写点什么

开源 CI/CD 构建框架 TekTon 的深入剖析

  • 2020-05-10
  • 本文字数:5298 字

    阅读完需:约 17 分钟

开源 CI/CD 构建框架 TekTon 的深入剖析

简介

Tekton 是一个功能强大且灵活的 Kubernetes 原生 CI/CD 构建框架,用于创建持续集成和交付(CI/CD)系统。 关于 Tekton ,网上可以搜到很多很多介绍文档,本文主要阐述我对 Tekton 的实现原理和背后的技术逻辑的一点理解。


Tekton 定义了 Task、TaskRun、Pipeline、PipelineRun、PipelineResource 五类核心对象,通过对 Task 和 Pipeline 的抽象,我们可以定义出任意组合的 pipeline 模板来完成各种各样的 CI/CD 任务,再通过 TaskRun、PipelineRun 和 PipelineResource 可以将这些模板套用到各个实际的项目中。

实现原理

高度抽象的结构化设计使得 Tekton 具有非常灵活的特性,那么 Tekton 是如何实现 workflow 的流转的呢?


Tekton 利用 Kubernetes 的 List-Watch 机制,在启动时初始化了 2 个 Controller、PipelineRunController 和 TaskRunController 。


PipelineRunController 监听 PipelineRun 对象的变化。在它的 reconcile 逻辑中,将 pipeline 中所有的 Task 构建为一张有向无环图(DAG),通过遍历 DAG 找到当前可被调度的 Task 节点创建对应的 TaskRun 对象。


TaskRunController 监听 TaskRun 对象的变化。在它的 reconcile 逻辑中将 TaskRun 和对应 Task 转化为可执行的 Pod ,由 kubernetes 调度执行。利用 Kubernetes 的 OwnerReference 机制, PipelineRun Own TaskRun、TaskRun Own Pod、Pod 状态变更时,触发 TaskRun 的 reconcile 逻辑, TaskRun 状态变更时触发 PipelineRun 的 reconcile 逻辑。



DAG 支持


Tekton 对 DAG 的支持相对比较简单。在 Tekton 中一个 Pipeline 就是一张 DAG ,Pipeline 中的多个 Task 可是 DAG 中的节点。Task 默认并发执行,可以通过 RunAfter 和 From 关键字控制执行顺序。


示例:


- name: lint-repo  taskRef:    name: pylint  resources:    inputs:      - name: workspace        resource: my-repo- name: test-app  taskRef:    name: make-test  resources:    inputs:      - name: workspace        resource: my-repo- name: build-app  taskRef:    name: kaniko-build-app  runAfter:    - test-app  resources:    inputs:      - name: workspace        resource: my-repo    outputs:      - name: image        resource: my-app-image- name: build-frontend  taskRef:    name: kaniko-build-frontend  runAfter:    - test-app  resources:    inputs:      - name: workspace        resource: my-repo    outputs:      - name: image        resource: my-frontend-image- name: deploy-all  taskRef:    name: deploy-kubectl  resources:    inputs:      - name: my-app-image        resource: my-app-image        from:          - build-app      - name: my-frontend-image        resource: my-frontend-image        from:          - build-frontend
复制代码


渲染出的执行顺序为:


        |            |        v            v     test-app    lint-repo    /        \   v          vbuild-app  build-frontend   \          /    v        v    deploy-all
复制代码


相比于 Argo 等专注在 workflow 的项目而言, Tekton 支持的任务编排方式是非常有限的。常见的循环,递归,重试,超时等待等策略都是没有的。


条件判断


Tekton 支持 condition 关键字来进行条件判断。Condtion 只支持判断当前 Task 是否执行,不能作为 DAG 的分支条件来进行动态 DAG 的渲染。


condition:


https://github.com/tektoncd/pipeline/blob/e2755583d52ae46907790d40ba4886d55611cd23/docs/conditions.md


* condition检查失败(exitCode != 0),task不会被执行,pipelineRun状态不会因为condition检查失败而失败。* 多个条件之间 “与” 逻辑关系
复制代码

PipelineResource 在 Task 间数据交换

作为 CI/CD 的工具,代码在什么时候 Clone 到 WorkSpace 中,如何实现的? Tekton 中抽象了 PipelineResource 进行任务之间的数据交换, GitResource 是其中最基础的一种。用法如下。


声明一个 Git 类型的 PipelineResource :


kind: PipelineResourcemetadata:  name: skaffold-git-build-push-kanikospec:  type: git  params:  - name: revision    value: v0.32.0  - name: url    value: https://github.com/GoogleContainerTools/skaffold
复制代码


在 Task 中引用这个 Resource 做为输入:


kind: Taskmetadata:  name: build-push-kanikospec:  inputs:    resources:    - name: workspace      type: git  steps:  - name: build-and-push    image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/kaniko-project-edas/executor:v0.17.1
复制代码


代码会被 clone 在 /workspace 目录。


Tekton 是如何处理这些 PipelineResource 的呢,这就要从 Taskrun Controller 如何创建 Pod 说起。


Tekton 中一个 TaskRun 对应一个 Pod ,每个 Pod 有一系列 init-containers 和 step-containers 组成。 init-container 中完成认证信息初始化, workspace 目录初始化等初始化工作。


在处理 step-container 时,会根据这个 Task 引用的资源 Append 或者 Insert 一个 step-container 来处理对应的输和输出,如下图所示。



Task 中 Step 执行顺序控制


Tekton 源自 Knative Build ,在 Knative Build 中使用 Init-container 来串联 Steps 保证 Steps 顺序执行,在上面的分析中我们知道 Tekton 是用 Containers 来执行 Steps , Pod 的 Containers 是并行执行的, Tekton 是如何保证 Steps 执行顺序呢?


这是一个 TaskRun 创建的 Pod 的部分描述信息,可以看到所有的 Step 都是被 /tekton/tools/entrypoints 封装起来执行的。 -wait_file 指定一个文件,通过监听文件句柄,在探测到文件存在时执行被封装的 Step 任务。 -post_file 指定一个文件,在 Step 任务完成后创建这个文件。通过文件序列 /tekton/tools/${index} 来对 Step 进行排序。


- args:    - -wait_file    - /tekton/tools/0    - -post_file    - /tekton/tools/1    - -termination_path    - /tekton/termination    - -entrypoint    - /ko-app/git-init    - --    - -url    - https://github.com/GoogleContainerTools/skaffold    - -revision    - v0.32.0    - -path    - /workspace/workspace    command:    - /tekton/tools/entrypoint    image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/kaniko-project-edas/git-init:v0.10.2    name: step-git-source-skaffold-git-build-push-kaniko-rz765  - args:    - -wait_file    - /tekton/tools/1    - -post_file    - /tekton/tools/2    - -termination_path    - /tekton/termination    - -entrypoint    - /kaniko/executor    - --    - --dockerfile=Dockerfile    - --destination=localhost:5000/leeroy-web    - --context=/workspace/workspace/examples/microservices/leeroy-web    - --oci-layout-path=$(inputs.resources.builtImage.path)    command:    - /tekton/tools/entrypoint    image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/kaniko-project-edas/executor@sha256:565d31516f9bb91763dcf8e23ee161144fd4e27624b257674136c71559ce4493    name: step-build-and-push  - args:    - -wait_file    - /tekton/tools/2    - -post_file    - /tekton/tools/3    - -termination_path    - /tekton/termination    - -entrypoint    - /ko-app/imagedigestexporter    - --    - -images    - '[{"name":"skaffold-image-leeroy-web-build-push-kaniko","type":"image","url":"localhost:5000/leeroy-web","digest":"","OutputImageDir":"/workspace/output/builtImage"}]'    command:    - /tekton/tools/entrypoint    image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/kaniko-project-edas/imagedigestexporter:v0.10.2    name: step-image-digest-exporter-lvlj9
复制代码

实践

使用 Tekton 构建代码并部署到 SAE


Serverless 应用引擎( SAE ) 是阿里云上一款面向应用的 Serverless PaaS 平台,帮助 PaaS 层用户免运维 IaaS,按需使用,按量计费,实现低门槛微服务应用上云,有效解决成本及效率问题。支持 Spring Cloud、Dubbo 和 HSF 等流行的开发框架,真正实现了 Serverless 架构和微服务架构的完美融合。


接下来将使用 Tekton 部署一个 Spring Cloud 微服务应用到 SAE 平台。


示例中的演示代码地址:https://github.com/alicloud-demo/spring-cloud-demo
复制代码


1、前置条件


在 Kubernetes 集群上安装 Tekton :


https://github.com/tektoncd/pipeline/blob/master/docs/install.md


创建一个 SAE 应用:


https://help.aliyun.com/document_detail/122439.html


2、定义一个 Git 资源


apiVersion: tekton.dev/v1alpha1kind: PipelineResourcemetadata:  name: spring-cloud-demospec:  type: git  params:  - name: url    value: https://github.com/alicloud-demo/spring-cloud-demo
复制代码


3、定义构建和部署 Task


根据 SAE 官方文档进行部署,详情参考:


https://help.aliyun.com/document_detail/110639.html


apiVersion: tekton.dev/v1alpha1kind: Taskmetadata:  name: build-deploy-saespec:  inputs:    resources:    - name: source      type: git  steps:  - name: build-and-deploy    image: maven:3.3-jdk-8    command: ["mvn", "clean", "package", "-f", "source", "toolkit:deploy", "-Dtoolkit_profile=toolkit_profile.yaml", "-Dtoolkit_package=toolkit_package.yaml", "-Dtoolkit_deploy=toolkit_deploy.yaml"]    securityContext:      runAsUser: 0
复制代码


4、定义 TaskRun 运行任务


apiVersion: tekton.dev/v1alpha1kind: TaskRunmetadata:  name: build-deploy-saespec:  taskRef:    name: build-deploy-sae  inputs:    resources:    - name: source      resourceRef:        name: spring-cloud-demo
复制代码


5、导入到 kubernetes 中运行


kubectl apply -f source-2-service-taskrun.yaml
复制代码



6、查看日志


kubectl logs build-deploy-sae-pod-85xdk step-build-and-deploy
复制代码


构建日志:



部署日志:


[INFO] Start to upload [provider3-1.0-SNAPSHOT.jar] using [Sae uploader].[INFO] [##################################################] 100.0%[INFO] Upload finished in 3341 ms, download url: [https://edas-hz.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/apps/K8S_APP_ID/37adb12b-5f0c-4711-98ec-1f1e91e6b043/provider3-1.0-SNAPSHOT.jar][INFO] Begin to trace change order: e2499b9a-6a51-4904-819c-1838c1dd62cb[INFO] PipelineName: Batch: 1, PipelineId:f029314a-88bb-450b-aa35-7cc550ff1329[INFO] Waiting...[INFO] Waiting...[INFO] Waiting...[INFO] Waiting...[INFO] Waiting...[INFO] Waiting...[INFO] Waiting...[INFO] Waiting...[INFO] Deploy application successfully![INFO] ------------------------------------------------------------------------[INFO] BUILD SUCCESS[INFO] ------------------------------------------------------------------------[INFO] Total time: 32:41 min[INFO] Finished at: 2020-04-15T10:09:39+00:00[INFO] Final Memory: 47M/190M[INFO] ------------------------------------------------------------------------
复制代码


7、验证部署结果


在 SAE 控制台查看变更记录:



验证应用访问:


总结

区别于传统的 CI/CD 工具(Jenkins),Tekton 是一套构建 CICD 系统的框架。 Tekton 不能使你立即获得 CI/CD 的能力。但是基于 Tekton 可以设计出各种花式的构建部署流水线。得益于 Tekton 良好的抽象,这些设计出的流水线可以作为模板在多个组织,项目间共享。Tekton 源自 Knative 的 Build-Template 项目,设计之初的一个重要目标就是使人们能够共享和重用构成 pipeline 的组件,以及 Pipeline 本身。在 Tekton 的 RoadMap 中 Tekton Catelog 就是为了实现这一目标而提出的。


区别于 Argo 这种基于 Kubernetes 的 Workflow 工具, Tekton 在工作流控制上的支持是比较弱的。一些复杂的场景比如循环,递归等都是不支持的。更不用说 Argo 在高并发和大集群调度下的性能优化。这和 Tekton 的定位有关, Tekton 定位于实现 CICD 的框架,对于 CICD 不需要过于复杂的流程控制。大部分的研发流程可以被若干个最佳实践来覆盖。而这些最佳实践应该也必须可以在不同的组织间共享,为此 Tekton 设计了 PipelineResource 的概念。 PipelineResource 是 Task 间交互的接口,也是跨平台跨组织共享重用的组件,在 PipelineResource 上还可以有很多想象空间。


作者介绍


九辩,阿里巴巴高级开发工程师,负责阿里云 EDAS(企业级分布式应用服务)应用生命周期研发工作,长期关注云时代微服务的部署和治理工作。


本文转载自公众号阿里巴巴中间件(ID:Aliware_2018)。


原文链接


https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU4NzU0MDIzOQ==&mid=2247489348&idx=3&sn=161f6eabdfce7dfb8c51ae2e9f8faada&chksm=fdeb2524ca9cac326c362778f8dcf2299a5fb28c80657b44c7c82760f5c8df773421455faf90&scene=27#wechat_redirect


2020-05-10 14:066170

评论 1 条评论

发布
用户头像
Tekton 需要从 gcr.io 下载镜像,可以使用国内的镜像源 gcr.lank8s.cn
http://gcr.iohttp://registry.k8s.io 的镜像都可以使用http://lank8s.cn提供的镜像服务来拉取镜像,详情看看这篇文章
https://liangyuanpeng.com/post/service-lank8s.cn/
2023-05-29 15:43 · 广东
回复
没有更多了
发现更多内容

区块链军事应用探析

CECBC

Kotlin DSL实现原理介绍

maijun

kotlin dsl

聊聊最近看的几本书

卢卡多多

读书感悟 9月日更

linux之pkill命令

入门小站

Linux

1-3年Android开发工程师面试经验分享,资深大牛带你了解源码

android 面试 移动开发

Mp3文件结构全解析(一)

轻口味

android 音视频 9月日更

Golang正确使用kafka的姿势-细节决定成败

OpenIM

WEB架构的演变

Regan Yue

9月日更 WEB架构

和声是容介态——为《链政经济:区块链如何服务新时代治国理政》一书作序

CECBC

Go 语言嵌入和多态机制对比

程序员历小冰

后端 引航计划

谈 C++17 里的 Observer 模式 - 4 - 信号槽模式

hedzr

c++ 算法 设计模式 Design Patterns c++17

字节跳动灵魂拷问算法,三轮面试结局我哭了,但下次还敢

android 程序员 移动开发

云栖大会抢先看,提前探秘云栖数字谷

阿里巴巴云原生

阿里巴巴 云原生 云栖大会

漏洞挖掘:一次反序列化漏洞学习

网络安全学海

网络安全 信息安全 渗透测试 WEB安全 安全漏洞

人类高质量家庭成员:会自己赚钱的成熟卡车香吗?

脑极体

“清洁地球日”看AI与碳中和:百度OCR成无纸化办公利器

百度大脑

人工智能

在线MySQL,SQL Server建表语句生成JSON测试数据工具

入门小站

工具

Prometheus 2.25.0 新特性

耳东@Erdong

release Prometheus 9月日更

服务实体经济,银行区块链应用正在画一个更大的圆

CECBC

【初恋系列】那年的雨还在下...

人工智能~~~

架构实战营 - 模块四作业

en

架构实战营

1-3年Android开发工程师面试经验分享,程序员去大公司面试

android 面试 移动开发

数据仓库的特性

奔向架构师

数据仓库 9月日更

python学习:day3-流程控制

秦时明月

Python编程

矿山中的鸿蒙花开

脑极体

JDK 内置命令行工具学习笔记一

风翱

JVM 9月日更

Go 中队列的实现

baiyutang

9月日更

浅谈函数式编程与 Stream

Dobbykim

10天拿到字节跳动Android岗位offer,2021金三银四

android 面试 移动开发

🔥[深圳/北京/社招] 字节跳动-中台测试部门-移动端专项测试或测开,急招极速面试

管理员账号

招聘 社招

22. 哪种工作最容易被AI取代

Databri_AI

人工智能

开源 CI/CD 构建框架 TekTon 的深入剖析_服务革新_九辩_InfoQ精选文章