基于docker搭建的gitlab实现CI/CD

在开发过程中，提起CI/CD就会想到使用gitlab来实现。本文使用docker搭建gitlab环境，基于官方文档说明并尝试对常见CI/CD操作做讲解说明。

1.gitlab 所需硬件配置

目前，gitlab对内存要求最小是4G。本文使用服务器配置：阿里云ECS，4核8G

配置低的话，容易把系统搞死，gitlab 比较占资源

2.安装docker

• 卸载老版本docker

  yum remove docker \
    docker-client \
    docker-client-latest \
    docker-common \
    docker-latest \
    docker-latest-logrotate \
    docker-logrotate \
    docker-engine

• 安装docker基础包

  yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

• 设置仓库

  yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

• 安装docker引擎

  #安装最新版本(latest)
  yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
  #查看版本
  yum list docker-ce --showduplicates | sort -r 
  # 安装指定版本
  sudo yum install docker-ce-<VERSION_STRING> docker-ce-cli-<VERSION_STRING> containerd.io

• 启动docker

  [root@linux-4core-8g-centos64 ~]$ sudo systemctl start docker

执行 docker ps，看到下面内容

CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED   STATUS    PORTS     NAMES

启动一个 docker 镜像测试验证

[root@linux-4core-8g-centos64 ~]$ docker run hello-world

## 看到下面内容,即为成功
Unable to find image 'hello-world:latest' locally
latest: Pulling from library/hello-world
2db29710123e: Pull complete 
Digest: sha256:13e367d31ae85359f42d637adf6da428f76d75dc9afeb3c21faea0d976f5c651
Status: Downloaded newer image for hello-world:latest

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
......

此时 docker 安装成功。

3.安装gitlab镜像

sudo docker run --detach \
  --hostname gitlab.ihero.ren \
  --publish 443:443 --publish 80:80 --publish 222:22 \
  --name gitlab \
  --restart always \
  --volume /srv/gitlab/config:/etc/gitlab \
  --volume /srv/gitlab/logs:/var/log/gitlab \
  --volume /srv/gitlab/data:/var/opt/gitlab \
  gitlab/gitlab-ce:latest

参数说明

• hostname 域名或ip

  gitlab.ihero.ren 是笔者自己域名，容器启动后可通过域名访问。域名需要解析到对应的主机IP上

• publish 端口映射

• restart 重启方式

• gitlab/gitlab-ce:latest  镜像名称

• volume 目录挂载

使用 docker ps 查看容器启动情况

[root@linux-4core-8g-centos64 ~]$ docker ps
CONTAINER ID   IMAGE                     COMMAND             CREATED         STATUS         PORTS            NAMES
61c12e659503   gitlab/gitlab-ce:latest   "/assets/wrapper"   3 minutes ago   Up 3 minutes (healthy)   0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp, 0.0.0.0:443->443/tcp, :::443->443/tcp, 0.0.0.0:222->22/tcp, :::222->22/tcp   gitlab

看到 STATUS (healthy) 意味着已经启动成功，此时在浏览器通过域名访问。

查看 gitlab 初始root默认密码

# 进到容器中
[root@linux-4core-8g-centos64 ~] docker exec -it gitlab /bin/bash

# 容器内查看root初始密码
root@gitlab:/# cat /etc/gitlab/initial_root_password
# WARNING: This value is valid only in the following conditions
#          1. If provided manually (either via `GITLAB_ROOT_PASSWORD` environment variable or via `gitlab_rails['initial_root_password']` setting in `gitlab.rb`, it was provided before database was seeded for the first time (usually, the first reconfigure run).
#          2. Password hasn't been changed manually, either via UI or via command line.
#
#          If the password shown here doesn't work, you must reset the admin password following https://docs.gitlab.com/ee/security/reset_user_password.html#reset-your-root-password.

Password: tZ0qQaHdEavR7H+0yuqrFZVdt4IYHN7CUmKsP05uiVc=

此时，使用root默认密码登录，登录之后修改密码，并创建测试用的代码仓库。

4.安装 gitlab runner

runner 作为一个单独的容器支撑 gitlab 中 job 命令的执行，runner可以配置多个，每个 runner 配置自己 tag。

sudo docker run -d --name gitlab-runner -p 8093:8093 --restart always \
  -v /srv/gitlab-runner/config:/etc/gitlab-runner \
  -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
  gitlab/gitlab-runner:latest

runner 对外暴露的端口 8093

查看runner容器启动情况

[root@linux-4core-8g-centos64 ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE                         COMMAND                  CREATED         STATUS                 PORTS                                                                                                           NAMES
851f3a9fd950   gitlab/gitlab-runner:latest   "/usr/bin/dumb-init …"   3 seconds ago   Up 3 seconds           0.0.0.0:8093->8093/tcp, :::8093->8093/tcp                                                                       gitlab-runner
61c12e659503   gitlab/gitlab-ce:latest       "/assets/wrapper"        3 hours ago     Up 3 hours (healthy)   0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp, 0.0.0.0:443->443/tcp, :::443->443/tcp, 0.0.0.0:222->22/tcp, :::222->22/tcp   gitlab

可以看到 gitlab-runner 容器监听在 8093端口。

5.注册gitlab runner到gitlab

gitlab -> Setting 获取 runner registration token

runner 注册到 gitlab

docker run --rm -v /srv/gitlab-runner/config:/etc/gitlab-runner gitlab/gitlab-runner register \
  --non-interactive \
  --executor "docker" \
  --docker-image alpine:latest \
  --url "http://gitlab.ihero.ren/" \
  --registration-token "GR1348941ZCPzw2JGx4ubLcwn25dy" \
  --description "register-runner" \
  --tag-list "test-cicd,dockercicd" \
  --run-untagged="true" \
  --locked="false" \
  --access-level="not_protected"

#看到下面内容，则注册成功
Runtime platform                                    arch=amd64 os=linux pid=7 revision=76984217 version=15.1.0
Running in system-mode.                            

Registering runner... succeeded                     runner=GR1348941ZCPzw2JG
Runner registered successfully. Feel free to start it, but if it's running already the config should be automatically reloaded!

参数说明
--url 是gitlab的地址
--registration-token 是gitlab中分配给注册runner用的token
--tag-list 当前runner的tag，用在 .gitlab-ci.yml 中 tags选项指定使用哪个runner

在 gitlab 中查看 runner 注册是否成功，如下所示多了一个可用的 runner，它的 tag-list 为 test-cicd, dockercicd

6.添加 CI/CD文件.gitlab-ci.yml

选择默认模板

7.概念与实践

官方手册是最好的文档

https://docs.gitlab.com/ee/ci/
.gitlab-ci.yml使用yaml语法格式

首先，理清几个核心概念：

https://docs.gitlab.com/ee/ci/pipelines/

• Pipelines
• Stage
• Jobs

Pipelines 是持续集成、交付和部署的顶级组成部分，其组成包括：

• Jobs，定义该怎么做。例如，编译或测试代码的作业
• Stage，定义何时运行工作。例如，在编译代码的阶段后运行测试的阶段

Jobs 由 runner 执行。如果有足够的并发runner，同一阶段的多个Jobs在同一阶段并行执行。

举一个实际例子，如下所示：

# 整个 yaml 构成一个 `Pipelines`

# stages 包含的 stage 可以没有具体的 job
# stages 的次序决定着 CI/CD 执行过程
stages:
  # 先执行所有 test stage 的job 
  - test
  # 再执行所有 build stage 的job 
  - build
  # 最后执行所有 deploy stage 的job 
  - deploy

format: # 一个job，job最终由 runner 执行
  # job 所属的 stage
  stage: test
  # job 需要执行的动作，可以由多行组成，每一行作为一个shell命令执行
  script:
    - go fmt $(go list ./... | grep -v /vendor/)
    - go vet $(go list ./... | grep -v /vendor/)
    - go test -race $(go list ./... | grep -v /vendor/)

关键字

最新 GitLab CI/CD 官方文档中，大概列出了30多个关键词，其中有31个 job 关键词是：

https://docs.gitlab.com/ee/ci/yaml/

• before_script

  定义每个job执行前运行的命令数组

• after_script

  定义每个job执行完后运行的命令数组，包括失败的作业

• allow_failure

  写在job中，指明作业失败时，是否应继续运行 pipeline

• artifacts

• cache

  将当前环境目录中的一些文件、文件夹缓存起来，在其他 job 中使用

• coverage

• dependencies

• dast_configuration

• environment

  来定义工作部署的环境变量

• only

  定义什么时候执行 job

• except

  与 only 相反，定义什么时候不执行 job

• extends

• image

  指明 执行 job 所使用的容器环境

• inherit

• interruptible

• needs

• pages

• parallel

• release

• resource_group

• retry

  失败后可以重试的次数，只能是：0 (default), 1, or 2

• rules

• script

  job 就提执行的动作，一组 shell 命令

• secrets

• services

• stage

  用在 job 中指定当前 job 所属的 stage，为全局 stages 中一个具体值

• tags

  使用 tags 从所有可用于项目的 runner 列表中选择一个特定的 runner

• timeout

  定义 job 执行的超时时间，如果 job 执行时间超过 timeout，则视为失败

• trigger

• variables

  定义 job 所需的环境变量

• when

  job 何时执行

此外5个全局关键词分别是:

• stages

  设置全局 执行 stage
  如果 .gitlab-ci.yml 文件中没有 stages，默认的stages为：.pre / build / test / deploy / .post

• workflow

• include

  加载其他 .gitlab-ci.yml 文件到当前的 CI/CD配置中

• default

• variables

变量的定义方式

变量的定义方式目前主要分为3种：
1.在 .gitlab-ci.yml 文件中自定义
2.gitlab pipeline 中预定义的变量

https://docs.gitlab.com/ee/ci/variables/predefined_variables.html

3.在项目中设置

Setting > CI/CD -> Variables

变量用在哪里

目前，主要用在2个地方：

https://docs.gitlab.com/ee/ci/variables/where_variables_can_be_used.html

1.gitlab 的 .gitlab-ci.yml 文件中
2.GitLab Runner 的 config.toml 文件中

Pipeline triggers

Pipeline 触发方式目前大概分为4种：

1.代码推送触发

https://docs.gitlab.com/ee/ci/yaml/#trigger
通过在 .gitlab-ci.yml 文件中设置 trigger 来实现，运行特定 branch，tag 或 commit 的 Pipeline

2.定时任务触发

3.调用接口触发
4.web hook 触发

3、4的触发方式可以在 Setting -> CI/CD -> Pipeline triggers 看到

流水线实践与调试

1. interruptible

   https://docs.gitlab.com/ee/ci/yaml/#interruptible

stages:
  - stage1
  - stage2
  - stage3

step-1:
  stage: stage1
  script:
    - echo "Can be canceled."
  interruptible: true

step-2:
  stage: stage2
  script:
    - echo "Can not be canceled."

step-3:
  stage: stage3
  script:
    - echo "Because step-2 can not be canceled, this step can never be canceled, even though it's set as interruptible."
  interruptible: true

新的 pipeline 取消旧的 pipeline，需要同时具备以下两点：

① 旧的 pipeline 刚好在执行设置了 interruptible 的job， 并且它处于 running or pending 状态
② Setting -> CI/CD -> General pipelines -> 勾选 Auto-cancel redundant pipelines 选项

2. release
   在使用git打tag后，创建 release

   https://docs.gitlab.com/ee/ci/yaml/#release

stages:
  - release

release_job:
  stage: release
  image: registry.gitlab.com/gitlab-org/release-cli:latest
  script:
    - echo "Running the release job."
  release:
    tag_name: $CI_COMMIT_TAG
    name: 'Release $CI_COMMIT_TAG'
    description: 'Release created using the release-cli.'

3. timeout
   如果某个 job 执行非常耗时，在执行时间超过 timeout 设置之后，则 job 执行失败

build:
  script: build.sh
  timeout: 3 hours 30 minutes

test:
  script: rspec
  timeout: 3h 30m

4. resource_group

使用 Resource_group 创建一个资源组，以确保 job 在同一项目的不同 pipelines 中相互排斥。

https://docs.gitlab.com/ee/ci/yaml/#resource_group
如果是多个 pipelines并行执行，用于限定 job 只能同时由一个 pipelines 执行，类似于编程语言中的信号量
resource_group 的值只要不是保留关键字就行

deploy-to-production:
  script: deploy
  resource_group: production

多个 pipelines 同时执行，保证同时只有一个在执行 deploy-to-production，一般在发布所在的 job 中设置此项。

5. debug 调试
   进入容器进行调试，需要配置 runner 开启 debug。

# 打开 runner 配置文件
vim /srv/gitlab-runner/config/config.toml

## 在 session_server 中配置下面3项
[session_server]
  session_timeout = 1800
  listen_address = "[::]:8093"  ## 监听的端口
  advertise_address = "127.0.0.1:8093" # runner 的地址:端口

6. 部署冻结期

举个例子：节假日公司进入发布封锁期，此时不能随意发布代码，在gitlab中通过 Deploy freezes 来实现指定时间段内禁止执行 job。

stages:
  - test
  - release

test_job:
  stage: test
  script:
    - echo "test stage, $CI_DEPLOY_FREEZE"

release_job:
  stage: release
  image: registry.gitlab.com/gitlab-org/release-cli:latest
  script:
    - echo "Running the release job."
  release:
    tag_name: $CI_COMMIT_TAG
    name: 'Release $CI_COMMIT_TAG'
    description: 'Release created using the release-cli.'
  rules:
    - if: $CI_DEPLOY_FREEZE == null 

由于当前时间在冻结期内， 所以 $CI_DEPLOY_FREEZE为 true，会导致 release_job 不能执行。

实现冻结期需要同时设置以下两点：

① setting 中设置 Deploy freezes
② .gitlab-ci.yml 文件中 job 设置 rules

使用gitlab与docker-file构建部署go应用

项目目录结构：

.
└── main.go
└── go.mod
└── Dockerfile
└── .gitlab-ci.yml

main.go

package main

import (
    "log"
    "net/http"
)

func main() {
    s := http.NewServeMux()
    s.HandleFunc("/hello", func(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
        writer.Write([]byte("hello world"))
    })

    if err := http.ListenAndServe(":8080", s); err != nil {
        log.Fatalln(err)
    }
}

Dockerfile

FROM golang:1.14-alpine

# Create a directory for the app
RUN mkdir /app

# Copy all files from the current directory to the app directory
COPY . /app

# Set working directory
WORKDIR /app

# Run command as described:
# go build will build an executable file named server in the current directory
RUN go build -o server . 

# Run the server executable
CMD [ "/app/server" ]

.gitlab-ci.yml

stages:
  - test
  - build
  - deploy
  - release

test_job:
  stage: test
  script:
    - echo "test stage"

release_job:
  stage: release
  #没有image会报错 docker: not found
  image: docker
  script:
    - docker build -t goapp .   #构建的docker镜像名称为 goapp
    - if [ $(docker ps -aq --filter name=mygo) ]; then docker rm -f mygo;fi 
    - docker run -d -p 8008:8080 --name mygo goapp  #基于镜像goapp生成mygo容器
    - echo 'deploy docker image success.'

pipeline 执行完后，发现出现一个新的go容器

[root@linux-4core-8g-centos64 config]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND      CREATED           STATUS                           PORTS                NAMES
a55bda5938b3   goapp   "/app/server"  8 minutes ago   Up 8 minutes   0.0.0.0:8008->8080/tcp, :::8008->8080/tcp  mygo

此时，可以通过浏览器访问对应接口。

常见报错问题：
① docker: not found

docker build -t goapp .
/bin/sh: eval: line 116: docker: not found

此时报错，是因为在 job 中执行时找不到 docker 命令，在 .gitlab-ci.yml 对应的 job 中添加 image: docker 即可。

② dial tcp: lookup docker on 100.100.2.136:53: no such host

error during connect: Post "http://docker:2375/v1.24/build?buildargs=%7B%7D&cachefrom=%5B%5D&cgroupparent=&cpuperiod=0&cpuquota=0&cpusetcpus=&cpusetmems=&cpushares=0&dockerfile=Dockerfile&labels=%7B%7D&memory=0&memswap=0&networkmode=default&rm=1&shmsize=0&t=goapp&target=&ulimits=null&version=1": dial tcp: lookup docker on 100.100.2.136:53: no such host
ERROR: Job failed: exit code 1

此时需要修改 runner 的 config.toml 配置文件，添加 docker volume。

[runners.docker]
    tls_verify = false
    image = "alpine:latest"
    privileged = false
    disable_entrypoint_overwrite = false
    oom_kill_disable = false
    disable_cache = false
    # 配置这里
    volumes = ["/cache", "/usr/bin/docker:/usr/bin/docker", "/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock"]
    shm_size = 0

/usr/bin/docker:/usr/bin/docker 把宿主机的 docker 客户端挂载到容器中，在容器内使用
/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock 把宿主机的 Docker daemon 挂载到容器内

8.拓展阅读

1.https://docs.gitlab.com/ee/ci/ 官方
2.https://docs.gitlab.cn/jh/ci/yaml/index.html
3.https://segmentfault.com/a/1190000010442764
4.https://blog.csdn.net/github_35631540/category_11733415.html
5.https://space.bilibili.com/38841498/channel/collectiondetail?sid=148793