CN113609019A - 一种容器云应用跨集群部署的流水线方法及装置 - Google Patents

一种容器云应用跨集群部署的流水线方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于云计算领域,提供了一种容器云应用跨集群部署的流水线方法及装置。其中,该方法包括基于仓库中有代码或镜像仓库中有基础镜像的变更,触发代码构建过程;当代码构建成功后开始执行应用打包脚本,将应用整体部署到单集群中的测试环境上;当部署成功后触发程序的单元测试和集成测试的自动化执行脚本,验证代码功能的正确性;测试环节通过,将应用发布到生产环境的镜像仓库中,准备上线部署;应用多模块统一制定流水线部署计划,根据每个模块的资源消耗,是否同一个应用和用户指定的限制条件,同时分析各个集群现有的资源剩余情况,动态规划应用各模块的多个实例分布式部署到多集群的流水线部署计划。

Description

一种容器云应用跨集群部署的流水线方法及装置
技术领域
本发明属于云计算领域,尤其涉及一种容器云应用跨集群部署的流水线方法及装置。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
随着云计算的普及,应用部署经历了从物理机->虚拟机->容器化的发展过程,目前,应用的容器化部署已经成为Saas服务的主流部署方式。而持续集成/持续部署(简称CI/CD)是一种通过在应用开发阶段引入自动化来频繁向客户交付应用的方法,可以将应用变更发布的周期压缩到最短,快速响应客户需求的变化,依然能保证质量。作为一个面向开发和运营团队的解决方案,CI/CD主要针对在集成新代码时所引发的问题,亦称“集成地狱”。CI/CD主要包含三个过程,分别是持续集成、持续交付和持续部署。具体而言,CI/CD可让持续自动化和持续监控贯穿于应用的整个生命周期(从集成和测试阶段,到交付和部署)。持续集成强调对于开发人员的每个提交,立刻进行构建、扫描、(单元)测试。根据结果,我们可以确定新代码和原有代码能否正确地集成在一起。持续交付指的是在持续集成的基础上,将集成后的代码部署到更贴近真实运行环境中进行更多的测试来更早地发现问题,根据结果,我们可以确定应用功能模块是否可以交付。持续部署指的是在持续交付的基础上,把部署到生产环境的过程自动化,应用进入发布阶段的条件是团队成员确认预发布环境验证通过。它主要为了解决因手动流程降低应用交付速度,从而使运维团队超负荷的问题。
采用普通的CICD持续集成的方案,其优点是在单个集群中,针对单个应用的持续部署,可以完成一整套自动化的闭环管理,大大提高从代码提交到应用部署上线的效率。但是其存在以下缺陷:
一是整个应用生命周期内涉及多套开发环境,由于采用了容器技术,是进行了一定的规范统一,但多套环境的存在是实际情况,如开发环境,集成环境,预生产环境,生产环境等,环境搭建和配置复杂,需要有一定经验,耗时较多;
二是自动化流程基本依靠持续集成工具(如Jenkins)和零散的脚本支撑;
三是持续集成限制在单个集群环境中,并且在当今微服务流行的情况下,一个系统上线要涉及几十甚至上百个应用,多个应用群配合工作才能完成系统的既定功能。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题,本发明提供一种容器云应用跨集群部署的流水线方法及装置,其针对容器持续部署流水线的定义扩展到多应用跨集群,能够提升在容器部署模式下从更宏观的维度统筹定义持续部署的过程,提高全部工作的自动化程度和流程性,提高应用持续部署的效率。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一个方面提供一种容器云应用跨集群部署的流水线方法。
基于仓库中有代码或镜像仓库中有基础镜像的变更,触发代码构建过程;
当代码构建成功后开始执行应用打包脚本,将应用整体部署到单集群中的测试环境上;
当部署成功后触发程序的单元测试和集成测试的自动化执行脚本,验证代码功能的正确性;
测试环节通过,将应用发布到生产环境的镜像仓库中,准备上线部署;
应用多模块统一制定流水线部署计划,根据每个模块的资源消耗,是否同一个应用和用户指定的限制条件,同时分析各个集群现有的资源剩余情况,动态规划应用各模块的多个实例分布式部署到多集群的流水线部署计划。
作为一种实施方式,部署完成后,测试各个模块的统一资源定位符的可访问情况,并结合集群内资源实际占用情况,触发应用模块迁移调整的操作,达到集群内容器资源消耗的动态平衡。
作为一种实施方式,一次性切换各集群的路由设置,将应用多个模块整体一次性上线,实现灰度发布,同时将取消路由指向的老容器应用下线,释放资源。
作为一种实施方式,在实施流水线部署计划的过程中,按照部署计划逐一发起部署操作。
作为一种实施方式,若流水线部署计划中途失败,则记录失败日志并触发部署回滚操作。
作为一种实施方式,所述容器云应用跨集群部署的流水线方法适用于一条流水线支持包含多个微服务的场景。
作为一种实施方式,所述容器云应用跨集群部署的流水线方法适用于在同一集群的多个项目环境或者多个集群中进行发布的场景。
作为一种实施方式,所述容器云应用跨集群部署的流水线方法适用于流水线支持自定义不同的阶段,每个阶段完成不同的任务的场景。
本发明的第二个方面提供一种容器云应用跨集群部署的流水线装置,其包括:
代码构建模块,其用于基于仓库中有代码或镜像仓库中有基础镜像的变更,触发代码构建过程;
应用整体部署模块,其用于当代码构建成功后开始执行应用打包脚本,将应用整体部署到单集群中的测试环境上;
代码功能测试模块,其用于当部署成功后触发程序的单元测试和集成测试的自动化执行脚本,验证代码功能的正确性;
上线部署准备模块,其用于测试环节通过,将应用发布到生产环境的镜像仓库中,准备上线部署;
流水线部署备模块,其用于应用多模块统一制定流水线部署计划,根据每个模块的资源消耗,是否同一个应用和用户指定的限制条件,同时分析各个集群现有的资源剩余情况,动态规划应用各模块的多个实例分布式部署到多集群的流水线部署计划。
本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法中的步骤。
本发明的第四个方面提供一种计算机设备。
一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法中的步骤。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明应用多模块统一制定流水线部署计划,根据每个模块的资源消耗,是否同一个应用和用户指定的限制条件,同时分析各个集群现有的资源剩余情况,动态规划应用各模块的多个实例分布式部署到多集群的流水线部署计划,将持续部署从细粒度的单一应用容器部署,提升为可以编排多应用,可以跨集群进行,可以将应用生命周期多个阶段串接起来,形成自动化持续部署方案,大大提高了整体系统上线的自动化程度,缩短了上线周期,减少了人工干预和出错的几率,更好的践行持续集成的理念。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的持续集成概念图;
图2是本发明实施例的持续部署一般流程图;
图3是本发明实施例的容器云应用跨集群部署的流水线方法流程图;
图4是本发明实施例的容器云应用跨集群部署的流水线执行过程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
如图2所示,目前基于容器云技术的持续部署流程大体如下,编码->构建->整合->测试->交付->部署。期中各环节目标和使用容器技术点如下。
代码编写,完成代码功能模块。
构建,实现功能模块构建测试,保证该模块当前的可用状态。
集成,各个模块的代码构建成功后,需要根据预定的场景进行联调,跑通一些最基本的流程。这个过程往往花费较长时间,且容易出现多种配合问题,所以要采用自动化,每日构建等手段提高集成的频次和效率,如图1所示。
测试,单元测试和集成测试,保证各个功能模块的完整性和稳定性,部署到预生产的容器环境中进行测试。
交付,建立在CI基础上,让软件的构建、测试与最终版本变得更快以及更频繁。
部署,是在持续交付的基础上,把部署到生产环境的过程自动化。将验证过的应用包再次部署到生产环境容器中。部署成功应用正式上线,部署失败回滚,一旦当前版本发生问题,就要回滚到上一个版本的构建结果。实际生产中会使用灰度发布,如果部署失败,是不会停止上一个正常运行的应用版本容器的。
本实施例提出的容器云应用跨集群部署的流水线方法,针对容器持续部署流水线的定义扩展到多应用跨集群,是为提升在容器部署模式下从更宏观的维度统筹定义持续部署的过程,提高全部工作的自动化程度和流程性,提高应用持续部署的效率,将应用间和集群间配合的工作量在编制时就定义好,以达到自动化运行的目标。
让持续集成工具能直接触发容器的构建和部署过程,最重要的功能是支持流水线(Pipeline)模式。其主要场景在于,一是一条流水线支持包含多个微服务,针对项目中包含多个微服务,一旦定制好流水线,就可以重复运行,无需逐个微服务进行部署,还可以控制先后顺序和前置条件。二是便于在同一集群的多个项目(对应开发,测试,生产)环境或者多个集群(对应开发集群,Stage集群,生产集群)中进行发布。三是流水线支持自定义不同的阶段,每个阶段完成不同的任务,比如可以定义阶段为CI环境部署->Stage环境部署->Prd部署。
流水线包括以下几种核心对象:
任务对象:是用来定义要在CICD中要干的一件事。任务中可以包括多个步骤,每个步骤定义一个独立操作。例如定义一个在ubuntu容器中输出hello world的任务。
任务运行对象:是用来运行任务的(运行载体是Pod),其中任务中步骤是顺序执行的,而每个步骤都运行在各自的容器中。
流水线对象:是用来定义按照指定顺序执行的一组任务对象。
流水线运行对象:是用来按照定义运行一些任务运行对象。
流水线资源:在流水线运行期间向执行的任务传递参数,这些参数主要和环境相关,例如git repository的地址。
在运行流水线的时候,容器平台会使用任务运行和流水线运行对象分别运行任务和流水线。流水线会按照指定的顺序执行任务,并获取结果。
如图3所示,本实施例提供了一种容器云应用跨集群部署的流水线方法,其具体包括如下步骤:
步骤S101:基于仓库中有代码或镜像仓库中有基础镜像的变更,触发代码构建过程。
在具体实施过程中,本领域技术人员可根据实际情况来选择触发代码构建过程的方式,可选择手动方式或程序自动方式中的任一种。
步骤S102:当代码构建成功后开始执行应用打包脚本,将应用整体部署到单集群中的测试环境上。
具体地,由于目前业务应用通常由多个微服务模块组成,所以会一次将全部模块都打包出来。如果失败告知程序员处理错误。
步骤S103:当部署成功后触发程序的单元测试和集成测试的自动化执行脚本,验证代码功能的正确性。
步骤S104:测试环节通过,将应用发布到生产环境的镜像仓库中,准备上线部署。
如果测试环节失败则通知程序员处理功能性错误。
步骤S105:应用多模块统一制定流水线部署计划,根据每个模块的资源消耗,是否同一个应用和用户指定的限制条件,同时分析各个集群现有的资源剩余情况,动态规划应用各模块的多个实例分布式部署到多集群的流水线部署计划。
在一个或多个实施例中,部署完成后,测试各个模块的统一资源定位符的可访问情况,并结合集群内资源实际占用情况,触发应用模块迁移调整的操作,达到集群内容器资源消耗的动态平衡。
在其他实施例中,一次性切换各集群的路由设置,将应用多个模块整体一次性上线,实现灰度发布,同时将取消路由指向的老容器应用下线,释放资源。
在一个或多个实施例中,在实施流水线部署计划的过程中,按照部署计划逐一发起部署操作。比如:模块一实例一部署到集群一中,模块二实例一部署到集群二中。
若流水线部署计划中途失败,则记录失败日志并触发部署回滚操作。这样能够节省运维部署工作中运维人员的工作量。
其中,本实施例的流水线对象创建的模板yml文件样例如下。pipeline.yml
Figure BDA0003202641290000091
Figure BDA0003202641290000101
Figure BDA0003202641290000111
本实施例的流水线模式支持以下场景的定义和部署:
一条流水线支持包含多个微服务的场景;
在同一集群的多个项目环境或者多个集群中进行发布的场景;
流水线支持自定义不同的阶段,每个阶段完成不同的任务的场景。
如图4所示,流水线的设计执行时中会构建出一个图(graph),用于描述流水线中任务间的依赖关系,可以控制任务的执行顺序,启动任务会执行包含的所有步骤。对于由于任务的执行是通过Pod来完成的,而Pod会调度到不同的节点上。因此任务间的数据传递,需要用到持久化的存储卷。
实施例二
本实施例提供了一种容器云应用跨集群部署的流水线装置,其具体包括:
代码构建模块,其用于基于仓库中有代码或镜像仓库中有基础镜像的变更,触发代码构建过程;
应用整体部署模块,其用于当代码构建成功后开始执行应用打包脚本,将应用整体部署到单集群中的测试环境上;
代码功能测试模块,其用于当部署成功后触发程序的单元测试和集成测试的自动化执行脚本,验证代码功能的正确性;
上线部署准备模块,其用于测试环节通过,将应用发布到生产环境的镜像仓库中,准备上线部署;
流水线部署备模块,其用于应用多模块统一制定流水线部署计划,根据每个模块的资源消耗,是否同一个应用和用户指定的限制条件,同时分析各个集群现有的资源剩余情况,动态规划应用各模块的多个实例分布式部署到多集群的流水线部署计划。
此处需要说明的是,本实施例中的各个模块,与实施例一中的各个步骤一一对应,其具体实施过程相同,此处不再累述。
实施例三
本实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法中的步骤。
实施例四
本实施例提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法中的步骤。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种容器云应用跨集群部署的流水线方法,其特征在于,包括:
基于仓库中有代码或镜像仓库中有基础镜像的变更,触发代码构建过程;
当代码构建成功后开始执行应用打包脚本,将应用整体部署到单集群中的测试环境上;
当部署成功后触发程序的单元测试和集成测试的自动化执行脚本,验证代码功能的正确性;
测试环节通过,将应用发布到生产环境的镜像仓库中,准备上线部署;
应用多模块统一制定流水线部署计划,根据每个模块的资源消耗,是否同一个应用和用户指定的限制条件,同时分析各个集群现有的资源剩余情况,动态规划应用各模块的多个实例分布式部署到多集群的流水线部署计划。
2.如权利要求1所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法,其特征在于,部署完成后,测试各个模块的统一资源定位符的可访问情况,并结合集群内资源实际占用情况,触发应用模块迁移调整的操作,达到集群内容器资源消耗的动态平衡。
3.如权利要求1所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法,其特征在于,一次性切换各集群的路由设置,将应用多个模块整体一次性上线,实现灰度发布,同时将取消路由指向的老容器应用下线,释放资源。
4.如权利要求1所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法,其特征在于,在实施流水线部署计划的过程中,按照部署计划逐一发起部署操作。
5.如权利要求1所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法,其特征在于,若流水线部署计划中途失败,则记录失败日志并触发部署回滚操作。
6.如权利要求1所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法,其特征在于,所述容器云应用跨集群部署的流水线方法适用于一条流水线支持包含多个微服务的场景。
7.如权利要求1所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法,其特征在于,所述容器云应用跨集群部署的流水线方法适用于在同一集群的多个项目环境或者多个集群中进行发布的场景;
所述容器云应用跨集群部署的流水线方法适用于流水线支持自定义不同的阶段,每个阶段完成不同的任务的场景。
8.一种容器云应用跨集群部署的流水线装置,其特征在于,包括:
代码构建模块,其用于基于仓库中有代码或镜像仓库中有基础镜像的变更,触发代码构建过程;
应用整体部署模块,其用于当代码构建成功后开始执行应用打包脚本,将应用整体部署到单集群中的测试环境上;
代码功能测试模块,其用于当部署成功后触发程序的单元测试和集成测试的自动化执行脚本,验证代码功能的正确性;
上线部署准备模块,其用于测试环节通过,将应用发布到生产环境的镜像仓库中,准备上线部署;
流水线部署备模块,其用于应用多模块统一制定流水线部署计划,根据每个模块的资源消耗,是否同一个应用和用户指定的限制条件,同时分析各个集群现有的资源剩余情况,动态规划应用各模块的多个实例分布式部署到多集群的流水线部署计划。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法中的步骤。
10.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时如权利要求1-7中任一项所述的容器云应用跨集群部署的流水线方法中的步骤。
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