Argo CD 是一個(gè)用于 Kubernetes 的聲明式 GitOps 持續(xù)交付工具。

管理 Kubernetes 集群的復(fù)雜性可能是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，尤其是在跨多個(gè)環(huán)境部署和同步應(yīng)用程序時(shí)。為了研究如何更好地應(yīng)對(duì)此類挑戰(zhàn)，我決定研究流行的 GitOps 持續(xù)交付工具 Argo CD。Argo CD 是一款開(kāi)源 GitOps 持續(xù)交付工具，可為 Kubernetes 集群管理帶來(lái)便利性和自動(dòng)化。借助此工具，工程師可以利用 GitOps 的強(qiáng)大功能，以聲明方式定義 Git 存儲(chǔ)庫(kù)中 Kubernetes 集群的所需狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)高效、自動(dòng)化的應(yīng)用程序部署。

讓我們通過(guò)回顧 Argo CD 在自己的項(xiàng)目文檔中的解釋來(lái)開(kāi)始這篇文章。

https://argoproj.github.io/

Argo CD 被實(shí)現(xiàn)為 Kubernetes 控制器，它持續(xù)監(jiān)控正在運(yùn)行的應(yīng)用程序并將當(dāng)前的實(shí)時(shí)狀態(tài)與所需的目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行比較。Argo CD 報(bào)告并可視化差異，同時(shí)提供自動(dòng)或手動(dòng)將實(shí)時(shí)狀態(tài)同步回所需目標(biāo)狀態(tài)的方法。對(duì) Git 存儲(chǔ)庫(kù)中所需目標(biāo)狀態(tài)所做的任何修改都可以自動(dòng)應(yīng)用并反映在指定的目標(biāo)環(huán)境中。 

換句話說(shuō)，Argo CD 是 Kubernetes 的聲明式 GitOps 持續(xù)交付工具。讓我們更深入地了解這實(shí)際上意味著什么。

GitOps 是一種軟件開(kāi)發(fā)和交付流程，強(qiáng)調(diào)使用 Git 存儲(chǔ)庫(kù)作為定義系統(tǒng)所需狀態(tài)（例如云基礎(chǔ)設(shè)施或軟件應(yīng)用程序）的事實(shí)來(lái)源。在這個(gè)持續(xù)交付過(guò)程中，整個(gè)交付流程（從代碼提交到部署）都是使用 Git 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和版本控制的。系統(tǒng)的所需狀態(tài)（包括基礎(chǔ)設(shè)施、配置和/或應(yīng)用程序源）被定義為代碼并捕獲為存儲(chǔ)庫(kù)中的提交。一旦提交，聲明的系統(tǒng)狀態(tài)可以使用 GitOps 部署工具與系統(tǒng)實(shí)時(shí)持續(xù)同步。其結(jié)果是一個(gè)可靠的持續(xù)交付流程，使 DevOps 團(tuán)隊(duì)能夠以自動(dòng)化和可審核的方式快速、自信地部署代碼更改。

Argo CD 是一個(gè)基于 GitOps 的持續(xù)交付工具，在同步系統(tǒng)狀態(tài)時(shí)采用“pull”模式?！皃ull”模式是目標(biāo)環(huán)境從源代碼控制存儲(chǔ)庫(kù)“pull”最新提交并根據(jù)聲明的系統(tǒng)狀態(tài)自動(dòng)更新自身。這與“push”模式相反，“push”模式將更改從開(kāi)發(fā)環(huán)境推送到目標(biāo)環(huán)境。

持續(xù)交付的“pull”模型如下所示：

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這里的意義在于，“push”模式要求交付機(jī)制提供對(duì)目標(biāo)環(huán)境的入站網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，而“pull”模式僅需要出站網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。出站連接被認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)較小，因?yàn)閮?nèi)部網(wǎng)絡(luò)通常通過(guò)對(duì)發(fā)起網(wǎng)絡(luò)通信的受信任實(shí)體授予最小權(quán)限的訪問(wèn)控制來(lái)保護(hù)自身。入站連接會(huì)帶來(lái)更大的安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈冊(cè)醋酝獠?、不受信任的網(wǎng)絡(luò)，并且可能包含惡意流量。

在更高層面上，Argo CD 部署過(guò)程按以下方式工作：

1. 開(kāi)發(fā)人員向受監(jiān)控的 Git 存儲(chǔ)庫(kù)進(jìn)行提交。
2. Argo CD 識(shí)別提交，克隆存儲(chǔ)庫(kù)，將當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)與提交中聲明的系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行比較，然后將所需的更改應(yīng)用于集群的配置。
3. Kubernetes 會(huì)將應(yīng)用清單中包含的配置與當(dāng)前資源進(jìn)行協(xié)調(diào)，并進(jìn)行所需的更改以實(shí)現(xiàn)所需的集群狀態(tài)。
4. Argo CD 將持續(xù)監(jiān)控當(dāng)前狀態(tài)與受監(jiān)控存儲(chǔ)庫(kù)中聲明的狀態(tài)的同步狀態(tài)。

請(qǐng)注意，此工作流程總結(jié)遺漏了通常執(zhí)行持續(xù)集成的重要步驟。持續(xù)集成流程用于自動(dòng)構(gòu)建和測(cè)試應(yīng)用程序代碼，以確保在生產(chǎn)部署之前滿足要求和標(biāo)準(zhǔn)。除了這個(gè)簡(jiǎn)單的定義之外，我將在另一個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)此主題進(jìn)行更深入的討論。

讓我們繼續(xù)快速瀏覽一下構(gòu)成 Argo CD 架構(gòu)的三個(gè)主要組件。

API 和Web服務(wù)器

API 服務(wù)器是一個(gè) gRPC/REST 服務(wù)器，它公開(kāi) Web UI、CLI 和 CI/CD 系統(tǒng)使用的 API。

存儲(chǔ)庫(kù)服務(wù)器

存儲(chǔ)庫(kù)服務(wù)器是一項(xiàng)內(nèi)部服務(wù)，用于維護(hù)保存應(yīng)用程序清單的 Git 存儲(chǔ)庫(kù)的本地緩存。它負(fù)責(zé)生成和返回 Kubernetes 清單。

應(yīng)用控制器

應(yīng)用控制器是一個(gè) Kubernetes 控制器，它持續(xù)監(jiān)視正在運(yùn)行的應(yīng)用程序，并將當(dāng)前的實(shí)時(shí)狀態(tài)與所需的目標(biāo)狀態(tài)（如存儲(chǔ)庫(kù)中指定的）進(jìn)行比較。它檢測(cè)偏離聲明配置的應(yīng)用程序狀態(tài)，并可以選擇采取糾正措施。它負(fù)責(zé)為生命周期事件（PreSync、Sync、PostSync）調(diào)用任何用戶定義的鉤子。

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Argo CD 支持以下聲明格式：

• Helm Charts
• Jsonnet Documents
• Kubernetes Manifests
• Kustomize Templates

我們將在本文中使用標(biāo)準(zhǔn) Kubernetes Manifests。你將看到 Argo CD 文檔將這些源作為“字典”。

現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了 Argo CD 是什么、它提供的價(jià)值以及它的構(gòu)建方式，讓我們開(kāi)始安裝它，以便更好地了解它如何用于管理 Kubernetes 工作負(fù)載。

本演練的先決條件如下：

• 對(duì) Kubernetes 的集群提升訪問(wèn)權(quán)限
• Git 存儲(chǔ)庫(kù)
• kubectl 命令行工具

我們將從安裝“argocd”命令行工具開(kāi)始。執(zhí)行以下 CLI 命令來(lái)完成此操作

curl -L 'https://github.com/argoproj/argo-cd/releases/download/v2.5.8/argocd-linux-amd64' > /usr/local/sbin/argocd
chmod 0755 /usr/local/sbin/argocd

我們現(xiàn)在需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)命名空間供 Argo CD 在其中運(yùn)行。執(zhí)行以下 CLI 命令來(lái)完成此操作。

kubectl create namespace argocd

接下來(lái)，我們將下載安裝manifests并將其應(yīng)用到我們的 Kubernetes 集群。

curl -L 'https://raw.githubusercontent.com/argoproj/argo-cd/v2.6.0/manifests/ha/install.yaml' > argocd-ha-install.yaml
kubectl apply -n argocd -f argocd-ha-install.yaml

請(qǐng)注意，這是高可用安裝類型。如果你的系統(tǒng)資源不足，你可以使用非 HA 版本。只需使用以下一組 CLI 命令即可。

curl -L 'https://raw.githubusercontent.com/argoproj/argo-cd/v2.6.0/manifests/install.yaml' > argocd-install.yaml
kubectl apply -n argocd -f argocd-install.yaml

安裝過(guò)程完成后，你需要獲取管理員密碼。執(zhí)行以下 CLI 命令來(lái)完成此操作。

kubectl get secrets argocd-initial-admin-secret -n argocd -o json | jq -rM '.data.password' | base64 -d

這是一個(gè)高度敏感的信息。將此信息存儲(chǔ)在安全的地方。尤其是在生產(chǎn)系統(tǒng)中工作時(shí)。

有了這些信息，我們現(xiàn)在可以使用 Web 瀏覽器連接到 UI。但首先，讓我們將內(nèi)部 Argo CD 服務(wù)端口轉(zhuǎn)發(fā)到外部地址。執(zhí)行以下 CLI 命令來(lái)完成此操作。

kubectl port-forward svc/argocd-server -n argocd 8443:443 --address='0.0.0.0'

這里需要注意的一個(gè)重要警告是，我在我的家庭實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的裸機(jī) Kubernetes 集群中工作，并且不擔(dān)心有威脅的訪問(wèn)者訪問(wèn)這個(gè)開(kāi)放端口。如果你的集群暴露在互聯(lián)網(wǎng)上，我強(qiáng)烈建議你采取必要的預(yù)防措施。此配置超出了本文章的范圍，因此，你將承擔(dān)保護(hù)集群訪問(wèn)的責(zé)任。

我運(yùn)行此命令的服務(wù)器的 IP 地址恰好是 192.168.0.161。這讓我訪問(wèn)以下 URL 來(lái)訪問(wèn) Argo CD Web 界面：

https://192.168.0.161:8443

使用“admin”作為用戶名和我們之前檢索到的密碼登錄后，你應(yīng)該看到類似以下內(nèi)容：

圖片

現(xiàn)在讓我們使用 Argo CD 命令行工具登錄。執(zhí)行以下命令來(lái)完成此操作：

argocd login 192.168.0.161:8443

同樣，192.168.0.161 是我的網(wǎng)絡(luò)中的 IP 地址。這會(huì)和你的不一樣。

你可以使用以下 CLI 命令更改管理員密碼。如果在生產(chǎn)環(huán)境中工作，這樣做可能是個(gè)好主意。

argocd account update-password

在這里，我們?cè)谂cArgo CD 和 Kubernetes 集群交互時(shí)將主要使用 CLI。讓我們繼續(xù)創(chuàng)建我們的第一個(gè) Argo CD 應(yīng)用程序。我們將通過(guò)執(zhí)行以下 CLI 命令來(lái)完成此操作。

argocd app create foo-app --repo https://github.com/trek10inc/exploring-gitops-with-argo --path part1/app1 --dest-server https://kubernetes.default.svc --dest-namespace default

請(qǐng)注意，此命令使用公共存儲(chǔ)庫(kù)創(chuàng)建應(yīng)用程序。使用私有存儲(chǔ)庫(kù)創(chuàng)建應(yīng)用程序超出了本文章的范圍。你可以通過(guò)以下鏈接閱讀有關(guān)如何完成此操作的更多信息：

https://argo-cd.readthedocs.io/en/stable/user-guide/private-repositories/

此外，還要注意 CLI 命令中提供的“路徑”屬性。這就是告訴 Argo CD 在哪里尋找 Kubernetes 清單的信息。此屬性允許你在單個(gè)存儲(chǔ)庫(kù)中存儲(chǔ)多個(gè)應(yīng)用程序。

命令執(zhí)行完成后，我們將使用以下 CLI 命令列出新創(chuàng)建的 Argo CD 應(yīng)用程序：

argocd app get foo-app

你應(yīng)該看到類似以下內(nèi)容：

Name:               argocd/foo-app
Project:            default
Server:             https://kubernetes.default.svc
Namespace:          default
URL:                https://192.168.0.161:8443/applications/foo-app
Repo:               https://github.com/trek10inc/exploring-gitops-with-argo
Target:
Path:               part1/app1
SyncWindow:         Sync Allowed
Sync Policy:        <none>
Sync Status:        OutOfSync from  (37b85c8)
Health Status:      Missing


GROUP  KIND        NAMESPACE  NAME     STATUS     HEALTH   HOOK  MESSAGE
       Service     default    foo-svc  OutOfSync  Missing
apps   Deployment  default    foo-app  OutOfSync  Missing

記下“Service”和“Deployment”資源的“OutOfSync”狀態(tài)。應(yīng)用程序狀態(tài)最初處于“OutOfSync”狀態(tài)，因?yàn)閼?yīng)用程序尚未部署，這意味著尚未創(chuàng)建 Kubernetes 資源。

要同步（部署）應(yīng)用程序，請(qǐng)執(zhí)行以下 CLI 命令：

argocd app sync foo-app

使用此命令，Argo CD 將從受監(jiān)控的存儲(chǔ)庫(kù)檢索最新提交，并使用其包含的清單執(zhí)行“kubectl apply”。

“foo-app”應(yīng)用程序現(xiàn)在應(yīng)該正在運(yùn)行中。你可以查看其資源組件、日志、歷史記錄和評(píng)估的健康狀態(tài)。

argocd app get foo-app


Name:               argocd/foo-app
Project:            default
Server:             https://kubernetes.default.svc
Namespace:          default
URL:                https://192.168.0.161:8443/applications/foo-app
Repo:               https://github.com/trek10inc/exploring-gitops-with-argo
Target:
Path:               part1/app1
SyncWindow:         Sync Allowed
Sync Policy:        <none>
Sync Status:        Synced to  (37b85c8)
Health Status:      Healthy


GROUP  KIND        NAMESPACE  NAME     STATUS  HEALTH   HOOK  MESSAGE
       Service     default    foo-svc  Synced  Healthy        service/foo-svc created
apps   Deployment  default    foo-app  Synced  Healthy        deployment.apps/foo-app created




—------


argocd app logs foo-app


waiting 0
Starting application server
Web server is running on port 80
waiting 0
Starting application server
Web server is running on port 80
waiting 0
Starting application server
Web server is running on port 80


—--


argocd app history foo-app


ID  DATE                           REVISION
0   2023-02-08 15:15:33 -0700 MST   (37b85c8)

請(qǐng)注意，Argo CD 不會(huì)自動(dòng)部署我們應(yīng)用程序的最新提交版本。我們必須手動(dòng)將本地系統(tǒng)狀態(tài)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)庫(kù)中的遠(yuǎn)程聲明同步。由于利用 Argo CD 的全部目的是自動(dòng)化部署過(guò)程，因此我們希望啟用 Argo CD 所謂的“自動(dòng)同步策略”。

當(dāng) Argo CD 檢測(cè)到 Git 中所需的清單與集群中的實(shí)時(shí)狀態(tài)之間的差異時(shí)，它能夠自動(dòng)同步應(yīng)用程序。 

使用以下 CLI 命令啟用我們的應(yīng)用程序的自動(dòng)同步：

argocd app set foo-app --sync-policy automated

你可以通過(guò)以下 URL 了解有關(guān)同步策略可以利用的附加功能的更多信息。

https://argocd.readthedocs.io/en/stable/user-guide/auto\_sync/

https://argocd.readthedocs.io/en/stable/user-guide/sync-options/

現(xiàn)在讓我們?cè)L問(wèn)我們通過(guò)部署“foo-app”應(yīng)用程序創(chuàng)建的 NodePort 服務(wù)上運(yùn)行的 Web 服務(wù)器。我們首先需要找到集群節(jié)點(diǎn)的 IP 地址以及“foo-svc”服務(wù)正在偵聽(tīng)的端口。

你可以通過(guò)以下 CLI 命令獲取集群節(jié)點(diǎn)的 IP 地址：

kubectl get nodes -o json | jq -rM '.items[].status.addresses[] | select(.type == "InternalIP") | .address' | tee /tmp/nodes.txt

你可以通過(guò)以下 CLI 命令獲取“foo-svc”服務(wù)正在偵聽(tīng)的端口：

kubectl get svc foo-svc -o json | jq -rM '.spec.ports[].nodePort' | tee /tmp/port.txt

有了這些信息，我們將向每個(gè)集群節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)的頂端路由發(fā)出請(qǐng)求，以驗(yàn)證我們的應(yīng)用程序是否正常運(yùn)行。執(zhí)行以下 CLI 命令來(lái)完成此操作。

PORT=$(cat /tmp/port.txt)
cat /tmp/nodes.txt | while read IP; do curl http://${IP}:${PORT}; done

你應(yīng)該看到以下輸出：

{ "version": "1.0.0" }
{ "version": "1.0.0" }
{ "version": "1.0.0" }
{ "version": "1.0.0" }

現(xiàn)在，我們將更改存儲(chǔ)庫(kù)中的清單之一，通過(guò)對(duì)“part1/app1/deployment.yaml”進(jìn)行輕微編輯來(lái)強(qiáng)制更改系統(tǒng)狀態(tài)。這是通過(guò)編輯“CONTENT”環(huán)境變量使其讀取“1.0.1”然后提交更改來(lái)完成的。

name: foo-app
env:
  - name: CONTENT
    value: '{ "version": "1.0.1" }'

短暫等待后，我們將看到我們的應(yīng)用程序已自動(dòng)更新。請(qǐng)注意，默認(rèn)同步間隔設(shè)置為 3 分鐘。

使用以下 CLI 命令查看“foo-app”應(yīng)用程序的運(yùn)行狀況和同步狀態(tài)。

argocd app get foo-app | grep Status

你應(yīng)該看到類似以下內(nèi)容：

Sync Status:        Synced to  (5c8fe96)
Health Status:      Healthy

使用以下 CLI 命令查看“foo-app”應(yīng)用程序的歷史記錄。

argocd app history foo-app

這應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生如下所示的結(jié)果。提交 ID 將不同。

ID  DATE                           REVISION
0   2023-02-08 15:15:33 -0700 MST   (37b85c8)
1   2023-02-08 15:19:25 -0700 MST   (5c8fe96)

我們還可以在 Web UI 中查看“foo-app”應(yīng)用程序的漂亮的圖形展示。請(qǐng)注意健康同步狀態(tài)、修訂號(hào)和副本集。

圖片

知道應(yīng)用程序已成功同步后，讓我們?cè)俅蜗蛎總€(gè)集群節(jié)點(diǎn)上的“foo-svc”服務(wù)發(fā)出請(qǐng)求。我們將重用之前的命令。

PORT=$(cat /tmp/port.txt)
cat /tmp/nodes.txt | while read IP; do curl http://${IP}:${PORT}; done

這次我們應(yīng)該看到以下內(nèi)容。

{ "version": "1.0.1" }
{ "version": "1.0.1" }
{ "version": "1.0.1" }
{ "version": "1.0.1" }

至此，我們使用稱之為 Argo CD 的持續(xù)交付工具成功且安全地自動(dòng)化了應(yīng)用程序的部署！恭喜！

你可以通過(guò)執(zhí)行以下 CLI 命令來(lái)刪除 Argo CD 應(yīng)用程序及其生成的所有資源。

argocd app delete foo-app

Argo CD 是一個(gè)強(qiáng)大的持續(xù)交付解決方案，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了本文章中強(qiáng)調(diào)的功能。如果你覺(jué)得這篇文章很有趣并且打算在生產(chǎn)環(huán)境中使用 Argo CD，我強(qiáng)烈建議你訪問(wèn)以下鏈接以了解有關(guān)該工具豐富功能集的更多信息。

https://argocd.readthedocs.io/en/stable/

當(dāng)你這樣做時(shí)，查看他們的安全文檔會(huì)對(duì)你更有幫助！

https://github.com/argoproj/argo-cd/blob/master/docs/operator-manual/security.md

如有相關(guān)問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谖恼潞竺娼o小編留言，小編安排作者第一時(shí)間和您聯(lián)系，為您答疑解惑。

原文鏈接：

https://www.trek10.com/blog/exploring-gitops-with-argo-cd