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這篇文章將為大家詳細講解有關如何進行 GitOps 的原理分析，文章內容質量較高，因此丸趣 TV 小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。
也許你之前聽說過 GitOps，但是對其并不了解。在本文中，我將對其進行簡單介紹，它其實是一個應用程序開發和管理中的一個術語，其核心思想是將應用系統的聲明性基礎架構和應用程序存放在 Git 的版本控制庫中。我們將介紹 GitOps 是什么，它將如何影響組織以及如何與 Kubernetes 保持同步。
什么是 GitOps
GitOps 是一種實現持續交付的模型，利用 Git 開發工具對云原生應用程序進行操作和管理。當將應用程序部署到 Kubernetes 時，Git 應該是唯一的事實來源。當開發人員更改應用程序時，Git 將自動把它們 push 到 Kubernetes 進行部署。而且，如果 Kubernetes 內的運行狀態發生變化但與 Git 內的狀態不一致，則它們會從 Git 內恢復到已知狀態。
GitOps 與 CI/CD：它們之間有什么聯系？
GitOps 和 CI/CD 是十分重要的工作伙伴。CI/CD 可以讓開發人員持續迭代、開發和部署應用程序。而迭代通常通過一個 Git 配置倉庫進行（盡管也會有其他配置倉庫）。在部署 / 交付階段，構建的基于容器的應用程序被“push”到 Kubernetes 進行部署。GitOps 會通過 Kubernetes 使用“pull”的方法來增強 CI/CD 模型，從而將運維層面帶入部署 / 交付中。
但是，如果有人更改了 Kubernetes 集群中運行的某些內容，會發生什么？我們將使用 Git 作為聲明性部署工具的主要事實來源，并利用其他工具在出現差異時向我們發出警報。此外，通過利用可以識別運行狀態和聲明狀態之間差異的工具，Kubernetes 可以修復為已知 / 聲明的運行狀態。
注意：持續集成和持續開發是互補但獨立的過程。在理想狀態下，GitOps 會將批處理規模拆分為單件流程，每次只處理一個單元。但是，由于 CI 和 CD 流程發生在不同的組中，因此組織之間的流程可能會有所不同。
GitOps 和應用程序生命周期
讓我們從應用程序生命周期的視角來看一下 GitOps 的作用。在典型的生命周期中，應用程序會經歷多個狀態，包括：
代碼
構建
創建鏡像
測試
發布
而使用 GitOps，這些狀態將會擴展為：
部署
在 Git 倉庫中監控更改
日志更改和事件
發生更改時發出警報，并于現有的監控 / 告警系統集成
更新
在 GitOps 操作模型下，當應用程序發布時，Kubernetes 需要確保其按預期運行。同時，Kubernetes 通過確保其穩定性和可用性來管理應用程序的運維工作。如果一個開發人員通過 Git 更改了該應用程序，Kubernetes 將會接受聲明并根據需要應用它。
GitOps 帶來了什么？
GitOps 為應用程序提供一個操作模型，它可以確保 Git 提供一個框架來統一應用程序的運行、操作和持續開發。
作為 CI/CD 流水線的一部分，GitOps 為應用程序構建 / 交付與運行它的位置之間提供了粘合劑。
在 Kubernetes 平臺中，Git 為應用程序的開發和運維提供了唯一的事實來源。
應用程序交付和平臺管理都是聲明式的，同時還能通過 Git 進行版本控制
Git 可以控制回滾、升級以及更改
開發人員不需要知道如何操作運維平臺（如 Kubernetes），無需了解復雜的部署交付流程，僅需使用熟悉的工具發布新功能即可。極大提升開發者體驗。
Git 控制并修證差異或“漂移”
GitOps 利用審核、監控以及回滾功能來增加應用程序發布的可靠性和穩定性
最后，盡管在 GitOps 模式下還有很多工作要做，但是 GitOps、DevOps 以及現有 CI/CD 模式之間存在十分明顯的協同作用。GitOps 提供了一種用于將應用程序交付到 Kubernetes 平臺的模型，該模型確保了 Git 是唯一的事實來源并且充分利用 Kubernetes 平臺上的功能。但值得注意的是，GitOps 不能替代工具。恰恰相反，GitOps 通過聲明性的流程和工具來強化流程、提高其成熟度并幫助團隊交付應用程序。
GitOps 實踐：FluxCD Demo
FluxCD（或 Flux）是一個很棒的工具，它可以將 Git 和 Kubernetes 集成起來。Flux 本質上是一個 Kubernetes Operator，這意味著，你作為一個管理員可以將其安裝到 Kubernetes 以管理 Git 和原生 Kubernetes 之間的集成。
在 Kubernetes 中，Operator 是 Kubernetes 原生平臺的擴展，是一種自定義資源的模式，該自定義資源主要用于管理應用程序及其組件。這意味著，在 Kubernetes 內部 Operator 的幫助下，所需狀態（如運行狀態）將不斷檢查和調整以符合 Git 倉庫聲明的內容。Flux 可以集成到你現有的 CI/CD 工具集中，以進行其他工作流程、權限批準和審核。在 Kubernetes 中，Flux 會監控你通過配置聲明的 Git 倉庫是否發生更改，并且如果 Kubernetes Pod 上在本地發生了不應發生的更改，Flux 將會把 Kubernetes 更新到所需的運行狀態。請記住，Git 是事實來源。Flux Operator 會檢測到這一點，并將正在運行的配置更改回聲明的狀態。
以下 demo，我將會展示如何安裝和實現 Flux。
前期準備
你將需要：
一個 Docker Hub 鏡像倉庫，你可以將 Flaskapp docker 鏡像上傳到此處
一個 Git Repo 并連接它，然后你可以在整個演示過程中根據需要用你的設置替換“”中的任何內容
具體步驟
安裝 Kubernetes
安裝并配置 fluxctl，Flux 部署的原生安裝程序
配置 Flux 以連接到 Git Repo
在 Git Repo 中升級 deployment manifest
升級容器鏡像并同步
配置漂移（drift）并同步
你可以使用以下配置進行測試或演示。它包括 Flask 應用程序的 Docker file 以及 Kubernetes deployment/ 配置文件。在演示中，你會需要它們，此外你還可以將它們上傳到你指定的 Git 倉庫中。
Docker File
FROM python:3
RUN pip install flask
RUN mkdir -p /corp/app
WORKDIR /corp/app
COPY main.py .
ENV FLASK_APP=/corp/app/main.py
ENV APP_NAME=MyApp.DevOps
ENV APP_VERSION=v1.0.0
CMD [flask , run , --host=127.0.0.1]main.py Python 腳本文件
import os
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route(/)
def index():
appname = os.environ[APP_NAME]
appversion = os.environ[APP_VERSION]
response = %s - %s.%s\n %(Hello World , appname, appversion)
return responseKubernetes Deployment 文件
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: my-demo
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: fluxdemo
namespace: my-demo
annotations:
flux.weave.works/tag.flask: glob:develop-v*
flux.weave.works/automated: true
labels:
role: fluxdemo
env: demo
app: flux
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
role: fluxdemo
template:
metadata:
labels:
role: fluxdemo
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.16-perl
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
volumeMounts:
- name: nginx-proxy-config
mountPath: /etc/nginx/conf.d/default.conf
subPath: nginx.conf
- name: flask
image: docker.io/ your docker repo /flaskapp:develop-v1.8.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 5000
env:
- name: APP_NAME
value: myfluxdemo.K8s.GitOps
- name: APP_VERSION
value: v1.0.5
volumes:
- name: nginx-proxy-config
configMap:
name: nginx-conf
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: nginx-conf
namespace: my-demo
data:
nginx.conf: |-
#CODE1.0:
#add the nginx.conf configuration - this will be referenced within the deployment.yaml
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://localhost:5000/;
proxy_set_header Host localhost
}
}安裝 Flux
安裝 Fluxctl
https://docs.fluxcd.io/en/1.18.0/references/fluxctl.html
安裝 Fluxcd
https://docs.fluxcd.io/en/1.18.0/tutorials/get-started.html
為 Repo 配置 Flux
創建一個命名空間
kubectl create ns namespace
export FLUX_FORWARD_NAMESPACE= namespace
fluxctl list-workloads安裝 Fluxcd 以建立與你的 Git Repo 的連接
export GHUSER=
export REPO= gitops-demo
export NS= flux
fluxctl install \
--git-user=${GHUSER} \
--git-email=${GHUSER}@users.noreply.github.com \
--git-url=git@github.com:
Image download failed.
{REPO} \
--namespace=${NS} | kubectl apply -f -創建 SSH 密鑰以添加到 Github 倉庫
在你的 terminal 中輸入以下命令，以獲取下一步所需的密鑰：
fluxctl identity打開 Github，導航到安裝 Fluxcd 時添加的倉庫，轉到設置 - 部署密鑰，單擊【添加部署密鑰】，為其指定 title，選中【允許 write access】，粘貼公共密鑰，然后單擊【添加密鑰】。
在 Git Repo 中升級 Deployment Manifest
打開你的 Git Repo，里面應該有 deployment.yaml 文件，向下滑動直到如下所示部分，然后更改 APP_VERSION 號碼
env:
- name: APP_NAME
value: myfluxdemo.K8s.GitOps
- name: APP_VERSION
value: v1.0.5保存并 Commit 更改到你的 Repo。
Flux 將在 5 分鐘之內升級你的 deployment
要從 localhost 進行測試，請在 Kubernetes 中使用“Port-forward”命令：
kubectl get pods -n copy the pod name kubectl port-forward 8080:80 -n打開其他 terminal：
curl -s -i http://localhost:8080升級容器鏡像并同步
現在讓我們對 Docker 鏡像進行修改并將其上傳到我們的 Docker Hub 鏡像倉庫中。為此，我們將修改 flaskapp 目錄中的 main.py 文件。
升級 main.py 文件。將 Hello World 更改為其他內容
response = %s - %s.%s\n %(Flux World , appname, appversion)創建一個新的 Docker 文件并上傳到 Docker（以及另一個增量版本號）。
等待 5 分鐘，Flux 將會自動部署新鏡像
配置漂移并同步
現在，我們來測試一下手動更改正在運行的配置會發生什么。
kubectl scale deployment/fluxdemo --replicas=4 -n現在，我們花幾分鐘來看看 pod 并觀察發生了什么。我們將會在短時間內（5 分鐘以內）看到其他的 pod，此外我們還將看到許多 pod 終止。因此，Flux 已使配置恢復到當前在 Git 中保留的已聲明的部署狀態。
kubectl get po -n --watch重新運行相同的命令，并且你會看到目前僅有一個正在運行的 pod。
別忘了清理和移除 deployment 和 Git 連接（如果你想移除它）。否則，你需要開始添加更多的倉庫并繼續進行構建。
關于如何進行 GitOps 的原理分析就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。
