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jenkins动态slave在k8s上的实践

https://www.qikqiak.com/k8s-book/docs/36.Jenkins%20Slave.html

阳明老师的博客:www.qikqiak.com


Jenkins 安装完成了,接下来我们不用急着就去使用,我们要了解下在 Kubernetes 环境下面使用 Jenkins 有什么好处。

我们知道持续构建与发布是我们日常工作中必不可少的一个步骤,目前大多公司都采用 Jenkins 集群来搭建符合需求的 CI/CD 流程,然而传统的 Jenkins Slave 一主多从方式会存在一些痛点,比如:

  • 主 Master 发生单点故障时,整个流程都不可用了

  • 每个 Slave 的配置环境不一样,来完成不同语言的编译打包等操作,但是这些差异化的配置导致管理起来非常不方便,维护起来也是比较费劲

  • 资源分配不均衡,有的 Slave 要运行的 job 出现排队等待,而有的 Slave 处于空闲状态

  • 资源有浪费,每台 Slave 可能是物理机或者虚拟机,当 Slave 处于空闲状态时,也不会完全释放掉资源。

正因为上面的这些种种痛点,我们渴望一种更高效更可靠的方式来完成这个 CI/CD 流程,而 Docker 虚拟化容器技术能很好的解决这个痛点,又特别是在 Kubernetes 集群环境下面能够更好来解决上面的问题,下图是基于 Kubernetes 搭建 Jenkins 集群的简单示意图:

jenkins动态slave在k8s上的实践

从图上可以看到 Jenkins Master 和 Jenkins Slave 以 Pod 形式运行在 Kubernetes 集群的 Node 上,Master 运行在其中一个节点,并且将其配置数据存储到一个 Volume 上去,Slave 运行在各个节点上,并且它不是一直处于运行状态,它会按照需求动态的创建并自动删除。

这种方式的工作流程大致为:当 Jenkins Master 接受到 Build 请求时,会根据配置的 Label 动态创建一个运行在 Pod 中的 Jenkins Slave 并注册到 Master 上,当运行完 Job 后,这个 Slave 会被注销并且这个 Pod 也会自动删除,恢复到最初状态。

那么动态的创建Jenkins Slave这种方式带来了哪些好处呢?

  • 服务高可用,当 Jenkins Master 出现故障时,Kubernetes 会自动创建一个新的 Jenkins Master 容器,并且将 Volume 分配给新创建的容器,保证数据不丢失,从而达到集群服务高可用(这是k8s带来的资源控制器带来的优势)

  • 动态伸缩,合理使用资源,每次运行 Job 时,会自动创建一个 Jenkins Slave,Job 完成后,Slave 自动注销并删除容器,资源自动释放,而且 Kubernetes 会根据每个资源的使用情况,动态分配 Slave 到空闲的节点上创建,降低出现因某节点资源利用率高,还排队等待在该节点的情况。

  • 扩展性好,当 Kubernetes 集群的资源严重不足而导致 Job 排队等待时,可以很容易的添加一个 Kubernetes Node 到集群中,从而实现扩展。

是不是以前我们面临的种种问题在 Kubernetes 集群环境下面是不是都没有了啊?看上去非常完美。生活总是在慢慢的进步...

安装配置Jenkins slave

接下来我们就需要来配置 Jenkins,让他能够动态的生成 Slave 的 Pod。

第1步 安装kubernetes插件

我们需要安装kubernetes plugin, 点击 Manage Jenkins -> Manage Plugins -> Available -> Kubernetes plugin 勾选安装即可。如果你在Jenkins上下载插件慢或者安装不成功,那么我建议你到http://mirror.serverion.com/jenkins/plugins/去下载对应版本的插件,你可以参考我

jenkins动态slave在k8s上的实践

第2步 Jenkins上配置kubernetes Cloud

安装完毕后,点击 Manage Jenkins —> Configure System —> (拖到最下方)Add a new cloud —> 选择 Kubernetes,然后填写 Kubernetes 和 Jenkins 配置信息。

jenkins动态slave在k8s上的实践

另外需要注意,如果这里 Test Connection 失败的话,很有可能是权限问题,这里就需要把我们创建的 jenkins 的 serviceAccount 对应的 secret 添加到这里的 Credentials 里面。

第3步 配置Pod Template

配置 Pod Template,其实就是配置 Jenkins Slave 运行的 Pod 模板,命名空间我们同样是用 kube-ops,Labels 这里也非常重要,对于后面执行 Job 的时候需要用到该值,然后我们这里使用的是 cnych/jenkins:jnlp 这个镜像,这个镜像是在官方的 jnlp 镜像基础上定制的,加入了 kubectl 等一些实用的工具。

jenkins动态slave在k8s上的实践

注意:由于新版本的 Kubernetes 插件变化较多,如果你使用的 Jenkins 版本在 2.176.x 版本以上,注意将上面的镜像替换成 cnych/jenkins:jnlp6,否则使用会报错,配置如下图所示:

jenkins动态slave在k8s上的实践

另外需要注意我们这里需要在下面挂载两个主机目录,一个是 /var/run/docker.sock,该文件是用于 Pod 中的容器能够共享宿主机的 Docker,这就是大家说的 docker in docker 的方式,Docker 二进制文件我们已经打包到上面的镜像中了,另外一个目录下 /root/.kube目录,我们将这个目录挂载到容器的 /root/.kube目录下面这是为了让我们能够在 Pod 的容器中能够使用 kubectl 工具来访问我们的 Kubernetes 集群,方便我们后面在 Slave Pod 部署 Kubernetes 应用。

jenkins动态slave在k8s上的实践

另外还有几个参数需要注意,如下图中的Time in minutes to retain slave when idle,这个参数表示的意思是当处于空闲状态的时候保留 Slave Pod 多长时间,这个参数最好我们保存默认就行了,如果你设置过大的话,Job 任务执行完成后,对应的 Slave Pod 就不会立即被销毁删除。

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另外一些同学在配置了后运行 Slave Pod 的时候出现了权限问题,因为 Jenkins Slave Pod 中没有配置权限,所以需要配置上 ServiceAccount,在 Slave Pod 配置的地方点击下面的高级,添加上对应的 ServiceAccount 即可:

jenkins动态slave在k8s上的实践

还有一些同学在配置完成后发现启动 Jenkins Slave Pod 的时候,出现 Slave Pod 连接不上,然后尝试100次连接之后销毁 Pod,然后会再创建一个 Slave Pod 继续尝试连接,无限循环,类似于下面的信息:

jenkins动态slave在k8s上的实践

如果出现这种情况的话就需要将 Slave Pod 中的运行命令和参数两个值给清空掉

jenkins动态slave在k8s上的实践

到这里我们的 Kubernetes Plugin 插件就算配置完成了。

测试

Kubernetes 插件的配置工作完成了,接下来我们就来添加一个 Job 任务,看是否能够在 Slave Pod 中执行,任务执行完成后看 Pod 是否会被销毁。

在 Jenkins 首页点击create new jobs,创建一个测试的任务,输入任务名称,然后我们选择 Freestyle project 类型的任务:

jenkins动态slave在k8s上的实践

注意在下面的 Label Expression 这里要填入kubejnlp,就是前面我们配置的 Slave Pod 中的 Label,这两个地方必须保持一致

jenkins动态slave在k8s上的实践

然后往下拉,在 Build 区域选择Execute shell

jenkins动态slave在k8s上的实践

然后输入我们测试命令

echo "关注《云原生生态圈》,持久获取更多实战文章!"echo "==============docker in docker==========="docker info
echo "关注《云原生生态圈》,持久获取更多实战文章!"kubectl get pods -o wide

jenkins动态slave在k8s上的实践

现在我们直接在页面点击做成的 Build now 触发构建即可,然后观察 Kubernetes 集群中 Pod 的变化

 
   
   
 
  1. $ kubectl get pods -n kube-ops

  2. NAME READY STATUS RESTARTS AGE

  3. jenkins2-7c85b6f4bd-rfqgv 1/1 Running 3 1d

  4. jnlp-266w0 0/1 ContainerCreating 0 7s

我们可以看到在我们点击立刻构建的时候可以看到一个新的 Pod:jnlp-266w0 被创建了,这就是我们的 Jenkins Slave。任务执行完成后我们可以看到任务信息,比如我们这里是 花费了 21s 时间在 这个 Slave上面

同样也可以查看到对应的控制台信息:

到这里证明我们的任务已经构建完成,然后这个时候我们再去集群查看我们的 Pod 列表,发现 kube-ops 这个 namespace 下面已经没有之前的 Slave 这个 Pod 了。

 
   
   
 
  1. $ kubectl get pods -n kube-ops

  2. NAME READY STATUS RESTARTS AGE

  3. jenkins2-7c85b6f4bd-rfqgv 1/1 Running 3 1d

到这里我们就完成了使用 Kubernetes 动态生成 Jenkins Slave 的方法