即便一个小项目也有它的CI/CD流水线

【编者的话】本文作者通过一个简单的小项目详细介绍了如何使用Docker, GitLab, Portainer等组件搭建一套CICD流水线

{<11>}

长文预警

现如今，使用市面上的一些 工具 配置一套简单的CI/CD流水线并不是一件难事。给一个副项目弄一套这样的流水线也是一个学习许多东西的好方法。Docker，Gitlab，Portainer这些优秀的组件可以用来搭建这个流水线。

示例项目

作为一名法国索菲亚科技园区（位于法国南部）的技术活动组织者，我经常被问到是否有办法知道所有即将举行的活动（会议，灌水，由当地协会组织的聚会等...）。由于此前并没有一个单独的地方列出所有的这些活动，我便开发了 https://sophia.events ，这是一个非常简单的网站页面，它会尝试维护一份最新的活动列表。此项目的代码可以在 Gitlab 上找到。

声明：这个项目超级简单，但是项目本身的复杂度并不是本文的重点。这里我们将详细介绍到的CI/CD流水线的各个组件可以用几乎相同的方式应用到更复杂的项目上。它们也非常适合微服务的场景。

快速过一下代码

为了简化起见，这里有一份events.json文件，每个新事件均会被添加到里面。该文件的部分内容见下面的代码段（抱歉里面掺杂了一些法语）：

{

“events”: [

{

  “title”: “All Day DevOps 2018”,

  “desc”: “We’re back with 100, 30-minute practitioner-led sessions and live Q&A on Slack. Our 5 tracks include CI/CD, Cloud-Native Infrastructure, DevSecOps, Cultural Transformations, and Site Reliability Engineering. 24 hours. 112 speakers. Free online.”,

  “date”: “17 octobre 2018, online event”,

  “ts”: “20181017T000000”,

  “link”: “https://www.alldaydevops.com/",

  “sponsors”: [{“name”: “all-day-devops”}]

},

{

  “title”: “Création d’une Blockchain d’entreprise (lab) & introduction aux smart contracts”,

  “desc”: “Venez avec votre laptop ! Nous vous proposons de nous rejoindre pour réaliser la création d’un premier prototype d’une Blockchain d’entreprise (Lab) et avoir une introduction aux smart contracts.”,

“ts”: “20181004T181500”,

“date”: “4 octobre à 18h15 au CEEI”,

“link”: “https://www.meetup.com/fr-FR/IBM-Cloud-Cote-d-Azur-Meetup/events/254472667/",

“sponsors”: [{“name”: “ibm”}]

},

…

]

}

此文件将会被一个mustache 模板 渲染并生成最终的网站素材。

Docker多阶段构建

一旦生成了最终的网站素材，它们将会被拷贝到一个nginx镜像里，该镜像将会被部署到目标机器上。

得益于多阶段构建（multi-stage build），本次构建分为两部分：

• 网站素材的生成
• 包含网站素材的最终镜像的创建

用来构建镜像的Dockerfile如下：

生成素材

FROM node:8.12.0-alpine AS build

COPY . /build

WORKDIR /build

RUN npm i

RUN node clean.js

RUN ./node_modules/mustache/bin/mustache events.json index.mustache > index.html

构建托管它们的最终镜像

FROM nginx:1.14.0

COPY --from=build /build/*.html /usr/share/nginx/html/

COPY events.json /usr/share/nginx/html/

COPY css /usr/share/nginx/html/css

COPY js /usr/share/nginx/html/js

COPY img /usr/share/nginx/html/img

本地测试

为了测试生成站点，只需克隆该仓库然后运行test.sh脚本即可。它将随后创建出一个镜像并运行一个容器：

$ git clone git@gitlab.com:lucj/sophia.events.git



$ cd sophia.events



$ ./test.sh

Sending build context to Docker daemon  2.588MB

Step 1/12 : FROM node:8.12.0-alpine AS build

---> df48b68da02a

Step 2/12 : COPY . /build

---> f4005274aadf

Step 3/12 : WORKDIR /build

---> Running in 5222c3b6cf12

Removing intermediate container 5222c3b6cf12

---> 81947306e4af

Step 4/12 : RUN npm i

---> Running in de4e6182036b

npm notice created a lockfile as package-lock.json. You should commit this file.

npm WARN www@1.0.0 No repository field.

added 2 packages from 3 contributors and audited 2 packages in 1.675s

found 0 vulnerabilities

Removing intermediate container de4e6182036b

---> d0eb4627e01f

Step 5/12 : RUN node clean.js

---> Running in f4d3c4745901

Removing intermediate container f4d3c4745901

---> 602987ce7162

Step 6/12 : RUN ./node_modules/mustache/bin/mustache events.json index.mustache > index.html

---> Running in 05b5ebd73b89

Removing intermediate container 05b5ebd73b89

---> d982ff9cc61c

Step 7/12 : FROM nginx:1.14.0

---> 86898218889a

Step 8/12 : COPY --from=build /build/*.html /usr/share/nginx/html/

---> Using cache

---> e0c25127223f

Step 9/12 : COPY events.json /usr/share/nginx/html/

---> Using cache

---> 64e8a1c5e79d

Step 10/12 : COPY css /usr/share/nginx/html/css

---> Using cache

---> e524c31b64c2

Step 11/12 : COPY js /usr/share/nginx/html/js

---> Using cache

---> 1ef9dece9bb4

Step 12/12 : COPY img /usr/share/nginx/html/img

---> e50bf7836d2f

Successfully built e50bf7836d2f

Successfully tagged registry.gitlab.com/lucj/sophia.events:latest

=> web site available on http://localhost:32768

我们可以使用上述输出的末尾提供的URL访问网站页面。

{<2>}

目标环境

云厂商创建的一台虚拟机

或许你也注意到了，这个网站并不是那么关键（每天只有几十次访问），也因此它只需要跑在一台单个的虚拟机上即可。该虚拟机是由 Exoscale ，一个伟大的欧洲云厂商，它上面的Docker Machine创建出来的。

顺便一提，如果你想试试Exoscale的服务的话，知会我一声，我可以提供20欧元的优惠券。

以swarm模式启动的 docker 守护进程

在上面这台虚拟机上运行的Docker守护进程被配置成以Swarm模式运行，因此它支持使用Docker Swarm原生提供的stack，service，config以及secret等原语和它强大（且易于使用）的编排功能。

以docker stack形式运行的应用

下述文件内容里定义了一个包含网站素材的nginx web服务器作为一个服务（service）运行。

version: "3.7"

services:

www:

image: registry.gitlab.com/lucj/sophia.events

networks:

  - proxy

deploy:

  mode: replicated

  replicas: 2

  update_config:

    parallelism: 1

    delay: 10s

  restart_policy:

    condition: on-failure

networks:

proxy:

external: true

这里有几处需要解释下：

• 镜像存储在托管到gitlab.com的私有镜像仓库（这里没涉及到Docker Hub）
• 服务是以2个副本的形式运行在副本模式下，这也就意味着同一时间该服务会有两个正在运行中的任务/容器。Swarm的service会关联一个VIP（虚拟IP地址），这样一来目标是该服务的每个请求会在两个副本之间实现负载均衡。
• 每次完成服务更新时（部署一个新版本的网站），其中一个副本会被更新，然后在10秒后更新第二个副本。这可以确保在更新期间整个网站仍然可用。我们也可以使用回滚策略，但是在这里没有必要。
• 服务会被绑定到一个外部的代理网络，这样一来TLS termination（在swarm里部署的，跑在另外一个服务里，但是超出本项目的范畴）可以发送请求给www服务。

要运行这个stack只需要执行如下命令：

$ docker stack deploy -c sophia.yml sophia_events

统御一切的Portainer

Portainer 是一套很棒的wbe UI工具，它可以很方便地管理Docker宿主机和Docker Swarm集群。下面是Portainer操作界面的一张截图，里面列出了swarm集群里当前可用的stack。

{<3>}

当前设定下有3个stack：

• Portainer自己
• 包含了跑着我们网站的服务的sophia_events
• tls，TLS termination服务

如果列出跑在sophia_events stack里的 www 服务的明细的话，我们将可以看到 该服务的webhook 已经处于激活状态。Portainer 1.19.2（迄今为止最新的版本）已经加入了这一功能的支持，它允许定义一个HTTP Post端点，可以在被调用后触发一次服务的更新。正如我们稍后将会看到的，Gitlab runner会负责调用这个webhook。

{<4>}

备注：从屏幕截图中可以看到，笔者是通过 localhost:8888 这个地址访问Portainer的用户界面。由于笔者不想将Portainer实例对外暴露，因此是通过ssh隧道访问，该隧道可以通过如下命令开启：

ssh -i ~/.docker/machine/machines/labs/id_rsa -NL 8888:localhost:9000 $USER@$HOST

这样一来，目标是本地机器上的8888端口的所有请求均会通过ssh转发到虚拟机上的9000端口上。9000端口是Portainer在虚拟机上运行时监听的端口，但是并未对外开放，因为它被Exoscale配置的一个安全组禁用了。

备注：在上述命令里，用来连接虚拟机的ssh key是在虚拟机创建时由Docker Machine生成的一个key。

GitLab runner

Gitlab的runner是一个负责执行定义在.gitlab-ci.yml文件里的一组action的进程。就我们这个项目来说，我们定义了一个我们自己的runner，它在虚拟机上以一个容器的形式运行。

第一步就是带上一堆参数来注册该runner。

CONFIG_FOLDER=/tmp/gitlab-runner-config

docker run — rm -t -i \

-v $CONFIG_FOLDER:/etc/gitlab-runner \

gitlab/gitlab-runner register \

--non-interactive \

--executor "docker" \

—-docker-image docker:stable \

--url "https://gitlab.com/" \

—-registration-token "$PROJECT_TOKEN" \

—-description "Exoscale Docker Runner" \

--tag-list "docker" \

--run-untagged \

—-locked="false" \

--docker-privileged

在上述参数中，PROJECT_TOKEN可以在Gitlab.com的项目页面上找到，并可以用来注册外部的runner。

{<5>}

用来注册一个新的runner的注册token。

一旦runner注册上了，我们需要启动它：

CONFIG_FOLDER=/tmp/gitlab-runner-config

docker run -d \

--name gitlab-runner \

—-restart always \

-v $CONFIG_FOLDER:/etc/gitlab-runner \

-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \

gitlab/gitlab-runner:latest

等到它注册上了而且启动起来了，该runner便会出现在gitlab.com上的项目页面里。

{<6>}

为此项目创建的runner。

每当有新的commit推送到仓库，此runner随后便会接收到一些要做的任务。它会按顺序执行.gitlab-ci.yml文件里定义好的测试、构建和部署几个阶段。

variables:

CONTAINER_IMAGE: registry.gitlab.com/$CI_PROJECT_PATH

DOCKER_HOST: tcp://docker:2375

stages:

- test

- build

- deploy

test:

stage: test

image: node:8.12.0-alpine

script:

- npm i

- npm test

build:

stage: build

image: docker:stable

services:

- docker:dind

script:

- docker image build -t $CONTAINER_IMAGE:$CI_BUILD_REF -t $CONTAINER_IMAGE:latest .

- docker login -u gitlab-ci-token -p $CI_JOB_TOKEN registry.gitlab.com

- docker image push $CONTAINER_IMAGE:latest

- docker image push $CONTAINER_IMAGE:$CI_BUILD_REF

only:

- master

deploy:

stage: deploy

image: alpine

script:

- apk add --update curl

- curl -XPOST $WWW_WEBHOOK

only:

- master

• 测试阶段（test stage）将会运行一些预备检查，确保events.json文件格式正确，并且这里没有遗漏镜像
• 构建阶段（build stage）会做镜像的构建并将它推送到Gitlab上的镜像仓库
• 部署阶段（deploy stage）将会通过发送给Portainer的一个webhook触发一次服务的更新。WWW_WEBHOOK变量的定义可以在Gitlab.com上项目页面的CI/CD设置里找到。

{<7>}

备注：

• runner在swarm上是以一个容器的形式运行。我们可以使用一个共享的runner，这是一些公用的runner，它们会在托管到Gitlab的不同项目所需的任务之间分配时间。但是，由于runner需要访问Portainer的端点（用来发送webhook），也因为笔者不希望Portainer能够从外界访问到，将runner跑在集群里会更安全一些。
• 再者，由于runner跑在一个容器里，为了能够通过Portainer暴露在宿主机上的9000端口连到Portainer，它会将webhook请求发送到Docker0桥接网络上的IP地址。也因此，webhook将遵循如下格式： http://172.17.0.1:9000/api […]a7-4af2-a95b-b748d92f1b3b

部署流程

新版本的站点更新遵循如下流程：

{<8>}

1. 一个开发者推送了一些变更到Gitlab。这些变更基本上囊括了events.json文件里一个或多个新的事件加上一些额外赞助商的logo。
2. Gitlab runner执行在.gitlab-ci.yml里定义好的一组action。
3. Gitlab runner调用在Portainer中定义的webhook。
4. 在接收到webhook后，Portainer将会部署新版本的www服务。它通过调用Docker Swarm的API实现这一点。Portainer可以通过在启动时绑定挂载的/var/run/docker.sock套接字来访问该API。

如果你想知道更多此unix套接字用法的相关信息，也许你会对之前这篇文章 About /var/run/docker.sock 感兴趣。

1. 随后，用户便能看到新版本的站点。

示例

让我们一起来修改代码里的一些内容随后提交/推送这些变更。

$ git commit -m 'Fix image'



$ git push origin master

如下截图展示了Gitlab.com上的项目页面里的commit触发的流水线作业。

{<9>}

在Portainer一侧，它将会收到一个webhook请求，随后会执行一次服务的更新操作。这里可能看不太清，但是一个副本已经完成了更新，通过第二个副本可以访问站点。随后，几秒钟之后，第二个副本也更新完毕。

{<10>}

小结

即便对于这样一个小项目，为它建立一套CI/CD流水线也是一个很好的练习，尤其是可以更加熟悉GitLab（这一直在笔者要学习的列表里面），它是一个非常出色而且专业的产品。这也是一次体验大家期待已久的Portainer的最新版本（1.19.2）推出的webhook功能的机会。此外，对于像这样的副项目，Docker Swarm的使用是无脑上手的，很酷而且易于使用......

原文链接： even the smallest side project deserves its ci cd pipeline （译者：吴佳兴）