教程云原生容器编排【免费下载链接】kubernetes-handbookKubernetes 架构与生态从云原生到 AI 原生基础设施的构建指南项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/ku/kubernetes-handbook点击查看免费下载导读本文以 kubernetes-handbook 仓库中「持续集成与发布CI/CD」章节为核心系统梳理在 Kubernetes 集群中实施持续构建、持续集成与持续发布的完整方法论与实战路径从 DevOps 模式、GitOps 实践、云原生应用模式到发布应用的 10 条关键注意事项并进一步结合本仓库中基于 Jenkins、Drone 的真实 CI/CD 流程与边缘节点Edge Node配置给出可直接落地的方案。读完本文你将掌握 Kubernetes 中 CI/CD 的核心理念、工具选型思路以及从代码提交到镜像构建、再到集群发布的端到端实战能力。CI/CD 在 Kubernetes 中的定位持续集成与发布Continuous Integration / Continuous Delivery简称 CI/CD是微服务构建的重要环节也是 DevOps 推崇的核心方法论。众所周知Kubernetes 本身并不提供代码构建、发布和部署能力这些工作全部由 CI/CD 工作流完成。因此任何基于 Kubernetes 的应用交付体系都必须在其外围搭建一套持续构建与发布工具链。从工具选型上看有两条主流路线与企业内部已有的持续构建系统集成例如 Jenkins复用企业既有的流水线资产与权限体系在 Kubernetes 中部署一套新的持续构建与发布工具例如 Drone、ArgoCD、Tekton 等云原生原生工具。无论选择哪条路线Kubernetes 的声明式 API 都为 CI/CD 提供了天然的适配基础应用状态被描述为 YAML 清单构建产物是容器镜像发布动作是对集群 API 的幂等操作这为后续的 GitOps 实践埋下了伏笔。TheNewStack 曾出版白皮书《CI/CD with Kubernetes》共 117 页由 Rob ScottReactiveOps 公司 SRE、Janakiram MSVJanakiram Associates 首席分析师、Craig MartinKenzan 高级副总裁及 Container Solutions 共同编写内容覆盖 DevOps 模式、云原生应用模式、使用 Spinnaker 做持续交付以及云原生时代的监控本节部分内容即参考自该书。DevOps 模式容器与编排带来的变革在云原生应用诞生之前业界已经存在大量流行的自动化运维工具如 Chef、Puppet 等随后又诞生了 CI/CD 流水线。Docker 和 DevOps 使用容器解除了开发与运维之间的隔阂但同时也带来了一系列新挑战频繁的发布变更如何控制如何控制容器集群的行为如何将应用拆分到容器之中这些问题催生了对专用容器编排调度工具的强烈需求而 Kubernetes 的出现彻底改变了局面——可以说它直接改变了应用的基础架构Kubernetes 细化了应用程序的分解粒度同时将服务发现、配置管理、负载均衡和健康检查等能力作为基础设施功能内建大幅简化了应用程序的开发。更重要的是Kubernetes 的声明式配置天然适合 CI/CD 流程应用期望状态可版本化、可审查、可回滚配合 Helm、Draft、Spinnaker、Skaffold 等开源工具就能高效地发布 Kubernetes 应用。有了基于 Kubernetes 的 CI/CD 流程后又演化出了 GitOps 与 DevSecOps 两大实践流派。GitOps以 Git 为单一事实来源的发布模型GitOps 是一套使用 Git 来管理基础设施和应用配置的实践。对于 Kubernetes 而言任何 GitOps 操作者都需要依次自动完成以下三个步骤获取配置通过克隆或拉取更新 Git 仓库如 GitHub、GitLab从 Git 中检索最新的配置清单对比差异使用kubectl diff将 Git 配置清单与 Kubernetes 集群中的实时资源进行比较推送变更使用kubectl apply将更改推送到 Kubernetes 集群中。Kubernetes 中 GitOps 的流程如下图所示该流程看似简单但隐藏着大量细节例如kubectl diff对 CRD 与第三方资源支持程度的差异、Secret 敏感信息在 Git 中的安全存储方式、多环境dev/staging/prod分支与目录的组织策略、失败发布时的回滚机制、以及对 Git 提交的权限审计等。真正实施起来远比示意图复杂这也是 ArgoCD、Flux 等 GitOps 专用工具存在的意义——它们将上述三步流程自动化、可观测化并内置了同步状态与冲突处理机制。云原生应用模式云原生是通过构建团队、文化和技术利用自动化和架构来管理系统的复杂性和解放生产力。——Joe BedaHeotio CTO联合创始人云原生应用的 10 条关键属性使用轻量级的容器打包使用最合适的语言和框架开发以松耦合的微服务方式设计以 API 为中心的交互和协作无状态和有状态服务在架构上界限清晰不依赖于底层操作系统和服务器部署在自服务、弹性的云基础设施上通过敏捷的 DevOps 流程管理自动化能力通过定义和策略驱动的资源分配。将应用程序架构中的不同组件映射到云原生的工作负载中是 DevOps 需要重点关注的部分。那么如何将云原生的组件映射为Kubernetes 的原语即 Kubernetes 里的各种资源对象和概念组合呢在本仓库的 manifests/test 目录下可以看到这些映射关系的具体落盘形态无状态工作负载对应 Deployment如 my-nginx.yaml、有状态工作负载对应 StatefulSet如 web.yaml、一次性任务对应 Job如 job.yaml、定时任务对应 CronJob如 cronjob.yaml。在 Kubernetes 中发布应用的 10 条注意事项在 Kubernetes 中发布应用时需要遵循以下 10 条经验法则它们也是本仓库诸多 manifests 示例背后共同遵循的准则1. 不要直接部署裸的 Pod。Pod 是 Kubernetes 中最小的调度单元但裸 Pod 不具备自愈能力一旦被删除或节点故障便不会自动重建。应始终通过控制器Deployment/StatefulSet/DaemonSet 等管理 Pod 生命周期。2. 为工作负载选择合适的 Controller。无状态服务选择 Deployment见 my-nginx.yaml有状态服务选择 StatefulSet见 web.yaml守护型组件如日志采集、Ingress Controller选择 DaemonSet见 边缘节点配置 中改造后的 traefik-ingress-lb。3. 使用 Init 容器确保应用程序被正确初始化。Init 容器在应用容器启动前按顺序执行完成适合做等待依赖就绪、数据初始化、权限准备等前置工作详见 init-containers。4. 在应用程序工作负载启动之前先启动 Service。Service 提供了稳定的虚拟 IP 与 DNS 名称先于工作负载创建可确保服务发现的确定性。例如 web.yaml 中先定义 headless Servicenginx再由 StatefulSet 通过serviceName: nginx关联从而为每个 Pod 提供稳定的网络标识。5. 使用 Deployment history 来回滚到历史版本。Deployment 每次发布都会产生 revision可通过kubectl rollout history deployment/name查看历史版本并用kubectl rollout undo回滚详见 service-rolling-update。6. 使用 ConfigMap 和 Secret 来存储配置。将配置从镜像中剥离使同一镜像可在不同环境复用。仓库 configmap-test.yaml 展示了 ConfigMap 挂载到容器的完整用法定义special-config内容log_level: WARN并通过 volumeMounts 挂载到/tmp目录。7. 在 Pod 里增加 Readiness 和 Liveness 探针。Liveness 探针决定容器是否需要重启Readiness 探针决定流量是否应路由到该 Pod二者配合可实现零停机发布详见 configure-liveness-readiness-probes。8. 给 Pod 设置 CPU 和内存资源限额。通过resources.limits与resources.requests约束容器资源使用既保障服务质量又便于调度器合理分配。例如边缘节点上的 traefik-ingress-lb 设置了cpu: 200m / memory: 30Mi的 limits详见 manifests/traefik-ingress 及 edge-node-configuration 中的示例。9. 定义多个 namespace 来限制默认 service 范围的可视性。namespace 提供了资源隔离与访问边界配合 RBAC 与 NetworkPolicy 可构建多租户、多环境的集群治理模型。10. 配置 HPA 来动态扩展无状态工作负载。HorizontalPodAutoscaler 根据 CPU 或自定义指标自动扩缩副本数。仓库 manifests/HPA/hpa.yaml 展示了基于对象指标http_requests目标值 100的 HPA 示例minReplicas: 2、maxReplicas: 10详见 horizontal-pod-autoscaling。实战一基于 Jenkins 的持续集成与发布在 jenkins-ci-cd.md 中本仓库给出了一个完整的、可直接参照的 Jenkins CI/CD 流程整个应用构建和发布流程如下用户向 GitLab 提交代码代码中必须包含Dockerfile将代码提交到远程仓库用户在发布应用时需要填写git 仓库地址和分支、服务类型、服务名称、资源数量、实例个数确定后触发 Jenkins 自动构建Jenkins 的 CI 流水线自动编译代码并打包成 Docker 镜像推送到Harbor 镜像仓库Jenkins 的 CI 流水线中包括自定义脚本根据已准备好的 Kubernetes YAML 模板将其中的变量替换成用户输入的选项生成应用的 Kubernetes YAML 配置文件更新Ingress 的配置根据新部署的应用的名称在 ingress 的配置文件中增加一条路由信息更新PowerDNS向其中插入一条 DNS 记录IP 地址是边缘节点的 IP 地址——关于边缘节点Edge Node即集群内外交流的 Endpoint需通过 keepalived 实现 VIP 高可用、对外只暴露一个访问入口请查看 边缘节点配置Jenkins 调用 Kubernetes 的 API部署应用。该流程完整覆盖了构建代码→镜像— 制品管理Harbor— 配置渲染模板变量替换— 路由注册Ingress DNS— 部署调用集群 API的发布链路是传统 CI 工具与 Kubernetes 集成时的经典范式Jenkins 负责镜像构建与编排调度Kubernetes 负责最终的资源下发。其中变量替换模板、Ingress 路由信息追加、PowerDNS 记录写入等步骤均可固化为 Jenkins 流水线中的自定义脚本实现填写表单即发布的自助化体验。实战二使用 Drone 进行持续构建与发布除 Jenkins 外本仓库还提供了另一套基于容器的轻量级 CI 方案——DroneGo 语言开发。完整步骤详见 使用 Drone 进行持续构建与发布其要点包括GitHub OAuth 配置在 GitHub 上创建 OAuth 应用获取 Client ID 与 Client Secret 用于授权登录与代码仓库访问docker-compose 单机运行以drone/drone:0.8serverdrone/agent:0.8agent两个容器组成 CI 服务server 暴露80:8000与9000端口agent 挂载/var/run/docker.sock以在宿主上动态拉起构建容器关键环境变量DRONE_OPENtrue开放注册、DRONE_GITHUBtrue与DRONE_GITHUB_CLIENT/DRONE_GITHUB_SECRET对接 GitHub OAuth、DRONE_SECRETserver 与 agent 之间共享的随机密钥两端必须一致启动与授权docker-compose up -d后台启动后访问http://localhost通过 GitHub 授权登录并启用目标 repo 即可开始构建。与 Jenkins 相比Drone 的server-agent 挂载 Docker socket架构天然贴近容器化 CI 场景构建任务以容器方式隔离执行适合作为 Kubernetes 环境下的补充或替代方案。小结Kubernetes 不负责构建但它的声明式 API、自愈与弹性能力为 CI/CD 提供了最理想的落地底座。从本仓库的实践来看一套完整的 Kubernetes CI/CD 体系通常由四层构成代码托管与触发层GitLab/GitHub、构建与编排层Jenkins、Drone 等产出镜像并渲染 YAML、制品与注册层Harbor 镜像仓库、Ingress 路由、PowerDNS 记录以及集群交付层kubectl apply / 调用集群 API配合边缘节点对外暴露。在此基础上进一步演进到 GitOpsGit 即真相与 DevSecOps安全左移即可构建出符合云原生应用模式容器化、微服务化、声明式、自动化的完整持续交付体系。延伸阅读使用 Jenkins 进行持续集成与发布使用 Drone 进行持续构建与发布边缘节点配置service-rolling-updatehorizontal-pod-autoscalingconfigure-liveness-readiness-probesinit-containersmanifests/HPA/hpa.yamlmanifests/test 下的各类工作负载示例赞分享教程云原生容器编排【免费下载链接】kubernetes-handbookKubernetes 架构与生态从云原生到 AI 原生基础设施的构建指南项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/ku/kubernetes-handbook点击查看免费下载相关推荐GHelper 五分钟上手替代 Armoury Crate 的轻量级性能模式与风扇曲线控制工具GHelper 五分钟上手替代 Armoury Crate 的轻量级性能模式与风扇曲线控制工具 GHelper 是面向华硕笔记本的轻量级性能控制工具。核心是性桌面应用系统编程猫抓cat-catch浏览器资源嗅探扩展使用指南猫抓cat catch浏览器资源嗅探扩展使用指南 猫抓cat catch是一款开源的浏览器资源嗅探扩展定位是网页媒体嗅探工具能把当前页面加载到的音视频kubespray DevOps集成CI/CD流水线与GitOps实践kubespray DevOps集成CI/CD流水线与GitOps实践 概述 在现代云原生应用开发中Kubernetes集群的自动化部署和管理已成为DevO云原生容器编排DevOps运维创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
