作者 | 瑶靖
来源 | 阿里巴巴云原生公众号
据信通院《中国 DevOps 现状调查报告（2020年）》显示，63% 的企业已经实践落地 DevOps，采用持续交付流水线打通开发、测试、部署和运维多个环节。但是依然有 20% 的企业反馈实践 DevOps 复杂，自建 Jenkins 需要自部署及插件运维，而 SaaS 化 CI/CD 工具又配置繁琐，希望有更轻量便捷的工具加速其转型落地。
目前，阿里云与 GitHub 联合发布了快速部署至阿里云 ACK 的 GitHub Action Workflow。无需再自建部署维护 CI/CD 工具，基于开箱即用的 GitHub Action 及阿里云部署模板，即可实现 GitHub 代码变更后，自动应用打包构建上传阿里云容器镜像服务 ACR、快速部署至阿里云容器服务 ACK 的流程。本文将从 GitHub Action、阿里云容器服务及实践 Demo 来为您详细介绍。
图 1 - GitHub Action 支持阿里云部署模板
GitHub 与阿里云联合发布 GitHub Action Workflow
1. 关于 GitHub Acticon
图 2 - GitHub Action 首页
GitHub Action 是 GitHub 2018 年 10 月推出的内置持续集成工具，简化自动化构建、测试、部署的流程。GitHub Action 通过将持续集成的原子操作封装成 Actions，再基于 Workflow 流程定义，将多个 Action 组装成可复用的模板，实现 GitHub 事件更新后自动触发执行 Action 流程。
GitHub Action 有以下特点：
- 开箱即用：GitHub Action 是 SaaS 化托管服务，可通过申明指定在 GitHub VM 或者容器内部执行任务，保障业务高峰时期的弹性扩容。同时，也支持添加您自主托管在云上或者 IDC 的机器来执行任务，定制任务执行的环境。
- 灵活便捷：支持 Linux、macOS、Windows 多平台，虚拟机及容器运行环境。支持 Node.js、Python、Java、Ruby、PHP、Go、Rust、.NET 等多语言和框架。支持矩阵构建，实现多平台多环境并行兼容测试，提高软件测试集成效率。
- 限额免费：GitHub Action 针对公开仓库及自主托管的 runner 是免费的，针对其他 GitHub 规格有免费的存储及任务运行时长，超额后按量收费，具体收费信息参考：http://t.tb.cn/69r7pJmDOlTsLN724CgrlO。
- 开放生态：GitHub Action 使用 YAML 脚本编写，它们可以像代码片段一样被编辑和复用。GitHub Action Marketplace 也提供了云厂商认证及三方提供的 GitHub Action 模板，您可直接使用或二次定制。
GitHub Action 的核心概念分为以下四个部分：
- Workflow：基于代码仓库的一次持续集成运行过程，可以设置定时或者由 GitHub 事件触发。Workflow 文件采用 YAML 格式定义，存放在代码仓库的 .github/workflows 目录下。一个代码仓库可以有多个 Workflow 文件，GitHub 识别到目录下的 .yaml 文件，就会并行执行这些 Workflow。
- Job：一个 Workflow 由多个 Job 构成。默认 Job 会并发执行，也可以设置 Job 顺序执行，实现有前后逻辑依赖的 Workflow。
- Step：一个Job 由多个 Step 构成。同一个 Job 下的 Step 会在一个 Runner 上执行，保证环境及数据的共享。
- Action：一个 Step 由多个 Action 构成。Action 是独立的命令集，也基于 YAML 代码定义的，开发者可以像代码一样编辑、重用以及共享。
以下是一个简单的 GitHub Action Workflow 示例，定义了由两个 Step 组成的 Job。其中，第一个 Step 复用了社区的 actions/checkout@v2 模板，执行当前代码库的检出，第二个 Step 则直接执行了 Bash 命令。
name: Greeting
on: push
jobs:
my-job:
name: My Job
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- name: Checkout
uses: actions/checkout@v2
- name: Greeting
run: |
echo 'Welcome to Alibaba Cloud!'GitHub 与阿里云联合发布的 GitHub Action Worflow，定义了多个 Step，支持快速构建及部署至阿里云容器服务 ACK。具体 Workflow 的定义，可参考链接：http://t.tb.cn/60eKsjLUTOKijV4NjGizeq。
2. 关于阿里云容器服务
如果说 GitHub Action 是实践 DevOps 的瑞士军刀，那么阿里云容器服务就是落地云原生 DevOps 的最佳界面，功能丰富又便捷易用。阿里云容器服务 ACK（Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes）是全球首批通过 Kubernetes 一致性认证的服务平台，提供高性能的容器应用管理服务，支持企业级 Kubernetes 容器化应用的生命周期管理。ACK 在阿里集团内作为核心的容器化基础设施，有丰富的应用场景和经验积累，包括电商、实时音视频、数据库、消息中间件、人工智能等场景，支撑广泛的内外部客户的 双11 活动。同时，容器服务将阿里内部各种大规模场景的经验和能力融入产品，向公有云客户开放，提升了更加丰富的功能和更加突出的稳定性，容器服务连续多年保持国内容器市场份额第一。
图 3 - 阿里云容器服务产品家族
在应用管理领域，针对阿里的大规模实践和企业的丰富生产实践，阿里云进一步增强了可靠性、安全性，并且提供可赔付的 SLA 的 Kubernetes 集群 - ACK Pro 版。ACK Pro 版集群是在原 ACK 托管版集群的基础上发展而来的集群类型，继承了原托管版集群的所有优势，例如 Master 节点托管、Master 节点高可用等。同时，相比原托管版进一步提升了集群的可靠性、安全性和调度性能，并且支持赔付标准的 SLA，适合生产环境下有着大规模业务，对稳定性和安全性有高要求的企业客户。
在应用制品管理领域，面向安全及性能需求高的企业客户，阿里云推出容器镜像服务企业版 ACR EE，提供公共云首个独享实例的企业级服务。ACR EE 除了支持多架构容器镜像，还支持多版本 Helm Chart、Operator 等符合 OCI 规范制品的托管。在安全治理部分，ACR EE 提供了网络访问控制、安全扫描、镜像加签、安全审计等多维度安全保障，助力企业从 DevOps 到 DevSecOps 的升级。在全球分发加速场景，ACR EE 优化了网络链路及调度策略，保障稳定的跨海同步成功率。在大镜像规模化分发场景，ACR EE 支持按需加载，实现镜像数据免全量下载和在线解压，平均容器启动时间降低 60%。目前已有众多企业生产环境模使用 ACR EE，保障企业客户云原生应用制品的安全托管及多场景高效分发。
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基于 GitHub Action + ACK 构建云原生 DevOps 实践
下面将基于 GitHub Action 演示，如何将一个简单 Nginx 应用打包成容器镜像，托管至阿里云容器镜像服务 ACR，再自动化部署至阿里云容器服务 ACK，快速便捷地实现 CI/CD 流程。GitHub Action Demo 地址参考：http://yli16.cn/LAZxC，您可以更新对应 Yaml 文件，实现自定义业务场景。
图 4 - 基于 GitHub Action 的 DevOps 流程
1. 前期准备
- 开通阿里云容器镜像服务 ACR，创建命名空间及镜像仓库，参考文档。如果您有强安全及高性能分发需求，建议使用 ACR EE 企业版实例，参考文档。
- 开通阿里云容器服务 ACK，在 ACK 上创建一个集群，参考文档。如果您有强安全及高性能需求，建议使用 ACK PRO，参考文档。
- 开通 GitHub 并创建仓库，代码仓库中有业务代码也包含应用部署的模板 Yaml，可参考代码示例。
2. 实践过程
1）创建 Workflow
在 GitHub 代码仓库中，点击 Actions 的 Tab 页面，会有基于当前 GitHub 项目内容推荐的 Workflow，选择部署至阿里云 ACK 的 Workflow 模板。
图 5 - GitHub 仓库内置 Actions
图 6 - 选择部署至阿里云 ACK 的 Workflow
GitHub Action 默认会在代码仓库 .github/workflows目录下创建 alibabacloud.yml 文件。在 YAML 文件中定义监听代码发布 Release 事件，一旦事件发生就会自动触发后续集成部署的流程。您也可以搜索右侧市场中相关的 Action，自定义 Job 中的 Action 步骤。
2）更新 Workflow 中变量信息
在 Workflow 中定义了 env 环境变量，需要按照实际情况更新对应的地域、容器镜像服务、容器服务集群等信息。ACCESS_KEY_ID 和 ACCESS_KEY_SECRET 定义了阿里云账号 AK 信息，需要以密文形式设置在仓库对应的 Secrets 中。
图 7 - 更新 Worflow 中对应的环境变量
图 8 - 更新 Secrets 信息
3）自动部署
配置完成后，默认当有一个 Release 发布后，会自动触发 GitHub Action 执行任务。点击 Actions 按钮，可以看到对应的任务执行历史和详情。整个工作流是顺序执行的，一旦其中某个任务执行失败后，整个工作流都将终止执行。可实现容器镜像推送至 ACR 后，发现有高危安全漏洞，立即取消后续容器部署至 ACK 流程。当构建、安全扫描及部署流程顺利完成，则在 ACK 上会基于新的容器镜像生成一个 nginx 服务。将安全风险识别及决策内置全链路中，实践安全高效的 DevSecOps 流程。
图 9 - Workflow 执行历史
4）扩展
您可以在 GitHub Action Marketplace 上寻找需要的 Action 任务模板，来实现自定义的 Workflow 流程。目前，GitHub Action 上已经有丰富的 Action 模板，覆盖了多种语言的代码依赖、代码集成、代码质量等多种场景。可以基于模板快速构建出一个支持多操作系统及多语言框架下的 Workflow 矩阵，并行测试项目的多个版本。
图 10 - GitHub Action Marketplace
指引云原生时代落地 DevOps 的新路径
相较于传统的 Jenkins 工具，GitHub Action 是 SaaS 化托管服务，无需部署及插件运维。只需简单定义或复用官方 Workflow，即可实现便捷的 CI/CD 场景。相较于 Travis CI /Circle CI，GitHub Action 是 GitHub 推出的原生工具，集成体验及灵活性更佳，并且有更丰富的 Action Marketplace 生态支持，让用户可以更便捷复用及自定义 Workflow。
如今 GitHub Action 也内置支持了自动构建推送阿里云容器镜像服务 ACR，自动部署阿里云容器服务 ACK 的 Workflow，指引云原生时代落地 DevOps 的新路径。希望可以帮助更多企业在享受云原生技术红利同时，加速完成企业级的数字化转型和架构升级。
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