在 Kubernetes 上安装 Gitlab CI Runner Gitlab CI 基本概念以及 Runner 的安装
这节课来和大家介绍如何使用 Gitlab CI 来做持续集成，首先先给大家介绍一些关于 Gitlab CI 的一些基本概念，以及如何在 Kubernetes 上安装 Gitlab CI Runner。
简介
从 Gitlab 8.0 开始，Gitlab CI 就已经集成在 Gitlab 中，我们只要在项目中添加一个.gitlab-ci.yml文件，然后添加一个Runner，即可进行持续集成。
在介绍 Gitlab CI 之前，我们先看看一些 Gitlab CI 的一些相关概念。
Pipeline
一次 Pipeline 其实相当于一次构建任务，里面可以包含很多个流程，如安装依赖、运行测试、编译、部署测试服务器、部署生产服务器等流程。
任何提交或者 Merge Request 的合并都可以触发 Pipeline 构建，如下图所示：
+------------------+ +----------------+ | | trigger | | | Commit / MR +---------->+ Pipeline | | | | | +------------------+ +----------------+
Stages
Stages 表示一个构建阶段，也就是上面提到的一个流程。我们可以在一次 Pipeline 中定义多个 Stages，这些 Stages 会有以下特点：
所有 Stages 会按照顺序运行，即当一个 Stage 完成后，下一个 Stage 才会开始
只有当所有 Stages 完成后，该构建任务 (Pipeline) 才会成功
如果任何一个 Stage 失败，那么后面的 Stages 不会执行，该构建任务 (Pipeline) 失败
Stages 和 Pipeline 的关系如下所示：
+--------------------------------------------------------+ | | | Pipeline | | | | +-----------+ +------------+ +------------+ | | | Stage 1 |---->| Stage 2 |----->| Stage 3 | | | +-----------+ +------------+ +------------+ | | | +--------------------------------------------------------+
Jobs
Jobs 表示构建工作，表示某个 Stage 里面执行的工作。我们可以在 Stages 里面定义多个 Jobs，这些 Jobs 会有以下特点：
相同 Stage 中的 Jobs 会并行执行
相同 Stage 中的 Jobs 都执行成功时，该 Stage 才会成功
如果任何一个 Job 失败，那么该 Stage 失败，即该构建任务 (Pipeline) 失败
Jobs 和 Stage 的关系如下所示：
+------------------------------------------+ | | | Stage 1 | | | | +---------+ +---------+ +---------+ | | | Job 1 | | Job 2 | | Job 3 | | | +---------+ +---------+ +---------+ | | | +------------------------------------------+
Gitlab Runner
如果理解了上面的基本概念之后，可能我们就会发现一个问题，我们的构建任务在什么地方来执行呢，以前用 Jenkins 在 Master 和 Slave 节点都可以用来运行构建任务，
而来执行我们的 Gitlab CI 构建任务的就是 Gitlab Runner。
我们知道大多数情况下构建任务都是会占用大量的系统资源的，如果直接让 Gitlab 本身来运行构建任务的话，显然 Gitlab 的性能会大幅度下降的
。GitLab CI 最大的作用是管理各个项目的构建状态，因此，运行构建任务这种浪费资源的事情交给一个独立的 Gitlab Runner 来做就会好很多，
更重要的是 Gitlab Runner 可以安装到不同的机器上，甚至是我们本机，这样完全就不会影响到 Gitlab 本身了。
安装
安装 Gitlab Runner 非常简单，我们可以完全安装官方文档：https://docs.gitlab.com/runner/install/
即可，比如可以直接使用二进制、Docker 等来安装。
同样的，我们这里还是将 Gitlab Runner 安装到 Kubernetes 集群中来，让我们的集群来统一管理 Gitlab 相关的服务。
1.验证 Kubernetes 集群
执行下面的命令验证 Kubernetes 集群：
$ kubectl cluster-info Kubernetes master is running at https://10.151.30.11:6443 KubeDNS is running at https://10.151.30.11:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
cluster-info这个命令会显示当前链接的集群状态和可用的集群服务列表。
2.获取 Gitlab CI Register Token
前面的章节中我们已经成功安装了 Gitlab，在浏览器中打开git.qikqiak.com页面，然后登录后进入到管理页面http://git.qikqiak.com/admin，
然后点击导航栏中的Runner，可以看到该页面中有两个总要的参数，一个是 URL，另外一个就是 Register Token，下面的步骤中需要用到这两个参数值。
注意：不要随便泄露 Token
3.编写 Gitlab CI Runner 资源清单文件
同样我们将 Runner 相关的资源对象都安装到kube-ops这个 namespace 下面，首先，我们通过 ConfigMap 资源来传递 Runner 镜像所需的环境变量（runner-cm.yaml）:
apiVersion: v1 data: REGISTER_NON_INTERACTIVE: "true" REGISTER_LOCKED: "false" METRICS_SERVER: "0.0.0.0:9100" CI_SERVER_URL: "http://gitlab.kube-ops.svc.cluster.local/ci" RUNNER_REQUEST_CONCURRENCY: "4" RUNNER_EXECUTOR: "kubernetes" KUBERNETES_NAMESPACE: "kube-ops" KUBERNETES_PRIVILEGED: "true" KUBERNETES_CPU_LIMIT: "1" KUBERNETES_MEMORY_LIMIT: "1Gi" KUBERNETES_SERVICE_CPU_LIMIT: "1" KUBERNETES_SERVICE_MEMORY_LIMIT: "1Gi" KUBERNETES_HELPER_CPU_LIMIT: "500m" KUBERNETES_HELPER_MEMORY_LIMIT: "100Mi" KUBERNETES_PULL_POLICY: "if-not-present" KUBERNETES_TERMINATIONGRACEPERIODSECONDS: "10" KUBERNETES_POLL_INTERVAL: "5" KUBERNETES_POLL_TIMEOUT: "360"kind: ConfigMap metadata: labels: app: gitlab-ci-runner name: gitlab-ci-runner-cm namespace: kube-ops
要注意CI_SERVER_URL对应的值需要指向我们的 Gitlab 实例的 URL（可以是外网地址，也可以是 Kubernetes 集群内部的 Service DNS 地址，
因为 Runner 也是运行在 Kubernetes 集群中的），并加上/ci（ http://gitlab.kube-ops.svc.cluster.local/ci ）。
此外还添加了一些构建容器运行的资源限制，我们可以自己根据需要进行更改即可。
注意：在向 ConfigMap 添加新选项后，需要删除 GitLab CI Runner Pod。
因为我们是使用
envFrom来注入上面的这些环境变量而不是直接使用env的（envFrom 通过将环境变量放置到ConfigMaps或Secrets来帮助减小清单文件。
另外如果要添加其他选项的话，我们可以在 Pod 中运行gitlab-ci-multi-runner register --help命令来查看所有可使用的选项，
只需为要配置的标志添加 env 变量即可，如下所示：
gitlab-runner@gitlab-ci-runner-0:/$ gitlab-ci-multi-runner --help
[...]
--kubernetes-cpu-limit value The CPU allocation given to build containers (default: "1") [$KUBERNETES_CPU_LIMIT]
--kubernetes-memory-limit value The amount of memory allocated to build containers (default: "4Gi") [$KUBERNETES_MEMORY_LIMIT]
--kubernetes-service-cpu-limit value The CPU allocation given to build service containers (default: "1") [$KUBERNETES_SERVICE_CPU_LIMIT]
--kubernetes-service-memory-limit value The amount of memory allocated to build service containers (default: "1Gi") [$KUBERNETES_SERVICE_MEMORY_LIMIT]
--kubernetes-helper-cpu-limit value The CPU allocation given to build helper containers (default: "500m") [$KUBERNETES_HELPER_CPU_LIMIT]
--kubernetes-helper-memory-limit value The amount of memory allocated to build helper containers (default: "3Gi") [$KUBERNETES_HELPER_MEMORY_LIMIT]
--kubernetes-cpu-request value The CPU allocation requested for build containers [$KUBERNETES_CPU_REQUEST]
[...]
除了上面的一些环境变量相关的配置外，还需要一个用于注册、运行和取消注册 Gitlab CI Runner 的小脚本。
只有当 Pod 正常通过 Kubernetes（TERM信号）终止时，才会触发转轮取消注册。
如果强制终止 Pod（SIGKILL信号），Runner 将不会注销自身。
必须手动完成对这种被杀死的 Runner 的清理，配置清单文件如下：（runner-scripts-cm.yaml）
apiVersion: v1
data:
run.sh: | #!/bin/bashunregister() {
kill %1echo "Unregistering runner ${RUNNER_NAME} ..."/usr/bin/gitlab-ci-multi-runner unregister -t "$(/usr/bin/gitlab-ci-multi-runner list 2>&1 | tail -n1 | awk '{print $4}' | cut -d'=' -f2)" -n ${RUNNER_NAME}
exit $?
}
trap 'unregister' EXIT HUP INT QUIT PIPE TERM
echo "Registering runner ${RUNNER_NAME} ..."/usr/bin/gitlab-ci-multi-runner register -r ${GITLAB_CI_TOKEN}
sed -i 's/^concurrent.*/concurrent = '"${RUNNER_REQUEST_CONCURRENCY}"'/' /home/gitlab-runner/.gitlab-runner/config.toml
echo "Starting runner ${RUNNER_NAME} ..."/usr/bin/gitlab-ci-multi-runner run -n ${RUNNER_NAME} &
wait
kind: ConfigMap
metadata:
labels:
app: gitlab-ci-runner
name: gitlab-ci-runner-scripts
namespace: kube-ops我们可以看到需要一个 GITLAB_CI_TOKEN，然后我们用 Gitlab CI runner token 来创建一个 Kubernetes secret 对象。将 token 进行 base64 编码：
$ echo rcVZF-mdHt9qCyyrCDgS | base64 -w0 cmNWWkYtbWRIdDlxQ3l5ckNEZ1MK
base64 命令在大部分 Linux 发行版中都是可用的。
然后使用上面的 token 创建一个 Secret 对象：(gitlab-ci-token-secret.yaml)
apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: gitlab-ci-token namespace: kube-ops labels: app: gitlab-ci-runner data: GITLAB_CI_TOKEN: cmNWWkYtbWRIdDlxQ3l5ckNEZ1MK
然后接下来我们就可以来编写一个用于真正运行 Runner 的控制器对象，我们这里使用 Statefulset。
首先，在开始运行的时候，尝试取消注册所有的同名 Runner，当节点丢失时（即NodeLost事件），这尤其有用。
然后再尝试重新注册自己并开始运行。在正常停止 Pod 的时候，Runner 将会运行unregister命令来尝试取消自己，
所以 Gitlab 就不能再使用这个 Runner 了，这个是通过 Kubernetes Pod 生命周期中的hooks来完成的。
另外我们通过使用envFrom来指定Secrets和ConfigMaps来用作环境变量，对应的资源清单文件如下：(runner-statefulset.yaml)
apiVersion: apps/v1beta1 kind: StatefulSet metadata: name: gitlab-ci-runner namespace: kube-ops labels: app: gitlab-ci-runner spec: updateStrategy: type: RollingUpdate replicas: 2 serviceName: gitlab-ci-runner template: metadata: labels: app: gitlab-ci-runner spec: volumes: - name: gitlab-ci-runner-scripts projected: sources: - configMap: name: gitlab-ci-runner-scripts items: - key: run.sh path: run.sh mode: 0755 serviceAccountName: gitlab-ci securityContext: runAsNonRoot: truerunAsUser: 999supplementalGroups: [999] containers: - image: gitlab/gitlab-runner:latest name: gitlab-ci-runner command: - /scripts/run.sh envFrom: - configMapRef: name: gitlab-ci-runner-cm - secretRef: name: gitlab-ci-token env: - name: RUNNER_NAME valueFrom: fieldRef: fieldPath: metadata.name ports: - containerPort: 9100 name: http-metrics protocol: TCP volumeMounts: - name: gitlab-ci-runner-scripts mountPath: "/scripts" readOnly: true restartPolicy: Always
可以看到上面我们使用了一个名为 gitlab-ci 的 serviceAccount，新建一个 rbac 资源清单文件：(runner-rbac.yaml)
apiVersion: v1 kind: ServiceAccount metadata: name: gitlab-ci namespace: kube-ops --- kind: Role apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 metadata: name: gitlab-ci namespace: kube-ops rules: - apiGroups: [""] resources: ["*"] verbs: ["*"] --- kind: RoleBinding apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 metadata: name: gitlab-ci namespace: kube-ops subjects: - kind: ServiceAccount name: gitlab-ci namespace: kube-ops roleRef: kind: Role name: gitlab-ci apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
4.创建 Runner 资源对象
资源清单文件准备好后，我们直接创建上面的资源对象：
$ ls gitlab-ci-token-secret.yaml runner-cm.yaml runner-rbac.yaml runner-scripts-cm.yaml runner-statefulset.yaml $ kubectl create -f . secret "gitlab-ci-token" created configmap "gitlab-ci-runner-cm" created serviceaccount "gitlab-ci" created role.rbac.authorization.k8s.io "gitlab-ci" created rolebinding.rbac.authorization.k8s.io "gitlab-ci" created configmap "gitlab-ci-runner-scripts" created statefulset.apps "gitlab-ci-runner" created
创建完成后，可以通过查看 Pod 状态判断 Runner 是否运行成功：
$ kubectl get pods -n kube-ops NAME READY STATUS RESTARTS AGE gitlab-7bff969fbc-k5zl4 1/1 Running 0 4d gitlab-ci-runner-0 1/1 Running 0 3m gitlab-ci-runner-1 1/1 Running 0 3m ......
可以看到已经成功运行了两个（具体取决于StatefulSet清单中的副本数) Runner 实例，然后切换到 Gitlab Admin 页面下面的 Runner 页面：
当然我们也可以根据需要更改 Runner 的一些配置，比如添加 tag 标签等。
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