基于K8s构建Jenkins持续集成平台（部署流程）

Posted 2022-12-15 LuckyTHP

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了基于K8s构建Jenkins持续集成平台（部署流程）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

转载至：https://blog.csdn.net/m0_59430185/article/details/123394853

文章目录

一、传统Jenkins的Master-Slave方案的缺陷
二、K8s+Docker+Jenkins持续集成架构
- - 1. 架构图
  - 2. 持续集成优点
三、K8S 集群部署
四、部署配置 NFS
五、K8S上安装Jenkins-Master
六、Jenkins与Kubernetes整合
七、基于kubernetes平台微服务的部署

一、传统Jenkins的Master-Slave方案的缺陷

Master节点发生单点故障时，整个流程都不可用了
每个 Slave节点的配置环境不一样，来完成不同语言的编译打包等操作，但是这些差异化的配置导致管理起来非常不方便，维护起来也是比较费劲
资源分配不均衡，有的 Slave节点要运行的job出现排队等待，而有的Slave节点处于空闲状态
资源浪费，每台 Slave节点可能是实体机或者VM，当Slave节点处于空闲状态时，也不会完全释放掉资源

可以引入Kubernates来解决

二、K8s+Docker+Jenkins持续集成架构

1. 架构图

大致工作流程：手动/自动构建 -> Jenkins 调度 K8S API -＞动态生成 Jenkins Slave pod -＞ Slave pod 拉取 Git 代码／编译／打包镜像 -＞推送到镜像仓库 Harbor -＞ Slave 工作完成，Pod 自动销毁 -＞部署到测试或生产 Kubernetes平台。（完全自动化，无需人工干预）

2. 持续集成优点

服务高可用：
当 Jenkins Master 出现故障时，Kubernetes 会自动创建一个新的 Jenkins Master
容器，并且将 Volume 分配给新创建的容器，保证数据不丢失，从而达到集群服务高可用。
动态伸缩，合理使用资源：
每次运行 Job 时，会自动创建一个 Jenkins Slave，Job 完成后，Slave 自动注销并删除容器，资源自动释放，而且 Kubernetes 会根据每个资源的使用情况，动态分配Slave 到空闲的节点上创建，降低出现因某节点资源利用率高，还排队等待在该节点的情况。
扩展性好：
当 Kubernetes 集群的资源严重不足而导致 Job 排队等待时，可以很容易的添加一个 Kubernetes Node 到集群中，从而实现扩展。

三、K8S 集群部署

1. 环境配置

主机名称	IP地址	安装的软件
Gitlab服务器	192.168.74.11	Gitlab-12.4.2
harbor仓库服务器	192.168.74.7	Harbor1.9.2
master	192.168.74.4	kube-apiserver、kube-controller-manager、kube- scheduler、docker、etcd、calico，NFS
node1	192.168.74.5	kubelet、kubeproxy、Docker18.06.1-ce
node2	192.168.74.6	kubelet、kubeproxy、Docker18.06.1-ce

三台k8s服务器上操作
安装 Docker：

#环境配置
hostnamectl set-hostname master && su
hostnamectl set-hostname node1 && su 
hostnamectl set-hostname node2 && su

vim /etc/resolv.conf
nameserver 114.114.114.114

#关闭防火墙，selinux，swap
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
setenforce 0
#永久关闭
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled

swapoff -a
#永久关闭需进入配置文件注释掉以下段
vim /etc/fstab 
....
/dev/mapper/cl-swap swap swap defaults 0 0
....

#安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

#设置阿里云镜像源
cd /etc/yum.repos.d/
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

#安装 docker-ce 社区版
yum install -y docker-ce
systemctl start docker
systemctl enable docker

#配置镜像加速，官方网址可参考：https://help.aliyun.com/document_detail/60750.html
mkdir -p /etc/docker
#直接命令行输入以下内容：

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'

  "registry-mirrors": ["https://wrdun890.mirror.aliyuncs.com"]

EOF
#把Harbor地址加入到Docker信任列表（harbor仓库的docker中不需要配）
vim /etc/docker/daemon.json 


  "registry-mirrors": ["https://wrdun890.mirror.aliyuncs.com"],
"insecure-registries": ["192.168.74.7:85"]


systemctl daemon-reload							
systemctl restart docker						

#网络优化
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1

sysctl -p
systemctl restart network
systemctl restart docker
docker version	
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162

配置基础环境

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.74.4 master
192.168.74.5 node1
192.168.74.6 node2
EOF

#设置系统参数,加载br_netfilter模块
modprobe br_netfilter

#设置允许路由转发，不对bridge的数据进行处理创建文件
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1 
vm.swappiness = 0
EOF

sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf  #执行文件

#kube-proxy开启ipvs的前置条件
cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF

chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash 

/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132

2. 安装kubelet、kubeadm、kubectl

kubeadm: 用来初始化集群的指令。
kubelet: 在集群中的每个节点上用来启动 pod 和 container 等。
kubectl: 用来与集群通信的命令行工具。

在三台k8s服务器上配置

#清空yum缓存
yum clean all

#设置yum安装源
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[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

#安装
yum install -y kubelet-1.17.0 kubeadm-1.17.0 kubectl-1.17.0

#kubelet设置开机启动（注意：先不启动，现在启动的话会报错）
systemctl enable kubelet

#查看版本
kubelet --version
12345678910111213141516171819202122

3.Master节点上进行配置

#运行初始化命令

kubeadm init --kubernetes-version=1.17.0 \\
--apiserver-advertise-address=192.168.74.4 \\
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \\
--service-cidr=10.1.0.0/16 \\
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

#这里需要等待，最后会提示节点安装的命令，需要复制下来后面加入集群的时候使用
#注意：apiserver-advertise-address这个地址必须是master机器的IP 
12345678910

常见错误如下：

错误① ：
[WARNING IsDockerSystemdCheck]: detected "cgroupfs" as the Docker cgroup driver 作为Docker cgroup驱动程序。，Kubernetes推荐的Docker驱动程序是“systemd”

解决方案：

#修改Docker的配置，加入下面的配置，然后重启docker

vim /etc/docker/daemon.json

"exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"]

123456

错误②：
[ERROR NumCPU]: the number of available CPUs 1 is less than the required 2

解决方案：
修改机器的CPU核数，最少二个

启动kubelet

systemctl restart kubelet
1

配置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
123

4. 安装Calico

master节点

mkdir /root/k8s

cd /root/k8s

#不检查凭证下载calico.yaml文件
wget --no-check-certificate https://docs.projectcalico.org/v3.10/getting-started/kubernetes/installation/hosted/kubernetes-datastore/calico-networking/1.7/calico.yaml

#地址更改，方便从节点通信
sed -i 's/192.168.0.0/10.244.0.0/g' calico.yaml

kubectl apply -f calico.yaml
1234567891011

看所有Pod的状态，需要确保所有Pod都是Running状态

kubectl get pod --all-namespaces -o wide
1

5.Slave节点

使用之前Master节点产生的命令加入集群

kubeadm join 192.168.74.4:6443 --token 22hiwz.xu5n0ekvkcy7lmsd \\
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:f4006c9dae8838d1ee151671ad43ec8305d6b4e86b00f3e3206b356767be0958 

#启动kubelet
systemctl start kubelet
12345

6. 验证部署结果

回到Master节点查看，如果Status全部为Ready，代表集群环境搭建成功

kubectl get nodes
1

四、部署配置 NFS

NFS（Network FileSystem）：

它最大的功能就是可以通过网络，让不同的机器、不同的操作系统可以共享彼此的文件。
我们可以利用NFS共享Jenkins运行的配置文件、Maven的仓库依赖文件等

1. 安装NFS服务

所有K8S的节点都需要安装

yum install -y nfs-utils
1

2. 创建共享目录

mkdir -p /opt/nfs/jenkins

vim /etc/exports			#添加下面的参数
	
/opt/nfs/jenkins *(rw,no_root_squash)    
12345

3. 启动服务

systemctl enable nfs	
systemctl start nfs	
12

4. 查看NFS共享目录

showmount -e 192.168.74.4
1

三台服务器都要能访问

五、K8S上安装Jenkins-Master

1. 创建NFS client provisioner

nfs-client-provisioner 是一个Kubernetes的简易 NFS 的外部 provisioner，本身不提供 NFS，需要现有的 NFS 服务器提供存储。

上传 nfs-client-provisioner 构建文件

[root@master ~]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@master ~]# unzip nfs-client.zip 
Archive:  nfs-client.zip
   creating: nfs-client/
  inflating: nfs-client/class.yaml   
  inflating: nfs-client/deployment.yaml  
  inflating: nfs-client/rbac.yaml    
[root@master ~]# ls
anaconda-ks.cfg       k8s         nfs-client.zip  模板  图片  下载  桌面
initial-setup-ks.cfg  nfs-client  公共            视频  文档  音乐
[root@master ~]# rm -rf nfs-client.zip 
[root@master ~]# cd nfs-client/
[root@master nfs-client]# ls
class.yaml  deployment.yaml  rbac.yaml
123456789101112131415

修改deployment.yaml，使用之前配置NFS服务器和目录

构建nfs-client-provisioner的pod资源

cd nfs-client/
kubectl create -f .				#注意后面有个小数点
12

查看pod是否创建成功

kubectl get pods
1

2. 安装 Jenkins-Master

上传Jenkins-Master构建文件并解压

在StatefulSet.yaml文件，声明了利用nfs-client-provisioner进行Jenkins-Master文件存储

Service发布方法采用NodePort，会随机产生节点访问端口

创建kube-ops的namespace
把Jenkins-Master的pod放到kube-ops下

kubectl create namespace kube-ops
1

构建Jenkins-Master的pod资源

kubectl create -f . 		#小数点
1

查看pod是否创建成功，需要耐心等待创建成功

kubectl get pods -n kube-ops
1

查看Pod运行在那个Node上，并使用自动分发的端口访问

kubectl describe pods -n kube-ops
kubectl get service -n kube-ops
12

访问地址为node节点的IP:
http://192.168.74.4:31017
需要密码

找到密钥并复制到web页面中登录

cat /opt/nfs/jenkins/kube-ops-jenkins-home-jenkins-0-pvc-6319468f-6ccf-4781-af84-df992eb7f96b/secrets/initialAdminPassword
1

注意目录中的pvc后面数字会不同，不能直接复制

Kubernetes中Jenkins部署完成！！！

3. Jenkins控制台配置

设置插件下载地址

cd /opt/nfs/jenkins/kube-ops-jenkins-home-jenkins-0-pvc-6319468f-6ccf-4781-af84-df992eb7f96b/updates/

sed -i 's/http:\\/\\/updates.jenkins- ci.org\\/download/https:\\/\\/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn\\/jenkins/g' default.json && sed -i 's/http:\\/\\/www.google.com/https:\\/\\/www.baidu.com/g' default.json
123

Manage Plugins——>Advanced，把Update Site改为国内插件下载地址

https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/jenkins/updates/update-center.json
1

安装所需插件

Chinese
Git
Pipeline
Extended Choice Parameter
Kubernetes
12345

六、Jenkins与Kubernetes整合

1. 实现Jenkins与K8s整合

系统管理->系统配置->云->新建云->Kubernetes

#kubernetes 地址采用了kube的服务器发现：
https://kubernetes.default.svc.cluster.local
命名空间填kube-ops

#点击Test Connection，如果出现 Connection test successful 的提示信息证明 Jenkins 已经可以和 Kubernetes 系统正常通信

#Jenkins URL地址：
http://jenkins.kube-ops.svc.cluster.local:8080
12345678

2. 构建Jenkins-Slave自定义镜像

Jenkins-Master在构建Job的时候，Kubernetes会创建Jenkins-Slave的Pod来完成Job的构建
我们选择运行Jenkins-Slave的镜像为官方推荐镜像：jenkins/jnlp-slave:latest，但是这个镜像里面并没有Maven 环境，为了方便使用，我们需要自定义一个新的镜像：

上传压缩包——>解压——>查看

Dockerﬁle文件内容如下：

FROM jenkins/jnlp-slave:latest

MAINTAINER itcast

# 切换到 root 账户进行操作
USER root

# 安装 maven
COPY apache-maven-3.6.2-bin.tar.gz .

RUN tar -zxf apache-maven-3.6.2-bin.tar.gz && \\
    mv apache-maven-3.6.2 /usr/local && \\
    rm -f apache-maven-3.6.2-bin.tar.gz && \\
    ln -s /usr/local/apache-maven-3.6.2/bin/mvn /usr/bin/mvn && \\
    ln -s /usr/local/apache-maven-3.6.2 /usr/local/apache-maven && \\
    mkdir -p /usr/local/apache-maven/repo

COPY settings.xml /usr/local/apache-maven/conf/settings.xml

USER jenkins
1234567891011121314151617181920

构建镜像

docker build -t jenkins-slave-maven:latest .
1

镜像打标签，上传harbor仓库

docker login -u admin -p Harbor12345 192.168.74.7:85
docker tag jenkins-slave-maven:latest 192.168.74.7:85/library/jenkins-slave-maven:latest
docker push 192.168.74.7:85/library/jenkins-slave-maven:latest
123

3. Jenkins-slave流水线项目测试

创建流水线项目

添加Gitlab凭证

用流水线语法生成拉取代码

编写Pipeline，从GItlab拉取代码（使用http方式）

def git_address = "http://192.168.74.11:82/web_demo/tensquare_back.git"
def git_auth = "2736b833-5457-4aa1-bb97-6d353bb5977d"

//创建一个Pod的模板，label为jenkins-slave
podTemplate(label: 'jenkins-slave', cloud: 'kubernetes', containers: [ 
    containerTemplate(
        name: 'jnlp',
        image: "192.168.74.7:85/library/jenkins-slave-maven:latest"
    )
  ]
)

    //引用jenkins-slave的pod模块来构建Jenkins-Slave的pod 
    node("jenkins-slave")
        stage('拉取代码')
            checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '*/master']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[credentialsId: "$git_auth", url: "$git_address"]]])
        
    

12345678910111213141516171819

构建时再开一个窗口观察，node1节点运作
可以看到构建的时候，创建了slave节点，构建是由slave进行的；
而当项目构建完成以后，这个slave节点就消失了！

七、基于kubernetes平台微服务的部署

1. 拉取代码，创建镜像

创建流水线项目

创建NFS共享目录，让所有Jenkins-Slave构建指向NFS的Maven的共享仓库目录

vim /etc/exports
#添加内容：
/opt/nfs/jenkins *(rw,no_root_squash)
/opt/nfs/maven *(rw,no_root_squash)
systemctl restart nfs
12345

编写构建Pipeline

tensquare_eureka_server@10086,tensquare_zuul@10020,tensquare_admin_service@9001,tensquare_gathering@9002
1

注册中心,服务网关,认证中心,活动微服务
1

上述所有逗号都要用英文

继续添加字符串参数

配置harbor凭证

脚本文件

def git_address = "http://192.168.8.18:82/gl/tensquare_back.git" 
def git_auth = "da4091ce-712f-42fa-a3a8-d8aad6a166c1"
//构建版本的名称
def tag = "latest"
//Harbor私服地址
def harbor_url = "192.168.8.20:85"
//Harbor的项目名称
def harbor_project_name = "tensquare"
//Harbor的凭证
def harbor_auth = "c77a32ac-33a1-4855-947c-b0c4d788c555"



podTemplate(label: 'jenkins-slave', cloud: 'kubernetes', containers: [ 
        containerTemplate(
            name: 'jnlp',
            image: "192.168.8.20:85/library/jenkins-slave-maven:latest"
        ),
        containerTemplate( 
            name: 'docker',
            image: "docker:stable",
            ttyEnabled: true,
            command: 'cat'
        ),
    ],
    volumes: [
        hostPathVolume(mountPath: '/var/run/docker.sock', hostPath: '/var/run/docker.sock'),
        nfsVolume(mountPath: '/usr/local/apache-maven/repo', serverAddress: '192.168.8.12' , serverPath: '/opt/nfs/maven'),
    ],
)

node("jenkins-slave")
    // 第一步
    stage('pull code')
        checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '*/master']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[credentialsId: "$git_auth", url: "$git_address"]]])
    
    // 第二步
    stage('make public sub project')
        //编译并安装公共工程
        sh "mvn -f tensquare_common clean install"
    
    // 第三步
    stage('make image')
        //把选择的项目信息转为数组
        def selectedProjects = "$project_name".split(',')


        for(int i=0;i<selectedProjects.size();i++)
            //取出每个项目的名称和端口
            def currentProject = selectedProjects[i];
            //项目名称
            def currentProjectName = currentProject.split('@')[0]
            //项目启动端口
            def currentProjectPort = currentProject.split('@')[1]

            //定义镜像名称
            def imageName = "$currentProjectName:$tag"

            //编译，构建本地镜像
            sh "mvn -f $currentProjectName clean package dockerfile:build"
            container('docker') 

                //给镜像打标签
                sh "docker tag $imageName $harbor_url/$harbor_project_name/$imageName"

                //登录Harbor，并上传镜像
                withCredentials([usernamePassword(credentialsId: "$harbor_auth", passwordVariable: 'password', usernameVariable: 'username')])
                
                    //登录
                    sh "docker login -u $username -p $password $harbor_url"
                    //上传镜像
                    sh "docker push $harbor_url/$harbor_project_name/$imageName"
                

            //删除本地镜像
            sh "docker rmi -f $imageName" 
            sh "docker rmi -f $harbor_url/$harbor_project_name/$imageName"
            
        
    


12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777879808182

在构建过程会发现无法创建仓库目录，是因为NFS共享目录权限不足，需更改权限

mkdir -p /opt/nfs/maven
chmod -R 777 /opt/nfs/maven

#Docker命令执行权限问题(node节点)
chmod 777 /var/run/docker.sock
12345

进行构建测试

这是第一次下载maven组件，所以时间会有些长

2. 配置eureka服务

安装插件Kubernetes Continuous Deploy

添加k8s凭证

[root@master ~]# cd .kube/
[root@master .kube]# ls
cache  config  http-cache
[root@master .kube]# cat config 
1234

复制id

编写pipeline脚本

def git_address = "http://192.168.74.11:82/web_demo/tensquare_back.git"
def git_auth = "2736b833-5457-4aa1-bb97-6d353bb5977d"
//构建版本的名称
def tag = "latest"
//Harbor私服地址
def harbor_url = "192.168.74.7:85"
//Harbor的项目名称
def harbor_project_name = "tensquare"
//Harbor的凭证
def harbor_auth = "4b806397-44dd-42c9-8a4c-38d298c1f86b"
//k8s的凭证
def k8s_auth="a74bad1a-3efb-4143-8816-a4f5a0a3cf3b"
//定义k8s-barbor的凭证
def secret_name="registry-auth-secret"



podTemplate(label: 'jenkins-slave', cloud: 'kubernetes', containers: [ 
        containerTemplate(
            name: 'jnlp',
            image: "192.168.74.7:85/library/jenkins-slave-maven:latest"
        ),
        containerTemplate( 
            name: 'docker',
            image: "docker:stable",
            ttyEnabled: true,
            command: 'cat'
        ),
    ],
    volumes: [
        hostPathVolume(mountPath: '/var/run/docker.sock', hostPath: '/var/run/docker.sock'),
        nfsVolume(mountPath: '/usr/local/apache-maven/repo', serverAddress: '192.168.74.4' , serverPath: '/opt/nfs/maven'),
    ],
)

node("jenkins-slave")
    // 第一步
    stage('pull code')
        checkout([$class: 'GitSCM', branches: [[name: '*/master']], extensions: [], userRemoteConfigs: [[credentialsId: "$git_auth", url: "$git_address"]]])
    
    // 第二步
    stage('make public sub project')
        //编译并安装公共工程
        sh "mvn -f tensquare_common clean install"
    
    // 第三步
    stage('make image')
        //把选择的项目信息转为数组
        def selectedProjects = "$project_name".split(',')


        for(int i=0;i<selectedProjects.size();i++)
            //取出每个项目的名称和端口
            def currentProject = selectedProjects[i];
            //项目名称
            def currentProjectName = currentProject.split('@')[0]
            //项目启动端口
            def currentProjectPort = currentProject.split('@')[1]

            //定义镜像名称
            def imageName = "$currentProjectName:$tag"

            //编译，构建本地镜像
            sh "mvn -f $currentProjectName clean package dockerfile:build"
            container('docker') 

                //给镜像打标签
                sh 基于Kubernetes集群的Jenkins CI/CD版本上线流程部署
 Kubernetes和Jenkins——基于Kubernetes构建Jenkins持续集成平台
 Kubernetes和Jenkins——基于Kubernetes构建Jenkins持续集成平台
 Kubernetes和Jenkins——基于Kubernetes构建Jenkins持续集成平台
 一步步部署基于Windows系统的Jenkins持续集成环境
 一步步部署基于Windows系统的Jenkins持续集成环境