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GitOps 实操手册 5：构建 ArgoCD GitOps 工作流

时间：2023-03-24 18:33:16浏览次数：52  
标签：GitOps Kubernetes -- ArgoCD image argocd 实操 io example

内容简介

本实验手册系列包含七个主题，涵盖了从应用容器化到 GitOps 工作流的实现与高级特性。通过这些实验手册，您将学习到如何构建、部署和管理应用，以及如何在 Kubernetes 集群上实现高效的持续交付流程。

以下是实验手册的七个章节：

  1. 应用程序容器化实验手册：学习如何将应用程序容器化，并为主流编程语言构建镜像。同时，了解如何缩减镜像体积和使用 GitHub Actions 自动构建镜像。
  2. 单节点 Kubernetes 集群部署实验手册：使用 kind 在本地部署单节点 Kubernetes 集群，安装基础服务，并熟悉 Kubernetes 的基本功能，如运行 Pod、调度工作负载、服务发布和自动扩缩容。
  3. 示例应用的部署和解析实验手册：深入了解示例应用的各个组件，学习如何在 Kubernetes 集群上部署、运行和管理这些组件，实现服务调用、应用配置和扩缩容等功能。
  4. 使用 Helm 定义应用实验手册：通过 Helm 对示例应用进行定义，以满足 GitOps 部署的需求。了解 Helm Chart 的创建和使用，以及预发布和生产环境的部署。
  5. 构建 GitOps 工作流实验手册：在 Kubernetes 集群上安装 ArgoCD，并使用 ArgoCD 定义示例应用进行部署，实现基于镜像版本变化触发的 GitOps 工作流。
  6. 实现 GitOps 高级发布策略实验手册：结合 ArgoCD 的高级特性，如 Argo Rollout、AnalysisTemplate 和 Argo Rollout Dashboard，实现蓝绿发布、金丝雀发布和自动渐进交付。
  7. ArgoCD 高级管理特性实验手册：探讨 ArgoCD 在 GitOps 场景中的高级特性，包括使用 ApplicationSet 实现多环境部署和使用 SealedSecret 保护密钥。

通过这七个实验手册，您将全面掌握应用容器化、Kubernetes 和 GitOps 的相关知识，为应用的持续交付提供可靠和高效的解决方案。

在前面的实验场景基础上，本实验手册将引导您在 Kubernetes 集群上安装 ArgoCD，并在 ArgoCD 上定义并部署示例应用，实现镜像版本变化触发的 GitOps 工作流。

本实验手册将涵盖以下主要实验环节：

  1. 在 Kubernetes 集群上安装 ArgoCD：了解 ArgoCD 的安装方法及如何在 Kubernetes 集群上进行部署。
  2. 在 ArgoCD 上定义示例应用：学习如何在 ArgoCD 控制台上创建应用，以及如何配置应用源、目标集群和目标命名空间等信息。
  3. 部署示例应用：了解如何在 ArgoCD 上将 Helm Chart 部署到 Kubernetes 集群，并观察部署过程。
  4. 实现 GitOps 工作流：学习如何在镜像版本变化时触发 GitOps 工作流，实现自动化部署和回滚。

通过本实验手册，您将掌握如何使用 ArgoCD 构建 GitOps 工作流，进一步提高 Kubernetes 应用的部署、更新和管理效率。

部署 ArgoCD

创建命名空间

kubectl create namespace argocd

安装

kubectl apply -n argocd -f https://ghproxy.com/https://raw.githubusercontent.com/argoproj/argo-cd/stable/manifests/install.yaml

检查安装情况

kubectl wait --for=condition=Ready pods --all -n argocd --timeout 300s
root@node1:~/kubernetes-example# kubectl wait --for=condition=Ready pods --all -n argocd --timeout 300s
pod/argocd-application-controller-0 condition met
pod/argocd-applicationset-controller-69c4b965dc-mcgd9 condition met
pod/argocd-dex-server-64d856b94c-8jntz condition met
pod/argocd-notifications-controller-f7c967bc9-7nb8p condition met
pod/argocd-redis-598f75bc69-7pg4j condition met
pod/argocd-repo-server-df7f747b4-48cj7 condition met
pod/argocd-server-59d9b8cb46-wns97 condition met

安装 argocd cli

curl -sSL -o argocd-linux-amd64 https://github.com/argoproj/argo-cd/releases/latest/download/argocd-linux-amd64
sudo install -m 555 argocd-linux-amd64 /usr/local/bin/argocd 
rm argocd-linux-amd64

forward到8080端口 （建议再开一个session）

kubectl port-forward service/argocd-server 8080:80 -n argocd

创建 ingress manifest

nano argocd-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: argocd-server-ingress
  namespace: argocd
  annotations:
    cert-manager.io/cluster-issuer: letsencrypt-prod
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    kubernetes.io/tls-acme: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-passthrough: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: "HTTPS"
spec:
  rules:
  - host: argocd.example.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service: 
            name: argocd-server
            port:
              name: https
  tls:
  - hosts:
    - argocd.example.com
    secretName: argocd-secret # do not change, this is provided by Argo CD
kubectl apply -f argocd-ingress.yaml

获取 ArgoCD Admin 初始密码

kubectl -n argocd get secret argocd-initial-admin-secret -o jsonpath="{.data.password}" | base64 -d
amsgK3UobDG6VsVd

修改本地的host文件

192.168.1.231 argocd.example.com

访问 https://argocd.example.com/ 建议修改密码

（可选）安装 cert-manager

curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash
helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io
helm repo update
helm install cert-manager jetstack/cert-manager \
--namespace cert-manager \
--create-namespace \
--version v1.10.0 \
--set ingressShim.defaultIssuerName=letsencrypt-prod \
--set ingressShim.defaultIssuerKind=ClusterIssuer \
--set ingressShim.defaultIssuerGroup=cert-manager.io \
--set installCRDs=true
nano cluster-issuer.yaml
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: ClusterIssuer
metadata:
  name: letsencrypt-prod
spec:
  acme:
    server: https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory
    email: "[email protected]"
    privateKeySecretRef:
      name: letsencrypt-prod
    solvers:    
    - http01:
        ingress:
          class: nginx
kubectl apply -f cluster-issuer.yaml

创建 ArgoCD 应用

请确保删除之前的 example 项目

kubectl delete ns example

登录到Argo CD

argocd login localhost:8080 --insecure
root@node1:~# argocd login localhost:8080 --insecure
Username: admin
Password:
'admin:login' logged in successfully
Context 'localhost:8080' updated

可选此处的$PASSWORD 为此前定义的 github tocken

argocd repo add https://github.com/chengzh/kubernetes-example.git --username cloudzun --password $PASSWORD
argocd app create example --sync-policy automated --repo https://github.com/cloudzun/kubernetes-example.git --revision main --path helm --dest-namespace gitops-example --dest-server https://kubernetes.default.svc --sync-option CreateNamespace=true

这条命令使用Argo CD在Kubernetes集群中创建和管理一个名为example的应用。以下是对命令各部分的详细解释：

  1. argocd app create: 这是Argo CD的命令，用于创建一个新的应用。
  2. example: 为创建的Argo CD应用分配一个名字。在这种情况下，应用的名称是example。
  3. --sync-policy automated: 设置同步策略为自动化，这意味着当Git仓库中的配置发生变化时，Argo CD会自动将这些更改应用到Kubernetes集群。
  4. --repo https://github.com/cloudzun/kubernetes-example.git: 指定应用的Git仓库URL。在这个例子中，Git仓库位于https://github.com/cloudzun/kubernetes-example.git。
  5. --revision main: 指定Git仓库的分支或修订版本。在这里，使用main分支。
  6. --path helm: 指定Git仓库中包含Kubernetes资源的路径。在这种情况下，路径是helm。
  7. --dest-namespace gitops-example: 指定Kubernetes命名空间，用于部署应用。在这种情况下，命名空间是gitops-example。
  8. --dest-server https://kubernetes.default.svc: 指定Kubernetes API服务器的URL，Argo CD将在该服务器上部署应用。在这里，使用Kubernetes集群的默认API服务器地址https://kubernetes.default.svc。
  9. --sync-option CreateNamespace=true: 设置同步选项，以在应用同步时自动创建目标命名空间（如果它不存在的话）。

总之，这条命令使用Argo CD在指定的Kubernetes命名空间中创建一个名为example的应用，该应用从指定的Git仓库和分支中获取Kubernetes资源。同步策略设置为自动化，以便在Git仓库中的配置发生变化时自动应用这些更改。

实现镜像版本变化触发的 GitOps 工作流

安装和配置 ArgoCD Image Updater

安装 Argo CD Image Updater

kubectl apply -n argocd -f https://ghproxy.com/https://raw.githubusercontent.com/argoproj-labs/argocd-image-updater/stable/manifests/install.yaml

设置docker 仓库 secret （注意 docker-password 的时效）

kubectl create -n argocd secret docker-registry dockerhub-secret \
  --docker-username chengzh \
  --docker-password dckr_pat_UxCRddCJXMg9_HNyHA0gsE3BSZA \
  --docker-server "https://registry-1.docker.io"

创建 Helm Chart 仓库

创建一个新的 Git 仓库，将现有仓库的helm目录复制到新仓库

$ cp -r ./kubernetes-example/helm ./kubernetes-example-helm

为 ArgoCD Image Updater 提供回写 kubernetes-example-helm 仓库的权限。要配置仓库访问权限，可以使用 argocd repo add 命令

argocd repo add https://github.com/cloudzun/kubernetes-example-helm.git --username $USERNAME --password $PASSWORD

注意要将仓库地址修改为新创建的用于存放 Helm Chart 的 GitHub 仓库地址，并将 $USERNAME 替换为 GitHub 账户 ID，将 $PASSWORD 替换为 GitHub Personal Token。可以在这个页面：https://github.com/settings/tokens 创建 GitHub Personal Token，并赋予仓库相关权限。

argocd repo add https://github.com/cloudzun/kubernetes-example-helm.git --username cloudzun --password $PASSWORD

创建 ArgoCD 应用

(可选)删除旧应用

argocd app delete example --cascade

接下来正式创建 ArgoCD 应用。在上一节课中，是使用 argocd app create 命令创建的 ArgoCD 应用 。实际上，它会创建一个特殊类型的资源，也就是 ArgoCD Application，它和 K8s 其他标准的资源对象一样，也是使用 YAML 来定义的。 在这里，直接使用 YAML 来创建新的 Application，将下面的文件内容保存为 application.yaml。

nano application.yaml
apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
kind: Application
metadata:
  name: example
  annotations:
    argocd-image-updater.argoproj.io/backend.allow-tags: regexp:^main
    argocd-image-updater.argoproj.io/backend.helm.image-name: backend.image
    argocd-image-updater.argoproj.io/backend.helm.image-tag: backend.tag
    argocd-image-updater.argoproj.io/backend.pull-secret: pullsecret:argocd/dockerhub-secret
    argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.allow-tags: regexp:^main
    argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.helm.image-name: frontend.image
    argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.helm.image-tag: frontend.tag
    argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.pull-secret: pullsecret:argocd/dockerhub-secret
    argocd-image-updater.argoproj.io/image-list: frontend=chengzh/frontend, backend=chengzh/backend
    argocd-image-updater.argoproj.io/update-strategy: latest
    argocd-image-updater.argoproj.io/write-back-method: git
spec:
  destination:
    namespace: gitops-example-updater
    server: https://kubernetes.default.svc
  project: default
  source:
    path: .
    repoURL: https://github.com/cloudzun/kubernetes-example-helm.git
    targetRevision: main
  syncPolicy:
    automated: {}
    syncOptions:
      - CreateNamespace=true

这个manifest文件定义了一个名为example的Argo CD Application，用于在Kubernetes集群中部署和管理一个基于Helm的应用。同时，这个manifest还包含了Argo CD Image Updater的一些配置，用于自动更新容器镜像。以下是对文件各部分的详细解释：

  1. apiVersion 和 kind: 这两个字段定义了Kubernetes资源的类型。在这个例子中，资源类型是argoproj.io/v1alpha1和Application，表示这是一个Argo CD的Application资源。
  2. metadata: 定义了关于Application的元数据，例如名称和注释。
  • name: 定义了应用的名称，为example。
  • annotations: 定义了Argo CD Image Updater的配置。这些配置允许自动更新容器镜像，同时指定了镜像名称、标签策略等信息。
  1. spec: 定义了应用的具体配置。
  • destination: 定义了应用部署的目标Kubernetes集群和命名空间。
  • namespace: 定义了部署应用的Kubernetes命名空间，为gitops-example-updater。
  • server: 定义了Kubernetes API服务器的URL，为https://kubernetes.default.svc。
  • project: 定义了Argo CD项目，为default。
  • source: 定义了应用的源代码信息。
  • path: 定义了包含Kubernetes资源的路径，在这个例子中为.，表示当前目录。
  • repoURL: 定义了Git仓库的URL，为https://github.com/cloudzun/kubernetes-example-helm.git。
  • targetRevision: 定义了Git仓库的分支或修订版本，为main。
  • syncPolicy: 定义了应用的同步策略。
  • automated: 指定了自动同步策略，表示当Git仓库中的配置发生变化时，Argo CD会自动将这些更改应用到Kubernetes集群。
  • syncOptions: 定义了同步选项，例如在同步过程中自动创建命名空间。

总之，这个manifest文件定义了一个名为example的Argo CD应用，用于在指定的Kubernetes命名空间中部署和管理一个基于Helm的应用。同时，它还包含了Argo CD Image Updater的配置，用于自动更新容器镜像。

  • annotations 部分包含了Argo CD Image Updater的配置。这些配置用于指定自动更新容器镜像的策略、参数和相关信息。以下是对这些注释的详细解释：
  1. argocd-image-updater.argoproj.io/backend.allow-tags 和 argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.allow-tags: 这两个注释分别针对后端（backend）和前端（frontend）镜像，指定了允许更新的镜像标签。这里使用正则表达式 regexp:^main，表示允许使用以 "main" 开头的标签。
  2. argocd-image-updater.argoproj.io/backend.helm.image-name 和 argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.helm.image-name: 这两个注释分别针对后端（backend）和前端（frontend）镜像，指定了在Helm chart中的镜像名称字段。这里的值是backend.image和frontend.image。
  3. argocd-image-updater.argoproj.io/backend.helm.image-tag 和 argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.helm.image-tag: 这两个注释分别针对后端（backend）和前端（frontend）镜像，指定了在Helm chart中的镜像标签字段。这里的值是backend.tag和frontend.tag。
  4. argocd-image-updater.argoproj.io/backend.pull-secret 和 argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.pull-secret: 这两个注释分别针对后端（backend）和前端（frontend）镜像，指定了用于拉取镜像的Secret。在这里，Secret名称是dockerhub-secret，位于argocd命名空间下。
  5. argocd-image-updater.argoproj.io/image-list: 这个注释定义了应用中使用的镜像列表。这里列出了前端（frontend）和后端（backend）的镜像，分别对应chengzh/frontend和chengzh/backend。
  6. argocd-image-updater.argoproj.io/update-strategy: 这个注释定义了镜像更新策略。这里的值是latest，表示使用最新的镜像标签进行更新。
  7. argocd-image-updater.argoproj.io/write-back-method: 这个注释定义了更新后的配置写回方法。这里的值是git，表示将更新后的配置写回到Git仓库。

这些注释与Argo CD Image Updater相关，用于配置自动更新容器镜像的策略、参数和相关信息。这样，当有新版本的镜像可用时，Argo CD Image Updater可以自动更新部署在Kubernetes集群中的应用。

然后，使用 kubectl apply 命令创建 ArgoCD Application，效果等同于使用 argocd app create 命令创建应用。

kubectl apply -n argocd -f application.yaml

触发 GitOps 工作流

接下来，可以尝试修改 frontend/src/App.js 文件，例如修改文件第 49 行的“Hi! I am abraham”内容。修改完成后，将代码推送到 GitHub 的 main 分支。此时会触发两个 GitHub Action 工作流。其中，当 build-every-branch 工作流被触发时，它将构建 Tag 为 main 开头的镜像版本，并将其推送到镜像仓库中，

#22 pushing manifest for docker.io/chengzh/backend:main-2fff0b2@sha256:20ae4681cebb5c3096a43f067f53e5255777b4de52d1b636a2143e8ed130845e

[1034](https://github.com/cloudzun/kubernetes-example/actions/runs/4252208283/jobs/7395500319#step:8:1034)#22 pushing manifest for docker.io/chengzh/backend:main-2fff0b2@sha256:20ae4681cebb5c3096a43f067f53e5255777b4de52d1b636a2143e8ed130845e 0.9s done

注意以上日志的中的 backend:main-2fff0b2

到docker hub上查看新上线的镜像 tag： ![[Pasted image 20230223194606.png]] 可以观察到 main-2fff0b2

与此同时，ArgoCD Image Updater 将会每 2 分钟从镜像仓库检索 frontend 和 backend 的镜像版本，一旦发现有新的并且以 main 开头的镜像版本，它将自动使用新版本来更新集群内工作负载的镜像，并将镜像版本回写到 kubernetes-example-helm 仓库。在回写时，ArgoCD Image Updater 并不会直接修改仓库的 values.yaml 文件，而是会创建一个专门用于覆盖 Helm Chart values.yaml 的 .argocd-source-example.yaml 文件

helm:
  parameters:
  - name: frontend.image
    value: chengzh/frontend
    forcestring: true
  - name: frontend.tag
    value: main-2fff0b2
    forcestring: true
  - name: backend.image
    value: chengzh/backend
    forcestring: true
  - name: backend.tag
    value: main-2fff0b2
    forcestring: true

使用以下命令查看 deployment

kubectl get deployment -n gitops-example-updater  -o wide
root@node1:~# kubectl get deployment -n gitops-example-updater  -o wide
NAME       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS       IMAGES                          SELECTOR
backend    1/2     2            1           13m   flask-backend    chengzh/backend:main-2fff0b2    app=backend
frontend   2/7     7            2           13m   react-frontend   chengzh/frontend:main-2fff0b2   app=frontend
postgres   1/1     1            1           13m   postgres         postgres                        app=database

此处关注镜像：chengzh/backend:main-2fff0b2

Demo提示

使用简化版的application manifest，只响应frontend的更新

apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
kind: Application
metadata:
  name: example
  annotations:
    argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.allow-tags: regexp:^main
    argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.helm.image-name: frontend.image
    argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.helm.image-tag: frontend.tag
    argocd-image-updater.argoproj.io/frontend.pull-secret: pullsecret:argocd/dockerhub-secret
    argocd-image-updater.argoproj.io/image-list: frontend=chengzh/frontend
    argocd-image-updater.argoproj.io/update-strategy: latest
    argocd-image-updater.argoproj.io/write-back-method: git
spec:
  destination:
    namespace: gitops-example-updater
    server: https://kubernetes.default.svc
  project: default
  source:
    path: .
    repoURL: https://github.com/cloudzun/kubernetes-example-helm.git
    targetRevision: main
  syncPolicy:
    automated: {}
    syncOptions:
      - CreateNamespace=true
  • 做演示之前记得删除https://github.com/cloudzun/kubernetes-example-helm/ 中的 .argocd-source-example.yaml
  • 从触发action运行到新版本部署大概需要20多分钟，耐心是美德

后记

本课程体系旨在为学员提供一套全面的云原生技术学习路径，包括容器技术、Kubernetes 部署和管理、Ingress 管理、持久化存储、应用部署、可观测性、服务网格、DevOps 工具链和流水线以及 GitOps 等方面的内容。通过学习这套课程体系，学员将掌握云原生技术的关键概念、原理和实践方法，从而提升云原生应用的部署、管理和协作效率。

  1. Docker 技术实战：学习容器技术的基础知识，包括 Docker 的运作原理、核心组件以及应用部署和监控管理。
  2. Kubernetes 部署和管理实战：深入了解 Kubernetes 的核心概念和基础组件，掌握 Kubernetes 集群的部署、管理和监控技能。
  3. Kubernetes Ingress 管理与运维：学习 Kubernetes Ingress 的概念、工作机制和运维管理方法，提升 Ingress 的部署和管理能力。
  4. Kubernetes 持久化存储实践：探讨 Kubernetes 持久化存储的原理、实现方式和实际应用，提高在 Kubernetes 上实现持久化存储的能力。
  5. Kubernetes 应用部署和管理：学习 Kubernetes 应用部署和管理的基本概念、原理和实现方法，掌握在 Kubernetes 上部署和管理应用的技巧。
  6. Kubernetes 可观测性实践：研究 Kubernetes 可观测性实践的概念、原理和实现方法，涉及监控、日志记录和分析等方面。
  7. 基于 Istio 的服务网格实战：深入了解基于 Istio 的服务网格概念、原理和实现方法，包括服务路由、流量管理、弹性能力和微服务可观测性等。
  8. DevOps 工具链与流水线实践：探讨 DevOps 工具链与流水线的概念、原理和实现方法，涵盖自动化构建、测试、部署和监控等环节。
  9. GitOps 云原生应用的高效部署与管理：全面掌握 GitOps 原理、技术和工具，提高云原生应用部署、管理和协作效率。

通过对这九门课程的学习，学员可以：

  1. 熟练运用 Docker 和 Kubernetes 进行容器化应用的部署和管理。
  2. 掌握 Ingress 和持久化存储在 Kubernetes 集群中的配置和管理方法。
  3. 了解 Kubernetes 可观测性实践，提高应用监控、日志和分析的能力。
  4. 探究 Istio 服务网格的原理和实现，实现微服务的高可用、弹性和安全。
  5. 运用 DevOps 工具链和流水线实现自动化构建、测试、部署和监控。
  6. 掌握 GitOps 的原理和技术，提升云原生应用的部署、管理和协作效率。

本课程体系适合对云原生技术感兴趣的开发者、运维工程师、架构师等专业人士。课程内容丰富、实践性强，旨在帮助学员在实际工作中更好地应用云原生技术，为企业的数字化转型做出贡献。


标签：GitOps,Kubernetes,--,ArgoCD,image,argocd,实操,io,example
From： https://blog.51cto.com/u_12979025/6147647

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