Jenkins & Docker 持续集成实践

前言

持续集成(CI/CD)是一种软件开发实践。用于帮助团队成员频繁、快速的集成，测试他们的工作成果，以尽快发现集成错误。 更频繁、更早的集成意味着更早的发现问题。通过持续集成，及时发现和解决代码故障，提高代码质量，减少故障处理成本等等。

常见持续集成工具

目前持续集成的生态越来越完善，工具也有很多，开源的或商业的。如：

• 最最流行的，也是使用最多的 Jenkins
• 有着持续集成DNA的ThoughtWorks GO。理念：”Deployment as pipeline” (华为容器平台应该是基于GO做的二次开发实现)
• Atlassian工具链之一的Bamboo (数人云应该是基于Banboo实现的CI/CD)
• 与Gitlab紧密集成的Gitlab CI
• 专为开源打造的Travis CI，与Github紧密集成
• 使用 python 语言实现的Buildbot，相信 pythoner 看到会喜欢

我们的选型是 Jenkins，所以我们来看下 Jenkins

Jenkins

Jenkins 特点

• Jenkins是开源的应用最广泛的持续集成工具，支持CI, CD；
• Jenkins有很多插件，而且用户也可以自定义插件，可扩展性非常强；
• Jenkins对Docker支持非常好，有一套完善的Docker插件；
• Jenkins2.0开始支持Pipeline，一个非常强大的插件，使用基于Groovy的DSL，支持CI/CD流水线；
• Jenkins 基于 Java 语言开发；

Jenkins 几个概念

• master 是jenkins安装和运行的地方，它负责解析job脚本，处理任务，调度计算资源；
• agent 负责处理从master分发的任务；
• executor 就是执行任务的计算资源，它可以在master或者agent上运行。多个executor也可以合作执行一些任务；
• job 任务，用来定义具体的构建过程；
• Groovy 是一种基于JVM（Java虚拟机）的敏捷开发语言，它结合了Python、Ruby和Smalltalk的许多强大的特性，Groovy 代码能够与 Java 代码很好地结合，也能用于扩展现有代码。由于其运行在 JVM 上的特性，Groovy 可以使用其他 Java 语言编写的库。Jenkins 用Groovy作为DSL；
• pipeline 流水线即代码(Pipeline as Code)，通过编码而非配置持续集成/持续交付(CI/CD)运行工具的方式定义部署。流水线使得部署是可重现、可重复的；

  流水线包括节点（Node）、阶段（Stage）和步骤（Step）。
  流水线执行在节点上。节点是Jenkins安装的一部分。流水线通常包含多个阶段。一个阶段包含多个步骤。流水线上手指南可以查看到更多的内容。

  node 在Pipeline中的context中，node是 job 运行的地方。node会给job创建一个工作空间。工作空间就是一个文件目录，这是为了避免跟资源相关的处理互相产生影响。工作空间是node创建的，在node里的所有step都执行完毕后会自动删除。

  stage 阶段，stage是一个任务执行过程的独立的并且唯一的逻辑块，pipeline定义在语法上就是由一系列的stage组成的。每一个stage逻辑都包含一个或多个step。

  step 步骤，一个step是整个流程中的一系列事情中的一个独立的任务，step是用来告诉Jenkins如何做。

• Jenkinfile Jenkins支持创建流水线。它使用一种基于Groovy的流水线领域特定语言（Pipeline DSL）的简单脚。而这些脚本，通常名字叫Jenkinsfile。它定义了一些根据指定参数执行简单或复杂的任务的步骤。流水线创建好后，可以用来构建代码，或者编排从代码提交到交付过程中所需的工作。Jenkins中的Jenkinsfile有点类似Docker中的Dockfile的感觉

Jenkins 部署

Jenkins组件其实非常少，安装部署也非常简单。Jenkins按角色就两类： master节点和slave节点。master安装完成后，在控制台中添加节点即可。

下面以Dcoker的部署方式为例说一下Jenkins的部署：

• master 节点

查看 docker hub 中 jenkins 的 image

[root@k3128v /home/huomingming]# docker search jenkinsNAME                               DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATEDjenkins Official Jenkins Docker image                   2600      [OK]       stephenreed/jenkins-java8-maven-git   Automated build that provides a continuous...   53

可以看到第一个是官方提供的，所以我们选择这个即可。

拉取 jenkins image

docker pull jenkins

启动 jenkins 容器

jenkins没有数据库，所有数据都是存放在文件中的，首先在本地创建jenkins数据目录，用于保存jenkins的数据 这个目录需要定期的备份，用于容灾(当前jenkins容器所在节点由于不可抗因素无法使用时，可以在新机器上使用备份的数据启动新的jenkins master节点)。

sudo mkdir /var/jenkinssudo chown 1000:1000 /var/jenkinssudo docker run -p 8080:8080 -p 50000:50000 -v /var/jenkins:/var/jenkins_home --name my_jenkins -d jenkins

这样jenkins就成功跑起来了。可以直接通过机器的8080端口访问jenkins. 本地的/var/jenkins就相当于容器里jenkins用户的用户主目录，所以要保证该目录的权限为uid为j1000的用户目录。

配置 jenkins

启动完 jenkins master 后，在浏览器中数据输入 http://jenkins_master_ip:8080 登录 Jenkins 控制台进行接下来的安装和配置。 具体图就不贴出来了~~

查看jenkins的版本

java -jar /usr/share/jenkins/jenkins.war --version

• slave 节点

安装 java jdk

yun install java-1.8.0-openjdk

创建 jenkins 用户

$ useradd -m jenkins -d /home/jenkins$ passwd jenkins

创建工作目录

mkdir /data/jenkinschown jenkins.jenkins /data/jenkins

添加 jenkins 用户到 docker 用户组

sudo usermod -a -G docker jenkins

配置 ssh 互信，master免密码登陆slave

master 有多种管理 slave 的方式，我们选择SSH方式 在master节点中，切换到jenkins用户 ssh-keygen -t rsa 创建秘钥对 把公钥拷贝到slave节点

scp ~/.ssh/id_rsa.pub jenkins@slave_ip:~/.ssh/authorized_keys

确保在scp前，slave节点根目录下.ssh目录已存在

chmod 700 authorized_keys

使用 jenkins 来构建 docker 是需要安装插件的。那我们需要安装哪些插件呢？

Jenkins 有哪些 Docker 的 Plugins

是非常丰富的，但并不是我们都能用的上，所以需要根据你使用的环境和平台来选择适合自己的 plugin 安装就可以了。 每个 plugin 都需要适配 Jenkins 的版本，且每个 plugin 也需要依赖一些其它 plugin，上面都已经做了标注，需要配套来用。

这里介绍几个常用的 Docker 插件

Docker Commons Plugin

其基本功能：

• API for managing Docker image and container fingerprints
• Credentials and location of Docker Registry
• Credentials and location of Docker Daemon (aka Docker Remote API)
• ToolInstallation for Docker CLI clients
• DockerImageExtractor extension point to get Docker image relations from jobs
• Simple UI referring related image fingerprints in Docker builds

Docker Plugins

该插件是将 docker 作为 jenkins 的 slave 来使用，来在 docker 容器种完成项目的build，build 完成后该容器 slave 容器就会被销毁。所有的工作都是在 slave 容器内完成。

docker-build-step

该插件在 build 过程种增加了对 Docker 命令的支持。

Docker Pipeline Plugin

基于 Docker Commons Plugin 实现的一些上层的基于 Docker 的 Pipeline 编排

Docker Hub Notification Trigger Plugin

该插件提供了当registry中的image发生变化时触发build新镜像的功能。

CloudBees Docker Build and Publish

该插件提供了通过 Dockerfile 来构建项目并将生成的镜像上传到镜像仓库的功能。

CloudBees Docker Custom Build Environment

This plugin allows the definition of a build environment for a job using a Docker container.

该插件适用于 “自由风格的软件项目”，如图：

CloudBees Docker Traceability

用于追踪通过jenkins启停的容器的事件

Kubernetes

This plugin allows Jenkins agents to be dynamically provisioned on a Kubernetes cluster. The aim of the Kubernetes plugin is to be able to use a Kubernetes cluster to dynamically provision a Jenkins agent (using Kubernetes scheduling mechanisms to optimize the loads), run a single build, then tear-down that slave.

与 Kubernetes 结合，通过 kubernetes 提供 jenkins 的 slave 节点。利用 kubernetes 的调度功能提供快速的启停 slave 节点执行 build 等任务。目前是0.11版本，稳定性有待验证。

Jenkins 有没有 API？

因为，我们不是直接在 Jenkins 的 Dashbord 来操作， 而是集成到现有平台，所以我们需要使用它的API。

Jenkins的Remote API以REST的形式进行提供。例如，我们搭建的Jenkins站点为http://myjenkins.com:8080。那么，访问http://myjenkins.com:8080/api 即可查看到该站点所有可用的API；

查询操作

执行一些动作

例如，我要创建一个 job，名字为 my_job
my_job的配置文件

调用 api 创建 my_job

curl -X POST http://www.xxx.xxx/jenkins/createItem?name=my_job  --user uname:pass --data-binary "my_job_config.xml" -H "Content-Type: application/xml"

然后，你就可以在 Jenkins dashboard 上看到这个 job 了。它的管理页面为http://myjenkins.com:8080/job/my_job。那么我们访问 /my_job/api/ 即可查看到该job可用的API。

更多的 api 介绍可以参考Jenkins的官方wiki，这里只是个引子，在此就不过多进行介绍。