在 Kubernetes 上安装 Gitlab CI Runner Gitlab CI 基本概念以及 Runner 的安装

依然范特西╮ 提交于 2019-11-27 04:52:20

简介

从 Gitlab 8.0 开始,Gitlab CI 就已经集成在 Gitlab 中,我们只要在项目中添加一个.gitlab-ci.yml文件,然后添加一个Runner,即可进行持续集成。在介绍 Gitlab CI 之前,我们先看看一些 Gitlab CI 的一些相关概念。

Pipeline

一次 Pipeline 其实相当于一次构建任务,里面可以包含很多个流程,如安装依赖、运行测试、编译、部署测试服务器、部署生产服务器等流程。任何提交或者 Merge Request 的合并都可以触发 Pipeline 构建,如下图所示:

+------------------+           +----------------+  |                  |  trigger  |                |  |   Commit / MR    +---------->+    Pipeline    |  |                  |           |                |  +------------------+           +----------------+

Stages

Stages 表示一个构建阶段,也就是上面提到的一个流程。我们可以在一次 Pipeline 中定义多个 Stages,这些 Stages 会有以下特点:

  • 所有 Stages 会按照顺序运行,即当一个 Stage 完成后,下一个 Stage 才会开始
  • 只有当所有 Stages 完成后,该构建任务 (Pipeline) 才会成功
  • 如果任何一个 Stage 失败,那么后面的 Stages 不会执行,该构建任务 (Pipeline) 失败

Stages 和 Pipeline 的关系如下所示:

+--------------------------------------------------------+  |                                                        |  |  Pipeline                                              |  |                                                        |  |  +-----------+     +------------+      +------------+  |  |  |  Stage 1  |---->|   Stage 2  |----->|   Stage 3  |  |  |  +-----------+     +------------+      +------------+  |  |                                                        |  +--------------------------------------------------------+

Jobs

Jobs 表示构建工作,表示某个 Stage 里面执行的工作。我们可以在 Stages 里面定义多个 Jobs,这些 Jobs 会有以下特点:

  • 相同 Stage 中的 Jobs 会并行执行
  • 相同 Stage 中的 Jobs 都执行成功时,该 Stage 才会成功
  • 如果任何一个 Job 失败,那么该 Stage 失败,即该构建任务 (Pipeline) 失败

Jobs 和 Stage 的关系如下所示:

+------------------------------------------+  |                                          |  |  Stage 1                                 |  |                                          |  |  +---------+  +---------+  +---------+   |  |  |  Job 1  |  |  Job 2  |  |  Job 3  |   |  |  +---------+  +---------+  +---------+   |  |                                          |  +------------------------------------------+

Gitlab Runner

如果理解了上面的基本概念之后,可能我们就会发现一个问题,我们的构建任务在什么地方来执行呢,以前用 Jenkins 在 Master 和 Slave 节点都可以用来运行构建任务,而来执行我们的 Gitlab CI 构建任务的就是 Gitlab Runner。

我们知道大多数情况下构建任务都是会占用大量的系统资源的,如果直接让 Gitlab 本身来运行构建任务的话,显然 Gitlab 的性能会大幅度下降的。GitLab CI 最大的作用是管理各个项目的构建状态,因此,运行构建任务这种浪费资源的事情交给一个独立的 Gitlab Runner 来做就会好很多,更重要的是 Gitlab Runner 可以安装到不同的机器上,甚至是我们本机,这样完全就不会影响到 Gitlab 本身了。

安装

安装 Gitlab Runner 非常简单,我们可以完全安装官方文档:https://docs.gitlab.com/runner/install/即可,比如可以直接使用二进制、Docker 等来安装。同样的,我们这里还是将 Gitlab Runner 安装到 Kubernetes 集群中来,让我们的集群来统一管理 Gitlab 相关的服务。

1.验证 Kubernetes 集群

执行下面的命令验证 Kubernetes 集群:

$ kubectl cluster-info  Kubernetes master is running at https://10.151.30.11:6443  KubeDNS is running at https://10.151.30.11:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy    To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.

cluster-info这个命令会显示当前链接的集群状态和可用的集群服务列表。

2.获取 Gitlab CI Register Token

前面的章节中我们已经成功安装了 Gitlab,在浏览器中打开git.qikqiak.com页面,然后登录后进入到管理页面http://git.qikqiak.com/admin,然后点击导航栏中的Runner,可以看到该页面中有两个总要的参数,一个是 URL,另外一个就是 Register Token,下面的步骤中需要用到这两个参数值。

gitlab runner

注意:不要随便泄露 Token

3.编写 Gitlab CI Runner 资源清单文件

同样我们将 Runner 相关的资源对象都安装到kube-ops这个 namespace 下面,首先,我们通过 ConfigMap 资源来传递 Runner 镜像所需的环境变量(runner-cm.yaml):

apiVersion: v1  data:    REGISTER_NON_INTERACTIVE: "true"    REGISTER_LOCKED: "false"    METRICS_SERVER: "0.0.0.0:9100"    CI_SERVER_URL: "http://gitlab.kube-ops.svc.cluster.local/ci"    RUNNER_REQUEST_CONCURRENCY: "4"    RUNNER_EXECUTOR: "kubernetes"    KUBERNETES_NAMESPACE: "kube-ops"    KUBERNETES_PRIVILEGED: "true"    KUBERNETES_CPU_LIMIT: "1"    KUBERNETES_MEMORY_LIMIT: "1Gi"    KUBERNETES_SERVICE_CPU_LIMIT: "1"    KUBERNETES_SERVICE_MEMORY_LIMIT: "1Gi"    KUBERNETES_HELPER_CPU_LIMIT: "500m"    KUBERNETES_HELPER_MEMORY_LIMIT: "100Mi"    KUBERNETES_PULL_POLICY: "if-not-present"    KUBERNETES_TERMINATIONGRACEPERIODSECONDS: "10"    KUBERNETES_POLL_INTERVAL: "5"    KUBERNETES_POLL_TIMEOUT: "360"  kind: ConfigMap  metadata:    labels:      app: gitlab-ci-runner    name: gitlab-ci-runner-cm    namespace: kube-ops

要注意CI_SERVER_URL对应的值需要指向我们的 Gitlab 实例的 URL(可以是外网地址,也可以是 Kubernetes 集群内部的 Service DNS 地址,因为 Runner 也是运行在 Kubernetes 集群中的),并加上/ci( http://gitlab.kube-ops.svc.cluster.local/ci )。此外还添加了一些构建容器运行的资源限制,我们可以自己根据需要进行更改即可。

注意:在向 ConfigMap 添加新选项后,需要删除 GitLab CI Runner Pod。因为我们是使用 envFrom来注入上面的这些环境变量而不是直接使用env的(envFrom 通过将环境变量放置到ConfigMapsSecrets来帮助减小清单文件。

另外如果要添加其他选项的话,我们可以在 Pod 中运行gitlab-ci-multi-runner register --help命令来查看所有可使用的选项,只需为要配置的标志添加 env 变量即可,如下所示:

gitlab-runner@gitlab-ci-runner-0:/$ gitlab-ci-multi-runner --help  [...]  --kubernetes-cpu-limit value                          The CPU allocation given to build containers (default: "1") [$KUBERNETES_CPU_LIMIT]  --kubernetes-memory-limit value                       The amount of memory allocated to build containers (default: "4Gi") [$KUBERNETES_MEMORY_LIMIT]  --kubernetes-service-cpu-limit value                  The CPU allocation given to build service containers (default: "1") [$KUBERNETES_SERVICE_CPU_LIMIT]  --kubernetes-service-memory-limit value               The amount of memory allocated to build service containers (default: "1Gi") [$KUBERNETES_SERVICE_MEMORY_LIMIT]  --kubernetes-helper-cpu-limit value                   The CPU allocation given to build helper containers (default: "500m") [$KUBERNETES_HELPER_CPU_LIMIT]  --kubernetes-helper-memory-limit value                The amount of memory allocated to build helper containers (default: "3Gi") [$KUBERNETES_HELPER_MEMORY_LIMIT]  --kubernetes-cpu-request value                        The CPU allocation requested for build containers [$KUBERNETES_CPU_REQUEST]  [...]

除了上面的一些环境变量相关的配置外,还需要一个用于注册、运行和取消注册 Gitlab CI Runner 的小脚本。只有当 Pod 正常通过 Kubernetes(TERM信号)终止时,才会触发转轮取消注册。 如果强制终止 Pod(SIGKILL信号),Runner 将不会注销自身。必须手动完成对这种被杀死的Runner 的清理,配置清单文件如下:(runner-scripts-cm.yaml)

apiVersion: v1  data:    run.sh: |      #!/bin/bash      unregister() {          kill %1          echo "Unregistering runner ${RUNNER_NAME} ..."          /usr/bin/gitlab-ci-multi-runner unregister -t "$(/usr/bin/gitlab-ci-multi-runner list 2>&1 | tail -n1 | awk '{print $4}' | cut -d'=' -f2)" -n ${RUNNER_NAME}          exit $?      }      trap 'unregister' EXIT HUP INT QUIT PIPE TERM      echo "Registering runner ${RUNNER_NAME} ..."      /usr/bin/gitlab-ci-multi-runner register -r ${GITLAB_CI_TOKEN}      sed -i 's/^concurrent.*/concurrent = '"${RUNNER_REQUEST_CONCURRENCY}"'/' /home/gitlab-runner/.gitlab-runner/config.toml      echo "Starting runner ${RUNNER_NAME} ..."      /usr/bin/gitlab-ci-multi-runner run -n ${RUNNER_NAME} &      wait  kind: ConfigMap  metadata:    labels:      app: gitlab-ci-runner    name: gitlab-ci-runner-scripts    namespace: kube-ops

我们可以看到需要一个 GITLAB_CI_TOKEN,然后我们用 Gitlab CI runner token 来创建一个 Kubernetes secret 对象。将 token 进行 base64 编码:

$ echo rcVZF-mdHt9qCyyrCDgS | base64 -w0  cmNWWkYtbWRIdDlxQ3l5ckNEZ1MK

base64 命令在大部分 Linux 发行版中都是可用的。

然后使用上面的 token 创建一个 Secret 对象:(gitlab-ci-token-secret.yaml)

apiVersion: v1  kind: Secret  metadata:    name: gitlab-ci-token    namespace: kube-ops    labels:      app: gitlab-ci-runner  data:    GITLAB_CI_TOKEN: cmNWWkYtbWRIdDlxQ3l5ckNEZ1MK

然后接下来我们就可以来编写一个用于真正运行 Runner 的控制器对象,我们这里使用 Statefulset。首先,在开始运行的时候,尝试取消注册所有的同名 Runner,当节点丢失时(即NodeLost事件),这尤其有用。然后再尝试重新注册自己并开始运行。在正常停止 Pod 的时候,Runner 将会运行unregister命令来尝试取消自己,所以 Gitlab 就不能再使用这个 Runner 了,这个是通过 Kubernetes Pod 生命周期中的hooks来完成的。

另外我们通过使用envFrom来指定SecretsConfigMaps来用作环境变量,对应的资源清单文件如下:(runner-statefulset.yaml)

apiVersion: apps/v1beta1  kind: StatefulSet  metadata:    name: gitlab-ci-runner    namespace: kube-ops    labels:      app: gitlab-ci-runner  spec:    updateStrategy:      type: RollingUpdate    replicas: 2    serviceName: gitlab-ci-runner    template:      metadata:        labels:          app: gitlab-ci-runner      spec:        volumes:        - name: gitlab-ci-runner-scripts          projected:            sources:            - configMap:                name: gitlab-ci-runner-scripts                items:                - key: run.sh                  path: run.sh                  mode: 0755        serviceAccountName: gitlab-ci        securityContext:          runAsNonRoot: true          runAsUser: 999          supplementalGroups: [999]        containers:        - image: gitlab/gitlab-runner:latest          name: gitlab-ci-runner          command:          - /scripts/run.sh          envFrom:          - configMapRef:              name: gitlab-ci-runner-cm          - secretRef:              name: gitlab-ci-token          env:          - name: RUNNER_NAME            valueFrom:              fieldRef:                fieldPath: metadata.name          ports:          - containerPort: 9100            name: http-metrics            protocol: TCP          volumeMounts:          - name: gitlab-ci-runner-scripts            mountPath: "/scripts"            readOnly: true        restartPolicy: Always

可以看到上面我们使用了一个名为 gitlab-ci 的 serviceAccount,新建一个 rbac 资源清单文件:(runner-rbac.yaml)

apiVersion: v1  kind: ServiceAccount  metadata:    name: gitlab-ci    namespace: kube-ops  ---  kind: Role  apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1  metadata:    name: gitlab-ci    namespace: kube-ops  rules:    - apiGroups: [""]      resources: ["*"]      verbs: ["*"]  ---  kind: RoleBinding  apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1  metadata:    name: gitlab-ci    namespace: kube-ops  subjects:    - kind: ServiceAccount      name: gitlab-ci      namespace: kube-ops  roleRef:    kind: Role    name: gitlab-ci    apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

4.创建 Runner 资源对象

资源清单文件准备好后,我们直接创建上面的资源对象:

$ ls  gitlab-ci-token-secret.yaml  runner-cm.yaml  runner-rbac.yaml  runner-scripts-cm.yaml  runner-statefulset.yaml  $ kubectl create -f .  secret "gitlab-ci-token" created  configmap "gitlab-ci-runner-cm" created  serviceaccount "gitlab-ci" created  role.rbac.authorization.k8s.io "gitlab-ci" created  rolebinding.rbac.authorization.k8s.io "gitlab-ci" created  configmap "gitlab-ci-runner-scripts" created  statefulset.apps "gitlab-ci-runner" created

创建完成后,可以通过查看 Pod 状态判断 Runner 是否运行成功:

$ kubectl get pods -n kube-ops  NAME                                           READY     STATUS    RESTARTS   AGE  gitlab-7bff969fbc-k5zl4                        1/1       Running   0          4d  gitlab-ci-runner-0                             1/1       Running   0          3m  gitlab-ci-runner-1                             1/1       Running   0          3m  ......

可以看到已经成功运行了两个(具体取决于StatefulSet清单中的副本数) Runner 实例,然后切换到 Gitlab Admin 页面下面的 Runner 页面:

gitlab runner list

当然我们也可以根据需要更改 Runner 的一些配置,比如添加 tag 标签等。

参考链接: https://edenmal.moe/post/2017/GitLab-Kubernetes-Running-CI-Runners-in-Kubernetes/

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