雲原生時代：從 Jenkins 到 Argo Workflows，構建高效 CI Pipeline

阿里云云原生發表於2024-06-05

作者：蔡靖

Argo Workflows

Argo Workflows [ 1] 是用於在 Kubernetes 上編排 Job 的開源的雲原生工作流引擎。可以輕鬆自動化和管理 Kubernetes 上的複雜工作流程。適用於各種場景，包括定時任務、機器學習、ETL 和資料分析、模型訓練、資料流 pipline、CI/CD 等。

Kubernetes Jobs 只提供基礎的任務執行，但是無法定義步驟依賴關係和順序、缺乏工作流模版、沒有視覺化介面，也不支援工作流級別的錯誤處理等，對於批處理、資料處理、科學計算、持續整合等業務場景，Kubernetes Job 無法勝任。

Argo Workflows 作為 CNCF 的畢業專案，已被使用在多種場景，持續整合（CI）是其一個重要應用領域。

CI 與 Jenkins

持續整合和持續部署（CI/CD）是軟體開發生命週期中的重要部分，它允許團隊以敏捷流程開發應用並提高所構建應用程式的質量。持續整合（CI）是面向開發者的自動化流程，經測試、構建等步驟，有助於更頻繁、可靠地將程式碼變更提交到主分支。

Jenkins 作為 CI/CD 領域最常見的解決方案，其具有開源免費、外掛豐富、社群成熟諸多優點，但它仍然存在一些問題，尤其是雲原生大背景的當下：

非 kubernetes 原生；
隨著 pipeline 和外掛的增加，Jenkins 會面臨效能瓶頸；
自動擴充套件能力不足，併發不足，執行時間長，空閒計算浪費成本；
維護成本方面，雖然 Jenkins 的外掛生態系統豐富，但這也可能導致外掛版本不相容、更新不及時或安全漏洞等問題，管理外掛更新和許可權是一個持續的挑戰；
專案隔離/許可權分配方案的缺陷等。

Argo Workflows 與 Jenkins 的對比

相比於 Jenkins，Argo Workflows 有諸多優勢。Argo Workflows 構建在 Kubernetes 之上，使其具有 Kubernetes 經過時間考驗的優勢，其 Autoscaling 和併發等能力，使得 Argo Workflows 可以處理大規模的 pipelins，具有更快的執行速度，和更低的費用/使用成本，讓開發者更加聚焦業務功能和為客戶提供、傳播價值；並且與 Argo 生態的 Argo CD、Argo Rollout、Argo Event 的無縫整合，為 CI 等場景提供更強大的能力。您可以基於 Argo Workflows 來構建更加雲原生、大規模、高效率、低成本的 CI Pipeline。

對比如下：

基於 ACK One Serverless Argo 工作流的 CI Pipeline

ACK One Serverless Argo 工作流

ACK One Serverless Argo 工作流 [ 2] 作為一款完全遵循社群規範的全託管式 Argo Workflows 服務，致力於應對大規模計算密集型作業，透過整合阿里雲 ECI 實現自動擴充套件和極致彈性、按需擴容以最小化成本，透過使用 spot ECI（搶佔式 ECI 例項 [ 3] ）可以降低 80% 成本。

CI Pipeline 概述

基於 ACK One Serverless Argo 工作流叢集構建 CI Pipeline，主要使用 BuildKit [ 4] 實現容器映象的構建和推送，並使用 BuildKit Cache [ 5] 加速映象的構建，使用 NAS 來儲存 Go mod cache 加速 go test 和 go build，最終大幅加速 CI Pipeline 流程。

我們將實現的 CI Pipeline 的 ClusterWorkflowTemplate 預置在工作流叢集中（名為 ci-go-v1），其中主要包含 3 個步驟：

Git Clone & Checkout：Clone Git 倉庫，Checkout 到目標分支；並獲取 commit id。
Run Go Test：透過引數控制是否執行，使用 NAS 儲存 Go mod cache 進行加速
Build & Push Image：

a. 使用 BuildKit 構建和推送容器映象，並使用 BuildKit Cache 中 registry 型別 cache 來加速映象構建；

b. 映象 tag 預設使用 {container_tag}-{commit_id} 格式，可在提交工作流時透過引數控制是否追加 commit id；

c. 推送映象的同時，也會推送覆蓋其 latest 映象。

您可執行以下步驟完成 CI Pipeline 的執行，詳細步驟請參見最佳實踐 [ 6] ：

在工作流叢集中準備好 ACR EE 的憑據和 NAS 儲存卷
基於預置模板啟動工作流（workflow）執行 CI Pipeline

預置 CI Pipeline 模板

工作流叢集中預設已經預置了名為 ci-go-v1 的工作流模板（ClusterWorkflowTemplate），yaml 如下所示，詳細引數說明請參見最佳實踐 [ 6] ：

apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
kind: ClusterWorkflowTemplate
metadata:
  name: ci-go-v1
spec:
  entrypoint: main
  volumes:
  - name: run-test
    emptyDir: {}
  - name: workdir
    persistentVolumeClaim:
      claimName: pvc-nas
  - name: docker-config
    secret:
      secretName: docker-config
  arguments:
    parameters:
    - name: repo_url
      value: ""
    - name: repo_name
      value: ""
    - name: target_branch
      value: "main"
    - name: container_image
      value: ""
    - name: container_tag
      value: "v1.0.0"
    - name: dockerfile
      value: "./Dockerfile"
    - name: enable_suffix_commitid
      value: "true"
    - name: enable_test
      value: "true"
  templates:
    - name: main
      dag:
        tasks:
          - name: git-checkout-pr
            inline:
              container:
                image: alpine:latest
                command:
                  - sh
                  - -c
                  - |
                    set -eu

                    apk --update add git

                    cd /workdir
                    echo "Start to Clone "{{workflow.parameters.repo_url}}
                    git -C "{{workflow.parameters.repo_name}}" pull || git clone {{workflow.parameters.repo_url}} 
                    cd {{workflow.parameters.repo_name}}

                    echo "Start to Checkout target branch" {{workflow.parameters.target_branch}}
                    git checkout {{workflow.parameters.target_branch}}

                    echo "Get commit id" 
                    git rev-parse --short origin/{{workflow.parameters.target_branch}} > /workdir/{{workflow.parameters.repo_name}}-commitid.txt
                    commitId=$(cat /workdir/{{workflow.parameters.repo_name}}-commitid.txt)
                    echo "Commit id is got: "$commitId

                    echo "Git Clone and Checkout Complete."
                volumeMounts:
                - name: "workdir"
                  mountPath: /workdir
                resources:
                  requests:
                    memory: 1Gi
                    cpu: 1
                activeDeadlineSeconds: 1200
          - name: run-test
            when: "{{workflow.parameters.enable_test}} == true"
            inline: 
              container:
                image: golang:1.22-alpine
                command:
                  - sh
                  - -c
                  - |
                    set -eu

                    if [ ! -d "/workdir/pkg/mod" ]; then
                      mkdir -p /workdir/pkg/mod
                      echo "GOMODCACHE Directory /pkg/mod is created"
                    fi

                    export GOMODCACHE=/workdir/pkg/mod

                    cp -R /workdir/{{workflow.parameters.repo_name}} /test/{{workflow.parameters.repo_name}} 
                    echo "Start Go Test..."

                    cd /test/{{workflow.parameters.repo_name}}
                    go test -v ./...

                    echo "Go Test Complete."
                volumeMounts:
                - name: "workdir"
                  mountPath: /workdir
                - name: run-test
                  mountPath: /test
                resources:
                  requests:
                    memory: 4Gi
                    cpu: 2
              activeDeadlineSeconds: 1200
            depends: git-checkout-pr    
          - name: build-push-image
            inline: 
              container:
                image: moby/buildkit:v0.13.0-rootless
                command:
                  - sh
                  - -c
                  - |         
                    set -eu

                    tag={{workflow.parameters.container_tag}}
                    if [ {{workflow.parameters.enable_suffix_commitid}} == "true" ]
                    then
                      commitId=$(cat /workdir/{{workflow.parameters.repo_name}}-commitid.txt)
                      tag={{workflow.parameters.container_tag}}-$commitId
                    fi

                    echo "Image Tag is: "$tag
                    echo "Start to Build And Push Container Image"

                    cd /workdir/{{workflow.parameters.repo_name}}

                    buildctl-daemonless.sh build \
                    --frontend \
                    dockerfile.v0 \
                    --local \
                    context=. \
                    --local \
                    dockerfile=. \
                    --opt filename={{workflow.parameters.dockerfile}} \
                    build-arg:GOPROXY=http://goproxy.cn,direct \
                    --output \
                    type=image,\"name={{workflow.parameters.container_image}}:${tag},{{workflow.parameters.container_image}}:latest\",push=true,registry.insecure=true \
                    --export-cache mode=max,type=registry,ref={{workflow.parameters.container_image}}:buildcache \
                    --import-cache type=registry,ref={{workflow.parameters.container_image}}:buildcache

                    echo "Build And Push Container Image {{workflow.parameters.container_image}}:${tag} and {{workflow.parameters.container_image}}:latest Complete."
                env:
                  - name: BUILDKITD_FLAGS
                    value: --oci-worker-no-process-sandbox
                  - name: DOCKER_CONFIG
                    value: /.docker
                volumeMounts:
                  - name: workdir
                    mountPath: /workdir
                  - name: docker-config
                    mountPath: /.docker
                securityContext:
                  seccompProfile:
                    type: Unconfined
                  runAsUser: 1000
                  runAsGroup: 1000
                resources:
                  requests:
                    memory: 4Gi
                    cpu: 2
              activeDeadlineSeconds: 1200
            depends: run-test

在控制檯執行 CI Pipeline

登入 ACK One 工作流叢集控制檯 [ 7]
在基礎資訊，開啟工作流控制檯（Argo） ，並訪問進入頁面
左側選單欄 Cluster Workflow Templates，單擊 ci-go-v1 預置模板進入詳情頁
單擊+ SUBMIT，在右側填入您的引數，單擊下方+ SUBMIT

引數說明：

執行完以後，可在 Argo UI 的 workflow 詳情頁檢視執行情況，如下所示：

總結

ACK One Serverless Argo 工作流作為全託管的 Argo 工作流服務，可以幫助您實現更大規模、具有更快的執行速度、及更低成本的 CI Pipeline，與 ACK One GitOps [ 8] （Argo CD）、Argo Event 等事件驅動架構可以構建完整的自動化 CI/CD Pipeline。

歡迎加入 ACK One 客戶交流釘釘與我們一同交流。（釘釘群號：35688562）

相關連結：

[1] Argo Workflows

https://argoproj.github.io/argo-workflows/

[2] ACK One Serverless Argo 工作流**

https://help.aliyun.com/zh/ack/distributed-cloud-container-platform-for-kubernetes/user-guide/overview-12

[3] 搶佔式 ECI 例項

https://help.aliyun.com/zh/eci/use-cases/run-jobs-on-a-preemptible-instance?spm=a2c4g.11186623.0.i7

[4] BuildKit

https://github.com/moby/buildkit

[5] BuildKit Cache

https://github.com/moby/buildkit?tab=readme-ov-file#cache

[6] 最佳實踐

https://help.aliyun.com/zh/ack/distributed-cloud-container-platform-for-kubernetes/use-cases/building-a-ci-pipeline-of-golang-project-based-on-workflow-cluster

[7] ACK One 工作流叢集控制檯

https://account.aliyun.com/login/login.htm?oauth_callback=https%3A%2F%2Fcs.console.aliyun.com%2Fone%3Fspm%3Da2c4g.11186623.0.0.555018e1SiD2lC#/argowf/cluster/detail

[8] ACK One GitOps

https://help.aliyun.com/zh/ack/distributed-cloud-container-platform-for-kubernetes/user-guide/gitops-overview

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