使用 GCP Cloud Build 建立 CICD Pipeline 自動化部署服務到 GKE

先備知識：

Docker
Helm
K8S

先備工具：

docker
kubectl
helm
Github 帳號
GCP 帳號
GCP k8s cluster

透過這篇文章可以學會：

使用 Cloud Build 建立 CI/CD Pipeline 並且把服務部署到 GKE 上

範例所有的程式碼在最下面

1. 建立 nodejs 專案 & dockerfile
2. 驗證 docker images
3. 建立 Helm Chart
4. 建立 cloud-build.yaml
5. push code to Github 以及在 GCP cloud build 設定 trigger
6. 驗證

建立 Nodejs 專案 & Dockerfile

$ npm init -y # 建立新專案
$ touch index.js # 新增檔案
$ touch Dockerfile # 新增 Dockerfile
$ npm i express # 加入 express

在 package.json 新增 start 指令

{
  "name": "nodejs-cloud-build-deploy-gke",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "start": "node index.js"
  },
  "keywords": [],
  "author": "",
  "license": "ISC",
  "dependencies": {
    "express": "^4.17.1"
  }
}

package.json

const express = require('express');

const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('OK')
})

app.listen(3000, () => {
  console.log('listen at 3000 port')
})

index.js

FROM node:13.12.0-alpine

WORKDIR /app

COPY . .

RUN npm i

ENV NODE_ENV production

EXPOSE 3000

CMD ["npm","run", "start"]

Dockerfile

驗證 docker images

$ docker build -t node-server:1.0 .
$ docker run -idt -p 3000:3000 node-server:1.0
$ curl localhost:3000

有 return OK 代表 docker images 沒問題了

建立 Helm Chart

$ helm create YOUR_PROJECT_NAME

修改 helm 建立出來的 values.yaml & deployment.yaml

values.yaml 有三個部分需要更改

pull image 的 repository 的位置
service port，要跟我們 docker image expose 的 port 一樣
ingress，設定被訪問的 hostname

deployment.yaml 有一個部分需要修改

health check 的 containerPort 要跟 docker image expose 的 port 一樣

先來看 `values.yaml` 部分

pull image 的 repository 的位置

repository: gcr.io/YOUR_GCP_PROJECT_ID/YOUR_REPOSITORY_NAME

2. service port

3. ingress

`deployment.yaml` 的部分

建立 cloud build 設定黨

上面已經建立完基礎的程式和 Dockerfile 了

現在要來準備我們 cloud build 檔案了

建立一個 cloudbuild-sandbox.yaml 的檔案在 project 根目錄

通常我會用環境來區分不同的 cloud build 設定黨

舉例來說，當今天要建立正式環境的就會叫做 cloudbuild-prod.yaml

我們期望透過 cloud build 來 build docker images 和 deploy to gke

所以可以想像一下 pipeline 一定會有以下幾個步驟

build image and storage image
deploy to gke

關於第一點在 google search cloud build images 馬上就可以找到官方的教學

steps:
  - name: "gcr.io/cloud-builders/docker"
    args: ["build", "-t", "gcr.io/$PROJECT_ID/YOUR_PROJECT_NAME:$SHORT_SHA", "."]
    waitFor: ['-']
    id: 'build-image'
images: ["gcr.io/$PROJECT_ID/YOUR_PROJECT_NAME"]

build images 的指令

第二點 deploy to gke 就比較複雜

需要先準備 helm image 在 gcr (Container Registry) 內

可以參考一下的文件

準備好後，就是要來撰寫我們的 helm 指令了

會分兩部分

先透過 gcloud 指令拿取 k8s credentials
透過 helm 部署服務到指定的 namespace

- name: gcr.io/cloud-builders/gcloud
    args: ['container', 'clusters', 'get-credentials', 'ben-prod', '--region', 'asia-east1']
    id: 'prepare-credentials'

gcloud 指令拿取 k8s credentials

- name: 'gcr.io/$PROJECT_ID/helm'
    args: ['--namespace=default','upgrade','--install','node-api','node-api','-f','node-api/values.yaml','--set','image.tag=$SHORT_SHA' ]
    env:
    - 'CLOUDSDK_COMPUTE_ZONE=asia-east1'
    - 'CLOUDSDK_CONTAINER_CLUSTER=ben-prod'
    waitFor: ['build-image', 'prepare-credentials']
tags: ['cloud-builders-community']

helm 部署服務

完整的檔案如下

steps:
  - name: "gcr.io/cloud-builders/docker"
    args: ["build", "-t", "gcr.io/$PROJECT_ID/node-api:$SHORT_SHA", "."]
    waitFor: ['-']
    id: 'build-image'
  - name: gcr.io/cloud-builders/gcloud
    args: ['container', 'clusters', 'get-credentials', 'ben-prod', '--region', 'asia-east1']
    id: 'prepare-credentials'
  - name: 'gcr.io/$PROJECT_ID/helm'
    args: ['--namespace=default','upgrade','--install','node-api','node-api','-f','node-api/values.yaml','--set','image.tag=$SHORT_SHA' ]
    env:
    - 'CLOUDSDK_COMPUTE_ZONE=asia-east1'
    - 'CLOUDSDK_CONTAINER_CLUSTER=ben-prod'
    waitFor: ['build-image', 'prepare-credentials']
tags: ['cloud-builders-community']
images: ["gcr.io/$PROJECT_ID/node-api"]

cloudbuild-sandbox.yaml