持续集成与发布（CI/CD）
持续集成与发布，简称 CI/CD，是微服务构建的重要环节，也是 DevOps 中推崇的方法论。如何在 Kubernetes 中使用持续构建与发布工具？可以既可以与企业内部原有的持续构建集成，例如 Jenkins，也可以在 Kubernetes 中部署一套新的持续构建与发布工具，例如 Drone、ArgoCD、Tekton 等。
众所周知 Kubernetes 并不提供代码构建、发布和部署，所有的这些工作都是由 CI/CD 工作流完成的，TheNewStack 推出过一本专门介绍 Kubernetes 中的 CI/CD 的白皮书 CI/CD with Kubernetes，本书共 117 页，介绍了 Kubernetes 中 CI/CD 的现状。
CI/CD with Kubernetes 简介
主要作者
- Rob Scott：ReactiveOps 公司的 SRE
- Janakiram MSV：Janakiram & Associates 的首席分析师
- Craig Martin：Kenzan 的高级副总裁
- Container Solutions
主要内容
- DevOps 模式
- 云原生应用模式
- 使用 Spinnaker 做持续交付
- 云原生时代的监控
本节本分内容引用自本书。
DevOps 模式
在云原生应用诞生之前，就已经有很多流行的自动化运维工具，比如 Chef、Puppet 等，后来又诞生了 CI/CD 流水线，Docker 和 DevOps 使用容器解除开发和运维之间的隔阂，但同时也带来了一些挑战，比如频繁的发布变更如何控制，如何控制容器集群的行为，如何拆分应用到容器之中等。这是一个专门用于容器编排调度的工具呼之欲出，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 细化的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作为基础设施的功能，简化了应用程序的开发。
而 Kubernetes 这种声明式配置尤其适合 CI/CD 流程，况且现在还有如 Helm、Draft、Spinnaker、Skaffold 等开源工具可以帮助我们发布 Kuberentes 应用。
有了基于 Kubernetes 的 CI/CD 流程后，又出现了 GitOps 和 DevSecOps。
GitOps
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 来说，这意味着任何 GitOps 操作者都需要依次自动完成以下步骤：
- 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
- 使用
kubectl diff将 Git 配置清单与 Kubernetes 集群中的实时资源进行比较 - 最后，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。
该流程虽然看上去很简单，但是有很多隐藏的细节在其中，真正实施起来还是比较复杂的。
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 Beda，Heotio 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，如下图所示：
这也是 DevOps 需要关注的部分，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？如下图所示。
在 Kubernetes 中发布应用时，需要注意的点总结概括为以下 10 条：
- 不要直接部署裸的 Pod。
- 为工作负载选择合适的 Controller。
- 使用 Init 容器确保应用程序被正确的初始化。
- 在应用程序工作负载启动之前先启动 service。
- 使用 Deployment history 来回滚到历史版本。
- 使用 ConfigMap 和 Secret 来存储配置。
- 在 Pod 里增加 Readiness 和 Liveness 探针。
- 给 Pod 设置 CPU 和内存资源限额。
- 定义多个 namespace 来限制默认 service 范围的可视性。
- 配置 HPA 来动态扩展无状态工作负载。