一、为什么要使用K8sCI/CD
K8sCI/CD是基于Kubernetes的CI/CD解决方案。作为基于容器的编排工具Kubernetes，能够更好地管理和部署应用程序；而CI/CD，则是将开发和部署流程自动化，同时优化和简化部署流程，提高开发效率、质量，减少错误，提高可靠性，并减少不必要的人为干预。
K8sCI/CD 将Kubernetes与流行的CI/CD工具相结合，使开发团队在Kubernetes上构建，测试和部署应用程序的流程变得容易和可靠。
二、使用K8sCI/CD的好处
1. 更高效的部署
使用K8sCI/CD能够自动化整个构建、测试和部署流程，提高自动化的程度。通过使用自动构建和测试工具，可以大幅缩短部署时间，并降低因人为错误而造成的失败率。
2. 加强应用程序的稳定性
CI/CD 工作流程的重点是自动化测试，通过在部署之前对代码进行自动化测试，能够发现和修复错误，从而提高应用程序的质量和可靠性。
3. 切换Kubernetes的版本更简单
K8sCI/CD能够快速构建不同版本的Kubernetes集群，因此可以轻松地进行版本升级，而不会影响现有的部署工作。这也为团队提供了更多的与供应商无关的选择，以防止陷入供应商捆绑软件的困境。
三、使用K8sCI/CD的典型流程
K8sCI/CD的主要流程包括构建，测试，部署和监视。
K8sCI/CD流程图
``` ------------------- | | | Git Repo | | | ------------------- | | commit | ------------------- | | | CI/CD Pipeline | | | ------------------- | | ------------------- | | | Image Repo | | | ------------------- | | deploy | ------------------- | | | K8s Cluster | | | ------------------- ```具体的流程描述如下：
1.构建
开发人员通过提交代码到Git仓库触发构建流程。CI系统会在构建服务器上进行构建，使用Docker生成镜像存到Docker Registry。
2.测试
CI/CD 完成构建后，需要对应用程序进行自动化测试。测试脚本可以包括多种测试，如单元测试，集成测试等。在测试中发现的问题可以立即重现并解决，从而避免将错误传递给客户。
3.部署
部署是CI/CD流程的核心，这意味着应用程序已经经过测试，并准备部署到生产环境。在CI/CD Pipeline中，通过在Kubernetes中使用编排脚本（如YAML）来管理和部署应用程序，执行的指令包括基础设施的创建和配置，以及部署任务的执行。
4.监视
在应用程序的生命周期内，K8sCI/CD提供了实时监视工具，可以随时监控并了解整个环境。通过集成监视工具和日志记录功能，可以跟踪应用程序性能以及任何问题后果。
四、使用K8S与Jenkins实现CI/CD
在Kubernetes上使用Jenkins CI/CD Pipeline部署的应用程序，允许将应用程序从Jenkins开始构建，然后通过Jenkins的其他插件以自动化方式将其部署到Kubernetes集群中。
1. 创建Dockerfile并上传到Docker Registry
``` FROM alpine:3.12 RUN apk update && apk add ca-certificates && rm -rf /var/cache/apk/* COPY ./my-app /my-app RUN chmod +x /my-app # Start my app CMD [ "/my-app" ] ```以上Dockerfile依赖于Alpine 3.12镜像并添加了我们的应用程序/my-app。在构建或用作镜像标签时，使用标准Makefile或其他编译器脚本将my-app构建为可执行文件。
使用以下命令将Docker映像上传到Docker registry中：docker build -t my-repo/my-app:v1 . && docker push my-repo/my-app:v1
2. 创建Kubernetes Deployment和Service资源
创建进行应用程序部署所需的Kubernetes资源，例如Deployment和Service。这些资源可以使用Kubernetes YAML文件进行编辑并提交。在没有编排工具的情况下，kubectl命令可以对这些资源进行编辑和部署：
``` apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: my-app spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: my-app release: ci template: metadata: labels: app: my-app release: ci spec: containers: - name: my-app image: my-repo/my-app:v1 ports: - containerPort: 8080 command: ["/my-app"] --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: my-app labels: app: my-app release: ci spec: type: LoadBalancer selector: app: my-app release: ci ports: - port: 8080 targetPort: 8080 ```3. 编写Jenkinsfile并创建Jenkins Pipeline
Jenkinsfile描述了CI/CD Pipeline的定义，其中包括所有步骤和任务。Jenkinsfile应在代码库中进行管理，而不是在Jenkins UI中进行维护。可以使用Kubernetes Jenkins插件（如Pipeline实现）来创建Jenkins Pipeline，并对其进行配置。以下是简化的Jenkinsfile示例：
``` node { stage('Checkout') { git branch: 'master', url: 'https://github.com/ningjh/my-app.git' } stage('Build') { sh 'docker build -t my-repo/my-app:v1 . && docker push my-repo/my-app:v1' } stage('Deploy') { kubernetesDeploy( kubeconfigId: 'my-kubeconfig', configs: 'k8s/*.yaml' ) } } ```五、总结
使用K8sCI/CD可显著提高应用程序开发和部署的效率，并降低人工错误的风险，改善开发团队的整体质量和可靠性。在Kubernetes和CI/CD之间的整合，不仅简化了整体流程，而且提供了更多的控制和灵活性，使应用程序更易于维护和管理。我们相信，在不久的将来，更多的应用程序将使用K8sCI/CD作为核心部署和开发工具。
