基于Jenkins与Docker的CI/CD实战部署

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    本实践介绍了利用Jenkins和docker技术，如何实现CI/CD的各环节的步骤，包括环境准备，代码提交，编译程序，构建镜像，部署，测试，一套完整的安装部署流程。

一、应用场景问题

       一个产品项目，开发测试所需要处理的事情大概有：申请测试机器、编码实现、部署测试、集成等，而其中申请测试机器和部署测试是两个最耗时且低技术含量的操作。那如何简化整个流程，使开发人员一提交代码后，就能快速将应用部署到一台服务器上,以提高项目的开发效率？
     测试环境和正式环境，由于两者环境的不同，比如操作系统、中间件版本、环境变量、安装路径等等,导致泄露到正式环境的bug通常是由于这种原因引起，那如何尽可能保证这两个环境的一致性，以提高项目的质量?

二、解决思路及步骤

基于docker容器技术的自动化部署，程序员提交代码到gitLab仓库，可触发Jenkins触发构建项目，拉取代码，编码、再打包镜像，推送到镜像仓库,并由Jenkins执行脚本把docker镜像Run起来。

整个流程需要用到如下的工具:
gitlab：源代码版本管理工具，开发人员提交代码到GitLab仓库
Jenkins：Jenkins人工或定时触发构建项目，拉取代码，编码、再打包镜像，推送到镜像仓库
harbor：存放镜像的仓库

 环境准备：

主机名                          IP                          角色

gitlab.jackyops.com    192.168.3.17          gitlab

reg.jackyops.com       192.168.3.16           jenkins   harbor

node01                        92.168.3.10            docker 

操作系统centos 7.3  关闭防火墙 ，selinux 

三、gitlab仓库部署

安装GitLab仓库并启动

[root@gitlab gitlab]# curl https://packages.gitlab.com/install/repositories/gitlab/gitlab-ce/script.rpm.sh | sudo bash
[root@gitlab gitlab]# yum install -y gitlab-ce
# 配置和启动GitLab
[root@gitlab gitlab]# gitlab-ctl reconfigure

GitLab常用命令
sudo gitlab-ctl start    # 启动所有 gitlab 组件；
sudo gitlab-ctl stop        # 停止所有 gitlab 组件；
sudo gitlab-ctl restart        # 重启所有 gitlab 组件；
sudo gitlab-ctl status        # 查看服务状态；
sudo gitlab-ctl reconfigure        # 启动服务；
sudo vim /etc/gitlab/gitlab.rb        # 修改默认的配置文件；
gitlab-rake gitlab:check SANITIZE=true --trace    # 检查gitlab；
sudo gitlab-ctl tail        # 查看日志；

或者直接使用git创建仓库

[root@gitlab gitlab]# yum install git -y
# 创建Git用户并设置密码
[root@gitlab gitlab]# useradd git
[root@gitlab gitlab]# passwd git
# 创建仓库
[root@gitlab gitlab]# su - git
[root@gitlab gitlab]# mkdir solo.git
[root@gitlab gitlab]# cd solo.git
[root@gitlab gitlab]# git --bare init
# 访问创建的这个仓库
[root@gitlab gitlab]# git clone [email protected]:/home/git/solo.git

四、安装Jenkins

      Jenkins是一个功能强大的应用程序，允许持续集成和持续交付项目，无论用的是什么平台。这是一个免费的源代码，可以处理任何类型的构建或持续集成。集成Jenkins可以用于一些测试和部署技术。Jenkins是一种软件允许持续集成。

产品设计成型 -> 开发人员开发代码 -> 测试人员测试功能 -> 运维人员发布上线 
持续集成 （Continuous integration，简称CI） 
持续交付（Continuous delivery） 
持续部署（continuous deployment）

官方下载链接：https://jenkins.io/download/

下载长期TLS维护版本，本次是通过下载Generic Java package(.war)包安装Jenkins

maven官网下载： http://maven.apache.org/download.cgi

下载 apache-maven-3.5.4-bin.tar.gz

在安装前需要具备Java&maven环境，安装方式如下：

[root@reg ~]# tar zxf jdk-8u45-linux-x64.tar.gz 
[root@reg ~]# tar zxf apache-maven-3.5.4-bin.tar.gz
[root@reg ~]# mv jdk-8u45-linux-x64 /usr/local/jdk8
[root@reg ~]# mv apache-maven-3.5.4-bin /usr/local/maven
[root@reg ~]# vi /etc/profile
export MAVEN_HOME=/usr/local/maven
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk8
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar 
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$MAVEN_HOME/bin
[root@reg ~]# source /etc/profile 

在reg.jackyops.com主机安装Jenkins，下载Tomcat二进制包将war包到webapps下

[root@reg ~]# wget http://mirrors.jenkins.io/war-stable/latest/jenkins.war 
[root@reg ~]# wget http://mirrors.shu.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.32/bin/apache-tomcat-8.5.32.tar.gz 
[root@reg ~]# tar zxf apache-tomcat-8.5.32.tar.gz 
[root@reg ~]# mv apache-tomcat-8.5.32 /opt/tomcat-jenkins
[root@reg ~]# rm /opt/tomcat-jenkins/webapps/* -rf 
[root@reg ~]# unzip jenkins.war -d /opt/tomcat-jenkins/webapps/ROOT 
[root@reg ~]# /opt/tomcat-jenkins/bin/startup.sh
[root@reg ~]# tailf /opt/tomcat-jenkins/logs/catalina.out
... 
Jenkins initial setup is required. An admin user has been created and a password generated. 
Please use the following password to proceed to installation: 

3kd844lde167fd4b8ab62f9497d3242ldsfs 

This may also be found at: /root/.jenkins/secrets/initialAdminPassword ...

以上成功的部署完Jenkins,访问Jenkins http://192.168.3.16:8080/jenkins

第一步：输入上面日志输出的密码：3kd844lde167fd4b8ab62f9497d3242ldsfs ，或者从本机/root/.jenkins/secrets/initialAdminPassword文件获取，点击继续
第二步：点击“选择插件来安装”
第三步：保持默认，点击继续
第四步：创建管理员用户，保存并完成
第五步：设置Jenkins访问地址，保持默认，点击保存完成

安装完成，开始使用Jenkins：

五 安装dokcer

分配在reg.jackyops.com,node01主机安装Docker，如下：

1. 安装依赖包

# yum install -y yum-utils   device-mapper-persistent-data   lvm2

2. 添加Docker源

#  yum-config-manager --add-repo     https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

3. 安装Docker CE 

# yum -y install docker-ce

4 .配置加速器

# curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s http://bc437cce.m.daocloud.io

5. 添加开机自启，启动服务

# systemctl start docker
# systemctl enable docker

6. 配置国内镜像（可选）

# cat /etc/docker/daemon.json 
{
"registry-mirrors": [ "https://registry.docker-cn.com"],
"insecure-registries":["jackyops.com","192.168.3.16","reg.jackyops.com"]
}

六  部署harbor私有仓库

       Harbor是镜像仓库，那么就应当是存储镜像的，这个可能是大多数接触harbor的人的一个误区，当深入了解以后才发现，镜像的存储harbor使用的是官方的docker registry服务去完成，至于registry是用本地存储或者s3都是可以的，harbor的功能是在此之上提供用户权限管理、镜像复制等功能，提高使用的registry的效率。

安装harbor之前需要先安装 docker-compose，harbor下载地址：https://github.com/goharbor/harbor/releases

# unzip docker-compose-linux-x86_64.zip 
# cp docker-compose /usr/bin/
# chmod +x /usr/bin/docker-compose 
# tar -xvf harbor-offline-installer-v1.5.1.tgz 
# cd harbor
# vim harbor.cfg
  hostname = reg.jackyops.com
#  ./prepare
# ./install.sh 
# 查看容器是否运行
#  docker-compose ps

七. 构建Tomcat基础镜像

     JAVA程序必须有JDK环境才可以运行，为了减少镜像文件大小及提高性能，这里直接把JDK放到宿主机上，容器以挂载形式使用。
在reg.jackyops.com,node01上安装JDK：

# tar zxvf jdk-8u45-linux-x64.tar.gz 
# mv jdk-8u45-linux-x64 /usr/local/jdk
Tomcat基础镜像Dockerfile：

# cat Dockerfile

FROM centos:7
MAINTAINER zhouyuchun

ENV VERSION=8.5.32

ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk

RUN yum -y update && \
    yum install wget curl -y && \
    yum clean all && \
    wget http://mirrors.shu.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v${VERSION}/bin/apache-tomcat-${VERSION}.tar.gz && \
    tar zxf apache-tomcat-${VERSION}.tar.gz && \
    mv apache-tomcat-${VERSION} /usr/local/tomcat && \
    rm -rf apache-tomcat-${VERSION}.tar.gz /usr/local/tomcat/webapps/* && \
    mkdir -p /usr/local/tomcat/webapps/ROOT  && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

WORKDIR /usr/local/tomcat

EXPOSE 8080
CMD ["./bin/catalina.sh", "run"]

构建镜像并上传到registry：

# docker pull reg.jackyops.com/ops/tomcat8:v1.0 -f Dockerfile .
# docker push reg.jackyops.com/ops/tomcat8:v1.0

 

 八. Jenkins配置全局工具配置

主页面 -> 系统管理 -> 全局工具配置

指定JDK、Maven、Git路径

如果Jenkins主机没有git命令，需要安装Git：
# yum install git -y

九、Jenkins安装必要插件

1. Jenkins安装必要插件
主页面 -> 系统管理 ->管理插件

安装SSH与Git Parameter插件。

插件说明：

• SSH：用于SSH远程Docker主机执行Shell命令
• Git Parameter：动态获取Git仓库Branch、Tag

2. 配置SSH插件
第一步：先创建一个用于连接Docker主机的凭据。
主页面 -> 凭据 -> 系统 -> 右击全局凭据 -> 添加凭据：

输入连接node01主机的用户名和密码： 

第二步：添加SSH远程主机
主页面 -> 系统管理 -> 系统设置 -> SSH remote hosts：

十. 上传solo项目代码到gitlab仓库

从Github拉取开源博客系统solo：

# git clone https://github.com/b3log/solo
# cd solo
移除旧的推送地址，添加新的：
# git remote remove origin 
# git remote add origin [email protected]/solo.git
提交代码到Git仓库并创建tag：
# touch src/main/webapp/test.html
# git add .
# git commit -m “init jacky”
创建标签：
# git tag 3.0.0
推送到Git服务器：
# git push origin 3.0.0 

十一. Jenkins创建项目并发布测试

主页》新建任务>输入任务名，构建一个Maven项目

如果没有显示“构建一个Maven项目”选项，需要在管理插件里安装“Maven Integration plugin”插件。
配置Git参数化构建：

动态获取GitLab仓库tag，与用户交互选择Tag发布：

指定项目Gitlab仓库地址：

修改*/master为$Tag，Tag是上面动态获取的变量名，表示根据用户选择打代码tag版本。

设置maven构建命令选项：

利用pom.xml文件构建solo项目。
在Jenkins本机镜像构建与推送到harbor镜像仓库，并SSH远程连接到node01主机使用推送的镜像创建容器：

图中，在Jenkins主机执行的Shell命令如下：

docker login reg.jackyops.com --username=jacky --password=Jacky123
REPOSITORY=reg.jackyops.com/project/solo:${Tag}
# 构建镜像
cat > Dockerfile << EOF
FROM reg.jackyops.com/ops/tomcat8:v1.0
RUN rm -rf /usr/local/tomcat/webapps/ROOT
COPY target/*.war /usr/local/tomcat/webapps/ROOT.war
WORKDIR /usr/local/tomcat
CMD ["./bin/catalina.sh", "run"]
EOF
docker build -t $REPOSITORY .
# 上传镜像
docker push $REPOSITORY

图中，SSH远程node01主机执行的Shell命令如下：

REPOSITORY=reg.jackyops.com/project/solo:${Tag}

# 部署
docker rm -f blog-solo |true
docker images $REPOSITORY  |true
docker container run -d --name blog-solo -v /usr/local/jdk:/usr/local/jdk -p 89:8080 $REPOSITORY

注：容器名称blog-solo，暴露宿主机端口89，即使用宿主机IP:89访问blog-solo项目。
blog-solo项目已配置完成，开始构建：

选择tag，开始构建：

最终访问的web界面如下

如果输出上述页面说明是正常的，页面没有加载成功样式，需要修改下项目里访问地址。

Jenkins+docker的CI/CD环境搭建完成,可以模拟提交代码并打tag测试自动化发布流程。