flux2+kustomize+helm+github 多集群 GitOps 云原生渐进式交付

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
容器服务 Serverless 版 ACK Serverless,952元额度 多规格
简介: flux2+kustomize+helm+github 多集群 GitOps 云原生渐进式交付

对于此示例,我们假设有两个集群的场景:暂存(staging)和生产(production)。最终目标是利用 FluxKustomize 来管理两个集群,同时最大限度地减少重复声明。

我们将配置 Flux 以使用 HelmRepositoryHelmRelease 自定义资源安装、测试和升级演示应用程序。 Flux 将监控 Helm 存储库,并根据 semver 范围自动将 Helm 版本升级到最新的 chart 版本。


准备工作



flux2-kustomize-helm-example

您将需要 Kubernetes 集群版本 1.16 或更新版本以及 kubectl 版本 1.18 或更新。对于快速的本地测试,您可以使用 Kubernetes kind。不过,任何其他 Kubernetes 设置也可以正常工作。


为了遵循本指南,您需要一个 GitHub 帐户和一个可以创建存储库的 personal access token(检查 repo 下的所有权限)。


使用 HomebrewMacOSLinux 上安装 Flux CLI


brew install fluxcd/tap/flux


或者通过使用 Bash 脚本下载预编译的二进制文件来安装 CLI:


curl -s https://fluxcd.io/install.sh | sudo bash


项目结构



Git 存储库包含以下顶级目录:

  • apps 目录包含每个集群具有自定义配置的 Helm 版本
  • infrastructure 目录包含常见的基础设施工具,例如 NGINX ingress controller 和 Helm 存储库定义
  • clusters 目录包含每个集群的 Flux 配置


├── apps
│   ├── base
│   ├── production 
│   └── staging
├── infrastructure
│   ├── nginx
│   ├── redis
│   └── sources
└── clusters
    ├── production
    └── staging


apps 配置结构为:


  • apps/base/ 目录包含命名空间和 Helm 发布定义(release definitions)
  • apps/production/ 目录包含生产 Helm 发布值(release values)
  • apps/staging/ 目录包含 staging values


./apps/
├── base
│   └── podinfo
│       ├── kustomization.yaml
│       ├── namespace.yaml
│       └── release.yaml
├── production
│   ├── kustomization.yaml
│   └── podinfo-patch.yaml
└── staging
    ├── kustomization.yaml
    └── podinfo-patch.yaml


apps/base/podinfo/ 目录中,我们有一个 HelmRelease,两个集群都有共同的值:


apiVersion: helm.toolkit.fluxcd.io/v2beta1
kind: HelmRelease
metadata:
  name: podinfo
  namespace: podinfo
spec:
  releaseName: podinfo
  chart:
    spec:
      chart: podinfo
      sourceRef:
        kind: HelmRepository
        name: podinfo
        namespace: flux-system
  interval: 5m
  values:
    cache: redis-master.redis:6379
    ingress:
      enabled: true
      annotations:
        kubernetes.io/ingress.class: nginx
      path: "/*"


apps/staging/ 目录中,我们有一个带有 staging 特定值的 Kustomize 补丁(patch):


apiVersion: helm.toolkit.fluxcd.io/v2beta1
kind: HelmRelease
metadata:
  name: podinfo
spec:
  chart:
    spec:
      version: ">=1.0.0-alpha"
  test:
    enable: true
  values:
    ingress:
      hosts:
        - podinfo.staging


请注意,使用 version: ">=1.0.0-alpha" 我们配置 Flux 以自动将 HelmRelease 升级到最新的 chart 版本,包括 alphabeta 和预发布(pre-releases)。

apps/production/ 目录中,我们有一个带有生产特定值的 Kustomize 补丁:


apiVersion: helm.toolkit.fluxcd.io/v2beta1
kind: HelmRelease
metadata:
  name: podinfo
  namespace: podinfo
spec:
  chart:
    spec:
      version: ">=1.0.0"
  values:
    ingress:
      hosts:
        - podinfo.production


请注意,使用 version: ">=1.0.0" 我们配置 Flux 以自动将 HelmRelease 升级到 最新的稳定 chart 版本(alphabetapre-releases 将被忽略)。

基础设施:


./infrastructure/
├── nginx
│   ├── kustomization.yaml
│   ├── namespace.yaml
│   └── release.yaml
├── redis
│   ├── kustomization.yaml
│   ├── namespace.yaml
│   └── release.yaml
└── sources
    ├── bitnami.yaml
    ├── kustomization.yaml
    └── podinfo.yaml


infrastructure/sources/ 目录中,我们有 Helm 存储库定义:


apiVersion: source.toolkit.fluxcd.io/v1beta1
kind: HelmRepository
metadata:
  name: podinfo
spec:
  interval: 5m
  url: https://stefanprodan.github.io/podinfo
---
apiVersion: source.toolkit.fluxcd.io/v1beta1
kind: HelmRepository
metadata:
  name: bitnami
spec:
  interval: 30m
  url: https://charts.bitnami.com/bitnami


请注意,使用 interval: 5m 我们将 Flux 配置为每五分钟拉一次 Helm 存储库索引。如果索引包含与 HelmReleasesemver 范围匹配的新 chart 版本,Flux 将升级该版本。


Bootstrap staging 和 production



集群目录包含 Flux 配置:


./clusters/
├── production
│   ├── apps.yaml
│   └── infrastructure.yaml
└── staging
    ├── apps.yaml
    └── infrastructure.yaml


clusters/staging/ 目录中,我们有 Kustomization 定义:


apiVersion: kustomize.toolkit.fluxcd.io/v1beta1
kind: Kustomization
metadata:
  name: apps
  namespace: flux-system
spec:
  interval: 10m0s
  dependsOn:
    - name: infrastructure
  sourceRef:
    kind: GitRepository
    name: flux-sytem
  path: ./apps/staging
  prune: true
  validation: client
---
apiVersion: kustomize.toolkit.fluxcd.io/v1beta1
kind: Kustomization
metadata:
  name: infrastructure
  namespace: flux-system
spec:
  interval: 10m0s
  sourceRef:
    kind: GitRepository
    name: flux-system
  path: ./infrastructure


请注意,使用 path: ./apps/staging 我们配置 Flux 以同步暂存 Kustomize 覆盖,并使用 dependsOn 我们告诉 Flux 在部署应用程序之前创建基础设施项。

在您的个人 GitHub 帐户上 Fork 此存储库并导出您的 GitHub access token、用户名和存储库名称:


export GITHUB_TOKEN=<your-token>
export GITHUB_USER=<your-username>
export GITHUB_REPO=<repository-name>


验证您的临时集群是否满足先决条件:


flux check --pre


kubectl context 设置为您的 staging 集群和 bootstrap Flux:


flux bootstrap github \
    --context=staging \
    --owner=${GITHUB_USER} \
    --repository=${GITHUB_REPO} \
    --branch=main \
    --personal \
    --path=clusters/staging


bootstrap 命令在 clusters/staging/flux-system 目录中提交 Flux 组件的清单,并在 GitHub 上创建一个具有只读访问权限的部署密钥,因此它可以在集群内拉取更改(pull changes)。


注意在 staging 上安装的 Helm releases:


$ watch flux get helmreleases --all-namespaces 
NAMESPACE NAME    REVISION  SUSPENDED READY MESSAGE                          
nginx     nginx   5.6.14    False     True  release reconciliation succeeded  
podinfo   podinfo 5.0.3     False     True  release reconciliation succeeded  
redis     redis   11.3.4    False     True  release reconciliation succeeded


验证 demo app 是否可以通过 ingress 访问:


$ kubectl -n nginx port-forward svc/nginx-ingress-controller 8080:80 &
$ curl -H "Host: podinfo.staging" http://localhost:8080
{
  "hostname": "podinfo-59489db7b5-lmwpn",
  "version": "5.0.3"
}


通过设置生产集群的上下文和路径来引导生产上的 Flux


flux bootstrap github \
    --context=production \
    --owner=${GITHUB_USER} \
    --repository=${GITHUB_REPO} \
    --branch=main \
    --personal \
    --path=clusters/production


监控 production reconciliation:


$ watch flux get kustomizations
NAME            REVISION                                        READY
apps            main/797cd90cc8e81feb30cfe471a5186b86daf2758d True
flux-system     main/797cd90cc8e81feb30cfe471a5186b86daf2758d True
infrastructure  main/797cd90cc8e81feb30cfe471a5186b86daf2758d True


加密 Kubernetes secrets



为了将 secrets 安全地存储在 Git 存储库中, 您可以使用 MozillaSOPS CLI 通过 OpenPGPKMS 加密 Kubernetes secrets

安装 gnupg 和 sops:


brew install gnupg sops


Flux 生成一个不指定密码短语(passphrase)的 GPG key,并获取GPG key ID


$ gpg --full-generate-key
Email address: fluxcdbot@users.noreply.github.com
$ gpg --list-secret-keys fluxcdbot@users.noreply.github.com
sec   rsa3072 2020-09-06 [SC]
      1F3D1CED2F865F5E59CA564553241F147E7C5FA4


使用 private key 在集群上创建 Kubernetes secret:


gpg --export-secret-keys \
--armor 1F3D1CED2F865F5E59CA564553241F147E7C5FA4 |
kubectl create secret generic sops-gpg \
--namespace=flux-system \
--from-file=sops.asc=/dev/stdin


生成 Kubernetes secret manifest 并使用 sops 加密 secret 的数据字段:


kubectl -n redis create secret generic redis-auth \
--from-literal=password=change-me \
--dry-run=client \
-o yaml > infrastructure/redis/redis-auth.yaml
sops --encrypt \
--pgp=1F3D1CED2F865F5E59CA564553241F147E7C5FA4 \
--encrypted-regex '^(data|stringData)$' \
--in-place infrastructure/redis/redis-auth.yaml


添加 secret 到 infrastructure/redis/kustomization.yaml:


apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization
namespace: redis
resources:
  - namespace.yaml
  - release.yaml
  - redis-auth.yaml


通过编辑 infrastructure.yaml 文件在集群上启用解密:


apiVersion: kustomize.toolkit.fluxcd.io/v1beta1
kind: Kustomization
metadata:
  name: infrastructure
  namespace: flux-system
spec:
  # content omitted for brevity
  decryption:
    provider: sops
    secretRef:
      name: sops-gpg


导出公钥(public key),以便任何有权访问存储库的人都可以加密 secrets 但不能解密它们:


gpg --export -a fluxcdbot@users.noreply.github.com > public.key


将更改推送到主分支:


git add -A && git commit -m "add encrypted secret" && git push


验证是否已在两个集群的 redis 命名空间中创建了 secret


kubectl --context staging -n redis get secrets
kubectl --context production -n redis get secrets


您可以使用 Kubernetes secrets 为您的 Helm releases 提供值:


apiVersion: helm.toolkit.fluxcd.io/v2beta1
kind: HelmRelease
metadata:
  name: redis
spec:
  # content omitted for brevity
  values:
    usePassword: true
  valuesFrom:
  - kind: Secret
    name: redis-auth
    valuesKey: password
    targetPath: password


在 docs 中了解有关 Helm releases values 覆盖的更多信息。


添加集群



如果要将集群添加到你的 fleet 中,请先在本地克隆存储库:


git clone https://github.com/${GITHUB_USER}/${GITHUB_REPO}.git
cd ${GITHUB_REPO}


使用您的集群名称在 clusters 中创建一个目录:


mkdir -p clusters/dev


staging 复制同步清单:


cp clusters/staging/infrastructure.yaml clusters/dev
cp clusters/staging/apps.yaml clusters/dev


您可以在 apps 内创建一个 dev overlay,确保将 clusters/dev/apps.yaml 内的 spec.path 更改为 path: ./apps/dev

将更改推送到主分支:


git add -A && git commit -m "add dev cluster" && git push


将 kubectl 上下文和路径设置为您的 dev cluster 并引导 Flux:


flux bootstrap github \
    --context=dev \
    --owner=${GITHUB_USER} \
    --repository=${GITHUB_REPO} \
    --branch=main \
    --personal \
    --path=clusters/dev


相同的环境



如果你想启动一个相同的环境,你可以引导一个集群,例如 production-clone 并重用 production 定义。

引导 production-clone 集群:


flux bootstrap github \
    --context=production-clone \
    --owner=${GITHUB_USER} \
    --repository=${GITHUB_REPO} \
    --branch=main \
    --personal \
    --path=clusters/production-clone


在本地拉取更改:


git pull origin main


clusters/production-clone 目录中创建一个 kustomization.yaml


apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization
resources:
  - flux-system
  - ../production/infrastructure.yaml
  - ../production/apps.yaml


请注意,除了 flux-system kustomize overlay,我们还包括来自 production 目录的 infrastructureapps 清单。


将更改推送到主分支:


git add -A && git commit -m "add production clone" && git push


告诉 Flux 在 production-clone 集群上部署生产工作负载(production workloads):


flux reconcile kustomization flux-system \
    --context=production-clone \
    --with-source
相关实践学习
通过Ingress进行灰度发布
本场景您将运行一个简单的应用,部署一个新的应用用于新的发布,并通过Ingress能力实现灰度发布。
容器应用与集群管理
欢迎来到《容器应用与集群管理》课程,本课程是“云原生容器Clouder认证“系列中的第二阶段。课程将向您介绍与容器集群相关的概念和技术,这些概念和技术可以帮助您了解阿里云容器服务ACK/ACK Serverless的使用。同时,本课程也会向您介绍可以采取的工具、方法和可操作步骤,以帮助您了解如何基于容器服务ACK Serverless构建和管理企业级应用。 学习完本课程后,您将能够: 掌握容器集群、容器编排的基本概念 掌握Kubernetes的基础概念及核心思想 掌握阿里云容器服务ACK/ACK Serverless概念及使用方法 基于容器服务ACK Serverless搭建和管理企业级网站应用
相关文章
|
21天前
|
Kubernetes Cloud Native 云计算
云原生之旅:Kubernetes 集群的搭建与实践
【8月更文挑战第67天】在云原生技术日益成为IT行业焦点的今天,掌握Kubernetes已成为每个软件工程师必备的技能。本文将通过浅显易懂的语言和实际代码示例,引导你从零开始搭建一个Kubernetes集群,并探索其核心概念。无论你是初学者还是希望巩固知识的开发者,这篇文章都将为你打开一扇通往云原生世界的大门。
90 17
|
23天前
|
Kubernetes Cloud Native Ubuntu
云原生之旅:Kubernetes集群搭建与应用部署
【8月更文挑战第65天】本文将带你进入云原生的世界,通过一步步指导如何在本地环境中搭建Kubernetes集群,并部署一个简单的应用。我们将使用Minikube和Docker作为工具,探索云原生技术的魅力所在。无论你是初学者还是有经验的开发者,这篇文章都将为你提供有价值的信息和实践技巧。
|
15天前
|
Kubernetes Cloud Native 流计算
Flink-12 Flink Java 3分钟上手 Kubernetes云原生下的Flink集群 Rancher Stateful Set yaml详细 扩容缩容部署 Docker容器编排
Flink-12 Flink Java 3分钟上手 Kubernetes云原生下的Flink集群 Rancher Stateful Set yaml详细 扩容缩容部署 Docker容器编排
58 0
|
1月前
|
Kubernetes 监控 Cloud Native
Cluster Optimizer:一款云原生集群优化平台
**Cluster Optimizer** 是一款云原生集群优化平台,旨在通过自动化和智能化工具帮助企业降低云成本,解决云原生架构中的成本管理难题。面对资源闲置、配置不当和缺乏自动化优化机制等挑战,Cluster Optimizer能够深入分析云资源、应用和用户行为,精准识别优化机会,并给出具体建议,涵盖节点组、节点、GPU 节点、磁盘、持久卷和应用等多个维度。通过优化实例类型、自动扩缩容和资源分配,帮助企业降低成本、提升性能和效率。[点击此处](https://www.wiseinf.com.cn/docs/setup/) 免费安装和试用 **Cluster Optimizer 社区版**。
85 9
|
2月前
|
运维 Kubernetes Cloud Native
云原生之旅:Kubernetes 集群的搭建与实践Python 编程入门:从零基础到编写实用脚本
【8月更文挑战第30天】在数字化转型的大潮中,云原生技术以其弹性、可扩展性及高效运维能力成为企业IT架构升级的关键。本文将通过实际操作演示如何在本地环境搭建一个简易的Kubernetes集群,带你领略云原生的魅力所在。从集群规划到服务部署,每一步都是对云原生理念的深刻理解和应用。让我们共同探索,如何通过Kubernetes集群的搭建和运维,提升业务灵活性和创新能力。
|
2月前
|
Kubernetes Cloud Native 应用服务中间件
云原生之旅:Kubernetes集群搭建与应用部署
【8月更文挑战第28天】在数字化浪潮中,云原生技术正成为企业IT架构转型的重要驱动力。本文将通过实践案例,引导读者理解云原生的核心概念,掌握Kubernetes集群的搭建方法,并学会如何部署和管理容器化应用。文章不仅提供详细的操作步骤和示例代码,还深入探讨了云原生技术背后的哲学及其对企业数字化转型的影响,旨在帮助读者构建起对云原生世界的全面认识,并激发对技术创新和应用实践的思考。
|
2月前
|
运维 Kubernetes Cloud Native
探索云原生:Kubernetes集群的部署与管理
【8月更文挑战第31天】 本文将带领读者深入了解云原生技术,特别是以Kubernetes为核心的集群部署和管理。文章不仅介绍了Kubernetes的基础概念和架构,还通过实际的代码示例展示了如何在云平台上搭建一个Kubernetes集群。我们将从基础的安装步骤到高级的服务部署,一步步揭示如何利用Kubernetes来简化容器化应用的管理与扩展。无论你是云原生新手还是希望提升现有技能的开发者,这篇文章都将成为你实践云原生技术的宝贵指南。
|
2月前
|
Kubernetes Cloud Native 应用服务中间件
云原生之旅:构建你的首个Kubernetes集群
【8月更文挑战第31天】在这个数字化迅速演进的时代,云原生技术如同星辰般璀璨。它不仅是企业数字化转型的引擎,更是开发者们探索创新的乐园。本文将带你开启一场云原生的奇妙旅程,从零开始,一步步构建属于你自己的Kubernetes集群。想象一下,当你的应用在云端自如地伸缩、滚动更新时,那份成就感和掌控感,是不是已经让你跃跃欲试了呢?那就让我们开始吧!
|
2月前
|
Kubernetes Cloud Native JavaScript
云原生之旅:Kubernetes 集群搭建与应用部署实践
【8月更文挑战第31天】云原生技术正在改变软件开发和运维的方式,而Kubernetes作为其核心组件之一,提供了一个强大的平台来编排容器化的应用。本文将引导你了解如何搭建一个基本的Kubernetes集群,并通过一个简单的Node.js应用示例,展示如何在集群中部署和管理应用。我们将从零开始,逐步构建起对Kubernetes的直观理解,并在实践中学习其核心概念。
|
3月前
|
Cloud Native 关系型数据库 MySQL
云原生数据仓库使用问题之集群支持的数值函数有哪些
阿里云AnalyticDB提供了全面的数据导入、查询分析、数据管理、运维监控等功能,并通过扩展功能支持与AI平台集成、跨地域复制与联邦查询等高级应用场景,为企业构建实时、高效、可扩展的数据仓库解决方案。以下是对AnalyticDB产品使用合集的概述,包括数据导入、查询分析、数据管理、运维监控、扩展功能等方面。