectl apply -f https://kuboard.cn/install-script/v1.22.x/calico-operator.yaml
wget https://kuboard.cn/install-script/v1.22.x/calico-custom-resources.yaml
sed -i "s#192.168.0.0/16#${POD_SUBNET}#" calico-custom-resources.yaml
kubectl apply -f calico-custom-resources.yaml

4. 初始化worker节点

• 获取join命令参数，在Master节点执行

# 只在 master 节点执行
kubeadm token create --print-join-command

• 在worker节点初始化

# 只在 worker 节点执行
# 替换 x.x.x.x 为 master 节点的内网 IP
export MASTER_IP=192.168.11.32
# 替换 apiserver.demo 为初始化 master 节点时所使用的 APISERVER_NAME
export APISERVER_NAME=apiserver.demo
echo "${MASTER_IP}    ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts

# 替换为 master 节点上 kubeadm token create 命令的输出
kubeadm join apiserver.demo:6443 --token vwfilu.3nhndohc5gn1jv9k     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:22ff15cabfe87ab48a7db39b3bbf986fee92ec92eb8efc7fe9b0abe2175ff0c2

5. 检查最终运行结果

• 在Master节点运行

# 只在 master 节点执行
kubectl get nodes -o wide

Ps：如果出现NotReady的情况执行（最新版本的BUG，1.19一般没有）

docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64 
mkdir -p /etc/cni/net.d/
cat <<EOF> /etc/cni/net.d/10-flannel.conf
{"name":"cbr0","type":"flannel","delegate": {"isDefaultGateway": true}}
EOF
mkdir /usr/share/oci-umount/oci-umount.d -p
mkdir /run/flannel/
cat <<EOF> /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=172.100.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=172.100.1.0/24
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=true
EOF
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml

• 获取节点信息

kubectl get nodes

6. 安装Kuboard管理k8s集群

• 安装Kuboard

kubectl apply -f https://addons.kuboard.cn/kuboard/kuboard-v3.yaml
# 您也可以使用下面的指令，唯一的区别是，该指令使用华为云的镜像仓库替代 docker hub 分发 Kuboard 所需要的镜像
# kubectl apply -f https://addons.kuboard.cn/kuboard/kuboard-v3-swr.yaml

• 查看启动情况

watch kubectl get pods -n kuboard

• 在浏览器中打开链接 http://your-node-ip-address:30080
• 输入初始用户名和密码，并登录
  • 用户名： admin
  • 密码： Kuboard123

2.7.2 k8s操作

首先k8s在运行我们的资源时，关联到了哪些内容呢？

• 资源的构建方式：
  • 采用kubectl的命令方式
  • yaml文件方式

①namespace

命名空间：对k8s中运行的资源进行隔离，但是网络是互通的。类似于docker的容器，可以将多个资源配置到一个namespace中。而namespace可以对不同环境进行资源隔离，默认情况下k8s提供了default命名空间。

命令方式：

# 查看现有的全部命名空间
kubectl get ns

# 构建命名空间
kubectl create ns 命名空间名称

# 删除现有命名空间， 并且会删除空间下的全部资源
kubectl delete ns 命名空间名称

yaml文件方式（构建源时，设置命名空间）

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: test

②Pod

k8s中运行的一组容器，Pod是k8s的最小单位。但是对于Docker而言，Pod中会运行多个Docker容器

• 命令方式

# 查看所有运行的pod
kubectl get pods -A

# 查看指定Namespace下的Pod
kubectl get pod [-n 命名空间]  #（默认default）

# 创建Pod
kubectl run pod名称 --image=镜像名称

# 查看Pod详细信息
kubectl describe pod pod名称

# 删除pod
kubectl delete pod pod名称 [-n 命名空间]  #（默认default）

# 查看pod输出的日志
kubectl logs -f pod名称

# 进去pod容器内部
kubectl exec -it pod名称 -- bash

# 查看kubernetes给Pod分配的ip信息，并且通过ip和容器的端口，可以直接访问
kubectl get pod -owide

• yaml方式（推荐）

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: 运行的pod名称
  name: pod名称
  namespace: 命名空间
spec:
  containers:
  - image: 镜像名称
    name: 容器名称

# 启动Pod：kubectl apply -f yaml文件名称
# 删除Pod：kubectl delete -f yaml文件名称

• Pod中运行多个容器

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: 运行的pod名称
  name: pod名称
  namespace: 命名空间
spec:
  containers:
  - image: 镜像名称
    name: 容器名称
  - image: 镜像名称
    name: 容器名称
…………    

Kuboard效果：

③Deployment

部署时，可以通过Deployment管理和编排Pod

• 命令方式

# 基于Deployment启动容器
kubectl create deployment deployment名称 --image=镜像名称
# 用deployment启动的容器会在被删除后自动再次创建，达到故障漂移的效果
# 需要使用deploy的方式删除deploy
# 查看现在的deployment
kubectl get deployment

# 删除deployment
kubectl delete deployment deployment名称

# 基于Deployment启动容器并设置Pod集群数
kubectl create deployment deployment名称 --image=镜像名称 --replicas 集群个数

• 配置文件方式

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
       image: nginx
       ports:
       - containerPort: 80

正常使用kubectl运行yaml即可

弹性伸缩功能：

# 基于scale实现弹性伸缩
kubectl scale deploy/Deployment名称 --replicas 集群个数
# 或者修改yaml文件
kubectl edit deploy Deployment名称

灰度发布：
Deploy可以在部署新版本数据时，成功启动一个Pod，才会下线一个老版本Pod

kubectl set image deployment/Deployment名称 容器名=镜像:版本

④service

可以将多个Pod整合为一个Service，让客户端通过这一个Service访问到这一组Pod，并且可以实现负载均衡

• ClusterIP方式：

ClusterIP是集群内部Pod之间的访问方式

命令实现效果

# 通过生成service映射一个Deployment下的所有pod中的某一个端口的容器
kubectl expose deployment Deployment名称 --port=Service端口号 --target-port=Pod内容器端口

之后通过kubectl get service查看Service提供的ip，即可访问

也可以通过Deployment名称.namespace名称.svc作为域名访问

• NodePort方式

ClusterIP方式只能在Pod内部实现访问，但是一般需要对外暴露网关，所以需要NodePort的方式将Pod对外暴露访问

命令实现方式：

# 通过生成service映射一个Deployment下的所有pod中的某一个端口的容器
kubectl expose deployment Deployment名称 --port=Service端口号 --target-port=Pod内容器端口 --type=NodePort

Service通过yaml方式实现：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels
    app: nginx
  name: nginx
  spec:
    selector:
      app: nginx
    ports:
    - port: 8888
     protocol: TCP
     targetPort: 80

通过apply启动就可以创建Service

测试：通过Deployment部署，通过Service部署

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-deployment
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-deployment
    spec:
      containers:
      - name: nginx-deployment
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: nginx-service
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx-deployment
  ports:
  - port: 8888
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  type: NodePort

可以查看到暴露信息：

⑤Ingress（入口）

k8s推荐将Ingress作为所有Service的入口，提供统一的入口，避免多个服务之间需要记录大量的IP或域名（IP可能变化，域名太多记录不方便）

• Ingress底层就是一个Nginx，可以直接在kuboard上点击安装

因为副本数默认为1，但是k8s整体集群就2个节点，所以显示下面即为安装成功

可以将Ingress接收到的请求转发到不同的Service中

推荐使用yaml文件方式

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
spec:
  ingressClassName: ingress
  rules:
  - host: nginx.mashibing.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx-service
            port:
              number: 8888

Kuboard安装的Ingress有admission的校验配置，需要先删除配置再启动

找到指定的ingress的校验信息，删除即可

# 查看校验webhook的配置
kubectl get -A ValidatingWebhookConfiguration

# 删除指定的校验
kubectl delete ValidatingWebhookConfiguration ingress-nginx-admission-my-ingress-controller

配置本地hosts文件：

下面就可以访问在Service中暴露的Nginx信息：

2.8 Jenkins集成K8s

2.8.1 准备部署的yaml文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  namespace: test
  name: pipeline
  labels:
    app: pipeline
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: pipeline
  template:
    metadata:
      labels:
        app: pipeline    
    spec:
      containers:
      - name: pipeline
        image: 192.168.11.102:80/repo/pipeline:v4.0.0
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  namespace: test
  labels:
    app: pipeline
  name: pipeline  
spec:
  selector:
    app: pipeline
  ports:
  - port: 8081
    targetPort: 8080
  type: NodePort
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  namespace: test
  name: pipeline
spec:
  ingressClassName: ingress
  rules:
  - host: mashibing.pipeline.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: pipeline
            port:
              number: 8081

2.8.2 Harbor私服配置

在尝试用kubernetes的yml文件启动pipeline服务时，会出现Kubernetes无法拉取镜像的问题，这里需要在kubernetes所在的Linux中配置Harbor服务信息，并且保证Kubernetes可以拉取Harbor上的镜像

1. 设置Master和Worker的私服地址信息
   
2. 在Kuboard上设置私服密文信息
   

将上图复制好的指定执行，测试结果如下：

2.8.3 测试使用效果

执行kubectl命令，基于yml启动服务，并且基于部署后服务的提示信息以及Ingress的设置，直接访问

2.8.4 Jenkins远程调用

1. 将pipeline.yml配置到GitLab中
   
2. 配置Jenkins目标服务器，可以将yml文件传输到k8s的Master上

3. 修改Jenkinsfile，重新设置流水线任务脚本，并测试效果
   
   
4. 设置Jenkins无密码登录k8s-master

将Jenkins中公钥信息复制到k8s-master的~/.ssh/authorized_keysz中，保证远程连接无密码

5. 设置执行kubectl的脚本到Jenkinsfile

查看效果：

可以查看到yml文件是由变化的， 这样k8s就会重新加载

Ps：这种方式更适应与CD操作，将项目将基于某个版本部署到指定的目标服务器

2.9 基于GitLab的WebHooks

实现一个自动化的CI（开发人员push代码到Git仓库之后，Jenkins会自动构建项目，将最新的提交点代码构建并进行打包部署）。这里区别于上面的CD，CD需要基于某个版本进行部署，而这里每次都是将最新的提交点集成到主干上并测试。

2.9.1 WebHooks通知

1. 开启Jenkins自动构建
   

2. 设置GitLab的Webhooks
   

3. 关闭Jenkins的GitLab认证
   

4. 再次测试
   

拓展：实现滚动更新

因为pipeline没有改变时，每次不会重新加载，这样会导致Pod中的容器不会动态更新，这里需要使用kubectl的rollout restart命令滚动更新