K8s+docker +GitLab-CI/CD实现微服务持续集成与交付

K8s+docker +GitLab-ci/cd持续集成与交付

一、部署流程

开发人员把项目代码通过git推送到gitlab，触发gitla-runner自动从拉取gitlab上面拉取代码下来，然后进行build，编译、生成镜像、然后把镜像推送到Harbor仓库；
然后在部署的时候通过k8s拉取Harbor上面的代码进行创建容器和服务，最终发布完成，然后可以用外部访问

部署流程如下：

环境准备：

二、K8s 安装

1. 安装要求

在开始之前，部署Kubernetes集群机器需要满足以下几个条件：

• 一台或多台机器，操作系统x-86_x64

• 硬件配置：2GB或更多RAM，2个CPU或更多CPU，硬盘30GB或更多

• 可以访问外部网洛，需要拉取镜像，如果服务器不能上网，需要提前下载镜像并导入节点

• 禁止swap分区

2. 准备环境

# 关闭防火墙

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 关闭selinux

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config  # 永久

setenforce 0  # 临时

# 关闭swap

swapoff -a  # 临时

sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab    # 永久

# 根据规划设置主机名

hostnamectl set-hostname <hostname>

# 在master添加hosts

cat >> /etc/hosts << EOF

172.25.0.30 k8s-master

172.25.0.31 k8s-node1

172.25.0.32 k8s-node2

EOF

# 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

vm.swappiness=0

net.ipv4.ip_forward=1

net.ipv4.tcp_tw_recycle=0

EOF

sysctl --system  # 生效

# 时间同步

yum install ntpdate -y

ntpdate -u pool.ntp.org

添加定时

crontab  -l

*/20 * * * * /sbin/ntpdate -u pool.ntp.org > /dev/null 2>&1

3. 所有节点安装Docker/kubeadm/kubelet

Kubernetes默认CRI（容器运行时）为Docker，因此先安装Docker。

3.1 安装Docker

#yum install -y yum-utils \

           device-mapper-persistent-data \

           lvm2



#yum-config-manager \

    --add-repo \

    https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo



#yum install docker-ce -y

#cat > /etc/docker/daemon.json << EOF


  {"registry-mirrors": ["https://he1np13j.mirror.aliyuncs.com"]}

EOF

3.2 添加阿里云YUM软件源

$ cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF

[kubernetes]

name=Kubernetes

baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64

enabled=1

gpgcheck=0

repo_gpgcheck=0

gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg

EOF

3.3 安装kubeadm，kubelet和kubectl

由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：

$ yum install -y kubelet-1.21.0 kubeadm-1.21.0 kubectl-1.21.0

$ systemctl enable kubelet

4. 部署Kubernetes Master

在172.25.0.30（Master）执行。

$ kubeadm init \

  --apiserver-advertise-address=172.25.0.30 \

  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \

  --kubernetes-version v1.21.0 \

  --service-cidr=10.96.0.0/12 \

  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --upload-certs

安装1.21版本时报错发现coredns，无法下载

手动拉去

docker  pull registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.8.0

重命名

docker  tag  registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.8.0 registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns/coredns:v1.8.0

重新初始化

由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里指定阿里云镜像仓库地址。

使用kubectl工具：

mkdir -p $HOME/.kube

sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

$ kubectl get nodes

5. 加入Kubernetes Node

在172.25.0.31/32（Node）执行。

向集群添加新节点，执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令：

$ kubeadm join 172.25.0.30:6443 --token amdbyn.a02my1ugmoblwy4q --discovery-token-ca-cert-hash sha256:18462463a7db86052399e97b18efe3f12edc5999293abdccf7529669df0ad3fa

默认token有效期为24小时，当过期之后，该token就不可用了。这时就需要重新创建token，操作如下：

kubeadm token create --print-join-command

6. 部署CNI网络插件

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml


kubectl apply -f kube-flannel.yml

默认镜像地址无法访问，sed命令修改为docker hub镜像仓库。

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

查看k8s pod状态

kubectl get pods -n kube-system

NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE

coredns-545d6fc579-2cgr8      1/1     Running   0          72s

7. 测试kubernetes集群

在Kubernetes集群中创建一个pod，验证是否正常运行：

$ kubectl create deployment nginx --image=nginx

$ kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

$ kubectl get pod,svc

访问地址：http://NodeIP:Port 

三、部署gitlab

1、使用docker方式部署

docker run -d --hostname gitlab.xxx.cn \

--publish 443:443 --publish 80:80 --publish 2222:22 \

--name gitlab --restart always --volume /srv/gitlab/config:/etc/gitlab \

--volume /srv/gitlab/logs:/var/log/gitlab \

--volume /srv/gitlab/data:/var/opt/gitlab \

gitlab/gitlab-ce:latest

2、配置gitlab

按上面的方式，gitlab容器运行没问题，但在gitlab上创建项目的时候，生成项目的URL访问地址是按容器的hostname来生成的，也就是容器的id。

作为gitlab服务器，我们需要一个固定的URL访问地址，于是需要配置gitlab.rb

vim  /srv/gitlab/config/gitlab.rb

# 配置http协议所使用的访问地址,不加端口号默认为80

external_url 'http://172.25.0.31'

# 配置ssh协议所使用的访问地址和端口

gitlab_rails['gitlab_ssh_host'] = '172.25.0.31'

gitlab_rails['gitlab_shell_ssh_port'] = 2222 # 此端口是run时22端口映射的2222端口

gitlab默认使用的内存越来越大，我们需要优化一下

减少数据库内存大小

sed -i 's/# puma['worker_processes'] = 2/puma['worker_processes'] = 2/g' /srv/gitlab/config/gitlab.rb

减少数据库并发数

sed -i 's/# postgresql['shared_buffers'] = "256MB"/postgresql['shared_buffers'] = "64MB"/g' /srv/gitlab/config/gitlab.rb

sed -i 's/# postgresql['max_worker_processes'] = 8/postgresql['max_worker_processes'] = 5/g' /srv/gitlab/config/gitlab.rb

# 重启gitlab容器

$ docker restart gitlab

3、配置管理员密码

默认密码，如果无法登陆

root 5iveL!fe

1、进入容器

docker exec -it gitlab /bin/bash

启用gitlab的ruby

gitlab-rails console -e production

2、进入管理员用户

user = User.where(id: 1).first

3、更改密码

user.password = 'abcd1234'

user.password_confirmation = 'abcd1234'

4、保存

user.save!

配置过程

4、访问gitlab

登陆，如下图所示：

账号：root 密码：abcd1234

四、部署harbor镜像仓库 注意：如果额外的还需要 安装docker

1、docker-compose 安装

docker-compose安装

curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.22.0/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/bin/docker-compose

赋予权限：

chmod a+x /usr/bin/docker-compose

2、Harbor配置、ssl证书生产

1、下载包，这里是v2.2.3：

wget https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v2.2.3/harbor-offline-installer-v2.2.3.tgz

其他版本 ：https://github.com/goharbor/harbor/releases

2、解压harbor

tar -zxvf harbor-offline-installer-v2.2.3.tgz && mv harbor /usr/local/

3、配置并安装

准备配置文件：

cp harbor.yml.tmpl harbor.yml

配置harbor.yml

vim harbor.yml

配置域名

hostname: hub.sx.com #也可以是ip

http:

  # port for http, default is 80. If https enabled, this port will redirect to https port

  port: 80

# https related config

https:

  # https port for harbor, default is 443

  port: 443

  # The path of cert and key files for nginx

  certificate: /data/cert/server.crt

  private_key: /data/cert/server.key



harbor_admin_password: harbor12345

database:

  # The password for the root user of Harbor DB. Change this before any production use.

  password: root123



 data_volume: /data/harbor #自定义路径

#创建目录

mkdir -p /data/{cert,harbor}

4、证书生成

mkdir -p /data/cert && cd /data/cert

生成ssl证书

openssl genrsa -des3 -out server.key 2048

输入两次相同的密码即可：

创建证书请求csr

openssl req -new -key server.key -out server.csr

按步骤 输入server.key密码、国家如CN、省如BJ、城市如BJ、组织如sx、机构如：sx、hostname：hub.sx.com、邮箱123@qq.com。

备份ssl证书

cp server.key server.key.org

推出密码，引导证书有密码时，会有问题，需要解锁密码

openssl rsa -in server.key.org -out server.key

证书请求签名

openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt

赋予权限

chmod a+x *

3、harbor安装

1、运行prepare文件

cd /usr/local/harbor

./prepare

2、执行脚本安装

./install.sh

4、登录访问

1、页面登录

域名绑定hosts

https://hub.sx.com (hub.sx.com为自己的机名harbor.yaml的hostname) 。

管理员用户名/密码为 admin / harbor12345

登录后如下：

创建项目

如果你运行正常，查看容器会如下：

2、docker登录

所以节点配置hosts

echo 172.25.0.32 hub.sx.com >> /etc/hosts

dokcer登录

docker login https://hub.sx.com

账号密码：admin / harbor12345

从官方文档提示，客户端要使用tls与Harbor通信，使用的还是自签证书，那么必须建立一个目录：/etc/docker/certs.d

在这个目录下建立签名的域名的目录，比如域名为hub.sx.com， 那么整个目录为: /etc/docker/certs.d/hub.sx.com, 然后把harbor的证书拷贝到这个目录即可。

创建目录

mkdir -p /etc/docker/certs.d/hub.sx.com

复制证书到域名目录下

rsync -avz root@172.25.0.32:/data/cert/server.crt   /etc/docker/certs.d/hub.sx.com/

登录测试

五、gitlab-runner

安装gitlab-runner

1、添加gitlab-runner库

curl -L https://packages.gitlab.com/install/repositories/runner/gitlab-runner/script.rpm.sh | sudo bash

# For RHEL/CentOS/Fedora

sudo yum install -y gitlab-runner

找到setting -->CI/CD-->runner Expand

下面URL与token为注册runner准备

2、注册 gitlab-runner

官网：https://docs.gitlab.com/runner/register/

# gitlab-runner register --clone-url http://172.25.0.31

Runtime platform                                    arch=amd64 os=linux pid=116330 revision=8925d9a0 version=14.1.0

Running in system-mode.                           

                                                  

Enter the GitLab instance URL (for example, https://gitlab.com/):

http://172.25.0.31/  #你的gitlab地址 ，注意该地址可以被gitlab-runner主机访问

Enter the registration token:  #项目的token

7-TksKUqs4xtxjM1DNjk

Enter a description for the runner:  #描述，如： test

[k8s-node2]: test

Enter tags for the runner (comma-separated):  # 项目标签，如：builder; 线上环境可以设置为 tags，测试环境设置为test

test

Registering runner... succeeded                     runner=cDjz56GH

Enter an executor: ssh, virtualbox, docker-ssh+machine, custom, docker-ssh, shell, kubernetes, docker, parallels, docker+machine: #执行方式：这里选择docker

shell

Runner registered successfully. Feel free to start it, but if it's running already the config should be automatically reloaded!

也可以直接运行

gitlab-runner register \
  --non-interactive \
  --url "http://172.25.0.31/" \ #该参数为gitlab服务器的位置
  --registration-token "7-TksKUqs4xtxjM1DNjk" \ #该以管理员身份从gitlab获取的registration token
  --executor "shell" \ #以shell方式执行任务，支持docker，docker machine，ssh 等等各种执行方式
  --docker-image alpine:latest \ #默认的任务镜像
  --description "test" \ #描述
  --tag-list "test" \ #标记在.gitlab-ci.yml会用到
  --run-untagged \ #可以运行在非tag代码上
  --locked="false"  #是否锁定该执行器

gitlab可以查看已创建的runner

修改 gitlab-runner 并发执行个数

$ vim /etc/gitlab-runner/config.toml

concurrent = 5

六、构建部署项目

1、拉取微服务代码

git clone https://github.com/hyperf/hyperf-skeleton.git

2、修改部署文件

添加deploy部署文件

vim hyperf.yaml



apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

  name: transport

  labels:

    app: transport

spec:

  type: NodePort

  ports:

  - name: http

    port: 9501                      #服务端口

    targetPort: 9501

    nodePort: 30018                 #NodePort方式暴露 

  selector:

    app: transport

---

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  name: transport

spec:

  selector:

    matchLabels:

      app: transport

  replicas: 2

  template:

    metadata:

      labels:

        app: transport

    spec:

      imagePullSecrets:

        - name: registry-pull-secret3

      containers:

      - name: transport

        image: hub.sx.com/hyperf/hyperf

        imagePullPolicy: Always

        securityContext:                    

          runAsUser: 0                      #设置以ROOT用户运行容器

          privileged: true                  #拥有特权

        ports:

        - name: http

          containerPort: 9501

        resources:

          limits:

            memory: 2Gi

            cpu: "1000m"

          requests:

            memory: 500Mi

            cpu: "500m"

        volumeMounts:

        - mountPath:  /opt/www/runtime      

          name: test-volume  

      volumes:

      - name: test-volume   

        hostPath:  

          path: /data/transport/logs # directory location on host          

          type: DirectoryOrCreate # this field is optional

修改.gitlab-ci.yml

stages:

  - docker-pkg

  - k8s-deploy

variables:

  PROJECT_NAME: hyperf #gitlab项目名

  REGISTRY_URL:  hub.sx.com/hyperf #仓库url

docker-pkg:

  stage: docker-pkg

  before_script:

  - docker login -u admin -p harbor12345  hub.sx.com

  script:

  - docker build  -t  $REGISTRY_URL  .

  - docker push   $REGISTRY_URL/$PROJECT_NAME 

  allow_failure: false

  only:

  - test

  tags:

  - test

  when: manual

  retry: 2



k8s-deploy:

  stage: k8s-deploy

  script:

  - kubectl apply -f ./hyperf.yaml

  allow_failure: false

  dependencies:

  - docker-pkg

  only:

  - test

  tags:

  - test

  when: manual

  retry: 2

添加配置.env

APP_NAME=skeleton

APP_ENV=dev



DB_DRIVER=mysql

DB_HOST=10.10.10.12

DB_PORT=3306

DB_DATABASE=hyperf

DB_USERNAME=hyperf

DB_PASSWORD=123456

DB_CHARSET=utf8mb4

DB_COLLATION=utf8mb4_unicode_ci

DB_PREFIX=



REDIS_HOST=10.10.10.15

REDIS_AUTH=

REDIS_PORT=6379

REDIS_DB=0

3、推送代码到自己gitlab项目

git add .

git commit -m 'add file'

git push

4、gitlab查看ci/cd构建

成功的终端输出如下：

5、查看节点，访问是否成功

访问测试：

七、构建错误以及处理办法

错误1：

. dial unix /var/run/docker.sock: connect: permission denied

报错信息：

Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket at unix:///var/run/docker.sock: Get http://%2Fvar%2Frun%2Fdocker.sock/v1.27/info: 
dial unix /var/run/docker.sock: connect: permission denied

原因：gitlab-runner账号权限不足，不能访问/var/run/docker.sock。

解决方案：

# 将gitlab-runner用户加入docker组

# usermod -aG docker gitlab-runner

# 查看

# groups gitlab-runner

错误2：

Reinitialized existing Git repository in /home/gitlab-runner/builds/SoPpKTDd/0/root/git-runner-demo/.git/

fatal: git fetch-pack: expected shallow list

fatal: The remote end hung up unexpectedly

ERROR: Job failed: exit status 1

#删除旧版本git

# yum remove git -y

##安装第三方yum源,centos7 基础仓库，提供的 git 版本只有到 1.8.3，沒办法使用 git 2 的一些新功能

# yum install http://opensource.wandisco.com/centos/7/git/x86_64/wandisco-git-release-7-2.noarch.rpm

##安装最新版git 2.x

# yum install git gitlab-runner

##查看版本

# git version

git version 2.22.0

八、总结

实现过程，都很顺利。