GitHub Action + ACK:云原生 DevOps 落地利器

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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。

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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

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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。

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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。

如果你在容器镜像的使用方面有什么问题,欢迎点击填写调查问卷,我们将随机挑选 10 位参与者,赠送阿里云容器镜像服务(企业版)ACR EE 优惠券

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。

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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。

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图 5 – GitHub 仓库内置 Actions

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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。

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图 7 – 更新 Worflow 中对应的环境变量

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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。

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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。

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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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