本文讲的是针对Kubernetes和Docker Workflow Plugin的Jenkins配置，
【编者的话】Jenkins作为一款开源的持续集成工具，在很多平台上被使用，本文主要介绍了在Kubernetes和Docker Workflow Plugin中的一些配置，可以帮助读者了解到其中的一些细节和方法。
最近我开始尝试在 Kubernetes 中使用 Jenkins ，其实我也是想看看如何可以更好地运行 Docker Workflow插件 。
我的思路是有一个可以运行Jenkins的Pod，并用它来运行通过 Docker Workflow插件 定义的构建。经过大量阅读和多次反复的实验，我发现有很多种方法来实现这一想法，当然这些方法各有不同的利弊。
这篇文章讨论了所有可用的方法，具体来讲：
- 直接在Master上运行构建
- 使用Docker插件启动Slaves
- 使用Docker插件以及Docker in Docker
- 使用Swarm客户端
- 使用Docker in Docker和Swarm
在我阐述所有可能的配置之前，我觉得先来描述一下所有的这些插件是什么会对大家很有帮助。
Docker Plugin
一个使用了 Docker 的 Jenkins 插件，用以创建和使用slaves，它使用HTTP协议来与 Docker 通信并生成新的容器。这些容器只需支持Java并且可以运行SSHD，以便master可以通过SSH连接到容器内并施展它的魔力。网络上有许多slave容器的镜像，在我重新连接时最流行的镜像是 evarga jenkins slave 。这个插件很不错但是让人感觉有点不可靠，虽然它可以创建Docker容器，但是有时候它却无法连接到slave并且会重试（往往会重试两三次），它会以相似的方法，使用很多不同的身份验证方法（密码、密钥验证等）尝试连接很多不同的slave镜像。
Swarm
生成slaves的一种方法是使用插件。另外一种方法是“建立自己的slaves”，这几乎就是Swarm的思想所在。这种思想指的是Jenkins master来运行Swarm插件，用户负责启动 Swarm 客户端（它仅仅是个Java进程）。java -jar /path/to/swarm-client.jar http://jenkins.master:8080
客户端连接到master机器并且让master知道客户端已经启动并且运行。然后master就能够在客户端开始构建。
Docker Workflow插件
这个插件允许你在工作流脚本中使用Docker镜像和容器，或者换句话说，此插件允许你在Docker容器中执行工作流步骤并且可以从工作流脚本中生成Docker。为了概括一下在Docker镜像中你的构建的所有需求并且让你无须担心如何安装和配置它们，下面给出一个Docker Workflow脚本的例子：
node('docker') {
docker.image('maven').inside {
git 'https://github.com/fabric8io/example-camel-cdi'
sh 'mvn clean install'
}
}
注意 ：你无需在 Docker Workflow Plugin 中使用 Docker Plugin 。
另外 ：Docker Workflow Plugin使用的是Docker二进制，这就意味着无论你在何处想要使用Docker Workflow插件，你都必须安装Docker客户端。
差点忘了 ：构建的“执行器”和参与工作流的容器需要共享项目工作空间，这里我就不赘述了。只需记住，在Docker主机（或是一些缺少共享文件系统的主机）中，通常需要访问Docker host上的特定路径。无法满足这个需求会导致一些“难以监测”的问题比如构建永久悬挂等。
现在我们已经准备好了，让我们来一探究竟这些可能的设置是什么。
不涉及slaves
这是最简单的方法，它不会涉及 Jenkins slaves，通过配置一系列固定的执行器，构建就可以直接运行在master上。因为没有slaves，所以运行Jenkins的容器自身需要安装和配置Docker二进制文件来指向真正的Docker host。
如何在Kubernetes中使用Docker Host？
这里给出两种方法：
- 使用Kubernetes API
- 通过挂载 /var/run/docker.sock
你可以（1）通过使用一个简单的shell脚本，如下：
#!/bin/bash KUBERNETES=https://$KUBERNETES_SERVICE_HOST:$KUBERNETES_SERVICE_PORT TOKEN=`cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token` POD=`hostname` curl -s -k -H "Authorization: Bearer $TOKEN" $KUBERNETES/api/v1/namespaces/$KUBERNETES_NAMESPACE/pods/$POD | grep -i hostIp | cut -d "\"" -f 4
（2）通过指定一个挂载到Jenkins POD上的hostDir卷
{
"volumeMounts": [
{
"name": "docker-socket",
"mountPath": "/var/run/docker.sock",
"readOnly": false
}
],
"volumes": [
{
"name": "docker-socket",
"hostPath": {
"path": "/var/run/docker.sock"
}
}
]
}
一个像这样设置的实例可以在 这里 找到。
优点：
- 简单可行
- 插件数量最少
缺点：
- 不具规模性
- 直接连接了Docker Daemon
- 需要获取主机上的具体路径（参见Docker Workflow Plugin）
Docker Plugin管理Slaves
由于显而易见的原因，先前的方法都不具规模性。因为Docker和Kubernetes早已准备就绪，所以将它们当做丰富的资源来使用似乎是一个非常好的主意。所以，我们可以为每一个我们想要运行的构建增加Docker Plugin并用它生成一个slave容器。这就意味着我们需要一个Docker容器，这个容器有权访问Docker二进制文件（需要docker workflow支持）并且也可以从master上挂载项目的工作空间。
正如上文所述，master需要通过SSH连接到slave。为了使得连接成功，需要配置证书或是正确的SSH密钥。在这两种情况中，docker plugin的xml配置文件都需要更新以适用于Jenkins证书配置的编号（例子参见 config.xml ）。
那么，确切的说，这个编号是什么呢？
Jenkins使用Credential Plugin来存储和检索证书。每一套证书都有唯一的编号，其他插件可以根据这个编号找到一套适用的证书。考虑到安全因素，密码、口令等并不是以纯文本的方式存储，而是通过SHA256加密后存储。用来加密的密钥同样也被加密以确保更加安全。关于这个主题的更多详细的资料，你可以在这篇优秀的文章 “Credential storage in Jenkins” 中找到。
我希望您注意的是，鉴于证书在Jenkins的存储方式，建立一个在没有人为干扰下可以相互通信的master镜像和slave镜像是十分重要的。可以尝试使用像这样的脚本：
#Generate master.key and secret MAGIC="::::MAGIC::::" mkdir -p /var/jenkins_home/secrets openssl rand -hex 128 > /var/jenkins_home/secrets/master.key openssl dgst -sha256 -binary /var/jenkins_home/secrets/master.key > /tmp/master.hashed HEX_MASTER_KEY=`head -c 16 /tmp/master.hashed | xxd -l 16 -p` openssl rand 259 > /tmp/base echo $MAGIC >> /tmp/base openssl enc -aes-128-ecb -in /tmp/base -K $HEX_MASTER_KEY -out /var/jenkins_home/secrets/hudson.util.Secret
为了生成密钥和master key，并用他们来加密密码，你可以使用像下面这样的脚本：
#!/bin/bash
IN=`echo $1 | base64`
SUFFIX="::::MAGIC::::"
MASTER_KEY=`cat /var/jenkins_home/secrets/master.key`
HASHED_MASTER_KEY=`echo -n $MASTER_KEY | sha256sum | cut -d " " -f 1`
HASHED_MASTER_KEY_16=${HASHED_MASTER_KEY:0:16}
openssl enc -d -aes-128-ecb -in /var/jenkins_home/secrets/hudson.util.Secret -K $HASHED_MASTER_KEY -out /tmp/hudson.key
HUDSON_KEY=`cat /tmp/hudson.key`
HUDSON_KEY_TRIMMED=${HUDSON_KEY:0:-16}
HUDSON_KEY_16=${HUDSON_KEY_TRIMMED:0:16}
echo $HUDSON_KEY_16 > /tmp/hudson16.key
echo "$IN$SUFFIX" > /tmp/jenkins.password
openssl enc -aes-128-ecb -in /tmp/hudson16.key -out /tmp/jenkins.password.enc -K $IN
若要真正地加密密码，我不会向任何人推荐这种做法，我展示上述脚本仅仅是为了强调这种加密是多么的复杂。当然了，像这样的脚本也会充分利用Credential Plugin内部的一些细节并且给人感觉很hack。我发现在配置证书时一个更加优雅的方法是将下面的groovy脚本写进Jenkins中的init.groovy.d文件：
import jenkins.model.*
import com.cloudbees.plugins.credentials.*
import com.cloudbees.plugins.credentials.common.*
import com.cloudbees.plugins.credentials.domains.*
import com.cloudbees.plugins.credentials.impl.*
import com.cloudbees.jenkins.plugins.sshcredentials.impl.*
import hudson.plugins.sshslaves.*;
domain = Domain.global()
store = Jenkins.instance.getExtensionList('com.cloudbees.plugins.credentials.SystemCredentialsProvider')[0].getStore()
priveteKey = new BasicSSHUserPrivateKey(
CredentialsScope.GLOBAL,
"jenkins-slave-key",
"root",
new BasicSSHUserPrivateKey.UsersPrivateKeySource(),
"",
""
)
usernameAndPassword = new UsernamePasswordCredentialsImpl(
CredentialsScope.GLOBAL,
"jenkins-slave-password", "Jenkis Slave with Password Configuration",
"root",
"jenkins"
)
store.addCredentials(domain, priveteKey)
store.addCredentials(domain, usernameAndPassword)
上面的片段展示了如何使用一个空的口令来生成用户名/密码证书以及SSH私钥。
优点：
- 足够简单
缺点：
- Docker Plugin现阶段还未发展到这个地步
- 直接连接到Docker daemon
- 需要访问主机的特定路径（参见Docker Workflow Plugin）
即使我们抛开与Docker Plugin相关的问题不谈，我仍然对于不与Docker daemon通信而是基于Kubernetes运行的方法非常感兴趣。
Docker Plugin使用D.I.N.D管理Slaves
对于我们而言， 为了避免落后于Kubernetes。可能的情况数量有所增加，既可以在Kubernetes master上直接使用DIND，也可以结合Docker Plugin ，从而使得每一个salve都能够运行自己的demon并且实现100%隔离。
无论哪种方式，构建过程中发生的事情与环境之外完全隔离，另一方面它确实需要使用特权模式，这可能是一个问题，因为该模式可能无法在某些环境中使用（比如我上次检查时，它就无法在Google容器引擎中使用）。
注：通过在slave中托管docker daemon，我们可以从在外部docker中挂载卷的需求中解脱出来（请记住，只有执行程序和工作流步骤中需要共享工作空间）。优点：
- 100%隔离
- 无需访问外部Docker的特定路径
缺点：
- 复杂性
- 需要特权模式
- Docker 镜像不能被缓存
D.I.N.D.或者说还没未出现的方法仍需要给出一个用于缩放的解决方案。到目前为止，Docke Plugin似乎并不是一个理想的解决方案。此外，在Kubernetes中等同于Docker Plugin的插件（Kubernetes Plugin）似乎需要多一点的关注。所以，现在让我们来谈谈Swarm。
使用Swarm似乎是一个不错的选择，因为我们使用的是Kubernetes，它可以非常容易的开启N多个运行Swarm客户端的容器。我们可以使用带有合适容器的replication controller。
优点：
- 迅速
- 可扩展性
- 健壮性
缺点：
- Slaves需要在外部管理
- 需要访问主机的特定路径（参见Docker Workflow Plugin）
使用Swarm客户端和D.I.N.D
在这种使用情况下，关于D.I.N.D的主要问题是，事实上，在Docker中的Docker，里面的镜像无法被缓存。可以去尝试做一个分享Docker Registry的实验，不过我不确定有没有可能实现。另一方面，对于大多数其他方法，我们需要使用hostPath挂载，在一些环境中这可能无法奏效。
解决上述问题的方案是将Swarm与D.I.N.D结合。
保留Swarm客户端（而不是在每次构建之后都消除它），这样就解决了镜像缓存问题。
另外，对于D.I.N.D，我们也不再需要通过Kubernetes来使用hostPath挂载。
因此，对于我们来说，这是个两全之计。
优点：
- 迅速
- 可扩展性
- 健壮性
- 100%隔离
- 镜像可以被缓存
缺点：
- Slave需要在外部管理
结语
我尝试了上述所有的设置，并把它作为我正在做的poc的一部分：" Jenkins for Docker Workflow on Kubernetes "。我觉得我应该分享出来。我还想要尝试的一些东西比如：
- 对slaves使用secrets认证
- 去除 clutter
- 等等
欢迎在评论中回复您的经验、建议或是指正。我希望这篇文章对您有用。
原文链接：Jenkins setups for Kubernetes and Docker Workflow（翻译：李加庆）
原文发布时间为：2015-09-10
本文作者：YiGagyeong
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原文标题：针对Kubernetes和Docker Workflow Plugin的Jenkins配置
