如何使用ArgoCD和GitOps部署到Kubernetes
介绍
使用 Kubernetes 部署应用程序可以提供显着的基础设施优势，例如灵活的扩展、分布式组件的管理以及对应用程序不同版本的控制。 然而，随着控制的增加，复杂性也随之增加。 持续集成和持续部署（CI/CD）系统通常在高级别的抽象上工作，以提供版本控制、更改日志记录和回滚功能。 这种抽象层的一种流行方法称为 GitOps。
GitOps 最初由 Weaveworks 在 2017 博客文章 中提出，使用 Git 作为 CI/CD 流程的“单一事实来源”，集成代码更改在每个项目的单个共享存储库中，并使用拉取请求来管理基础架构和部署。
有几个工具使用 Git 作为 Kubernetes 上的 DevOps 流程的焦点。 在本教程中，您将学习使用 Argo CD，一种声明式持续交付工具。 Argo CD 提供了持续交付工具，当您的 GitHub 存储库发生更改时，它会自动同步和部署您的应用程序。 通过管理应用程序的部署和生命周期，它为 Kubernetes 环境中的版本控制、配置和应用程序定义提供解决方案，通过易于理解的用户界面组织复杂的数据。 它可以处理多种类型的 Kubernetes 清单，包括 Jsonnet、Kustomize 应用程序、Helm 图表和 YAML/json 文件，并支持来自 GitHub、GitLab 和 Bitbucket 的 webhook 通知。
在本文中，您将使用 Argo CD 从 GitHub 存储库同步和部署应用程序。
先决条件
要遵循本教程，您将需要：
- 本地 Linux/MacOS/BSD 机器上的 SSH 密钥对。 如果您之前没有使用过 SSH 密钥，您可以按照 这个关于如何在本地机器上设置 SSH 密钥的说明 来学习如何设置它们。 如果您使用的是 Windows，您应该在 Windows Subsystem for Linux 环境中工作。
- 包含至少一个工作节点的现有 Kubernetes 集群。 kubectl 应该安装在您的工作环境中并且能够连接到您的集群。 DigitalOcean 的 Managed Kubernetes 默认会为你提供这样的配置。 如果您使用的是 DigitalOcean 的托管 Kubernetes，您应该查看 如何连接到集群 。
- 熟悉 Kubernetes 概念。 详情请参考文章【X28X】Kubernetes简介【X61X】。
第 1 步 — 在集群上安装 Argo CD
为了安装 Argo CD，您应该首先使用 kubectl 设置有效的 Kubernetes 配置，您可以从中 ping 您的工作节点。 您可以通过运行 kubectl get nodes 来测试它：
kubectl get nodes
此命令应返回具有 Ready 状态的节点列表：
OutputNAME STATUS ROLES AGE VERSION pool-uqv8a47h0-ul5a7 Ready <none> 22m v1.21.5 pool-uqv8a47h0-ul5am Ready <none> 21m v1.21.5 pool-uqv8a47h0-ul5aq Ready <none> 21m v1.21.5
如果 kubectl 没有返回一组具有 Ready 状态的节点，您应该查看您的集群配置和 Kubernetes 文档。
接下来，在集群中创建 argocd 命名空间，其中将包含 Argo CD 及其相关服务：
kubectl create namespace argocd
之后，您可以运行项目维护人员提供的 Argo CD 安装脚本。
kubectl apply -n argocd -f https://raw.githubusercontent.com/argoproj/argo-cd/stable/manifests/install.yaml
安装成功完成后，您可以使用 watch 命令检查 Kubernetes pod 的状态：
watch kubectl get pods -n argocd
默认情况下，作为库存 Argo CD 安装的一部分，应该有五个 pod 最终收到 Running 状态。
OutputNAME READY STATUS RESTARTS AGE argocd-application-controller-0 1/1 Running 0 2m28s argocd-dex-server-66f865ffb4-chwwg 1/1 Running 0 2m30s argocd-redis-5b6967fdfc-q4klp 1/1 Running 0 2m30s argocd-repo-server-656c76778f-vsn7l 1/1 Running 0 2m29s argocd-server-cd68f46f8-zg7hq 1/1 Running 0 2m28s
可以按【X14X】【X18X】退出【X36X】【X40X】界面。 现在，您的 Kubernetes 集群中运行了 Argo CD！ 但是，由于 Kubernetes 围绕您的网络接口创建抽象的方式，如果不从集群内部转发端口，您将无法直接访问它。 您将在下一步中学习如何处理它。
第 2 步 — 转发端口以访问 Argo CD
由于 Kubernetes 将服务部署到集群内的任意网络地址，因此您需要转发相关端口才能从本地计算机访问它们。 Argo CD 在内部在端口 443 上设置了一个名为 argocd-server 的服务。 因为端口 443 是默认的 HTTPS 端口，并且您可能正在运行其他一些 HTTP/HTTPS 服务，所以通常的做法是将这些转发到任意选择的其他端口，例如 8080，如下所示：
kubectl port-forward svc/argocd-server -n argocd 8080:443
只要端口转发处于活动状态，它就会阻止它正在运行的终端，因此您可能希望在继续工作时在新的终端窗口中运行它。 当您想停止转发端口时，您可以按 Ctrl+C 优雅地退出诸如此的阻塞进程。
同时，您应该能够在网络浏览器中通过导航到 localhost:8080 访问 Argo CD。 但是，系统会提示您输入登录密码，您需要使用命令行在下一步中检索该密码。 您可能需要单击安全警告，因为 Argo CD 尚未配置有效的 SSL 证书。
注意： 在 Kubernetes 中使用 LetsEncrypt HTTPS 证书最好通过使用其他工具来完成，例如 Cert-Manager。
第 3 步 — 从命令行使用 Argo CD
对于接下来的步骤，您需要在本地安装 argocd 命令，以便与 Argo CD 实例进行交互和更改设置。 Argo CD的官方文档建议你通过Homebrew包管理器安装。 Homebrew 在 MacOS 上管理命令行工具非常流行，最近被移植到 Linux 以方便维护这样的工具。
如果您还没有安装 Homebrew，您可以使用一行命令检索并安装它：
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
在安装过程中可能会提示您输入密码。 之后，您应该可以在终端中使用 brew 命令。 您可以使用它来安装 Argo CD：
brew install argocd
这又提供了 argocd 命令。 在使用之前，您需要再次使用 kubectl 来找回安装过程中自动生成的管理员密码，以便您可以使用它来登录。 您将向它传递一个指向使用 Kubernetes 机密存储的特定 JSON 文件的路径，并提取相关值：
kubectl -n argocd get secret argocd-initial-admin-secret -o jsonpath="{.data.password}" | base64 -d; echo
OutputfbP20pvw-o-D5uxH
然后，您可以通过在浏览器中返回 localhost:8080 并使用您自己的密码以 admin 用户身份登录来登录 Argo CD 仪表板：
一切正常后，您可以使用相同的凭据通过命令行登录 Argo CD，方法是运行 argocd login。 这对于稍后从命令行进行部署是必要的：
argocd login localhost:8080
您将在此处的命令行上再次收到等效证书警告，并且应在出现提示时输入 y 以继续。 如果需要，您可以通过运行 argocd account update-password 将密码更改为更安全或更容易记住的密码。 之后，您将拥有完整的 Argo CD 配置。 在本教程的最后步骤中，您将学习如何使用它来实际部署一些示例应用程序。
第 4 步 — 处理多个集群（可选）
在部署应用程序之前，您应该查看您实际想要部署它的位置。 默认情况下，Argo CD 会将应用程序部署到运行 Argo CD 本身的同一集群中，这对于演示来说很好，但可能不是您在生产中想要的。 为了列出当前机器已知的所有集群，可以使用 kubectl config：
kubectl config get-contexts -o name
Outputtest-deploy-cluster test-target-cluster
假设您已将 Argo CD 安装到 test-deploy-cluster 中，并且您想使用它在 test-target-cluster 上部署应用程序，您可以通过运行 argocd cluster add：
argocd cluster add target-k8s
这会将附加集群的登录详细信息添加到 Argo CD，并使 Argo CD 能够在集群上部署服务。
第 5 步 — 部署示例应用程序（可选）
现在您已经运行了 Argo CD，并且了解了如何将应用程序部署到不同的 Kubernetes 集群，是时候将其付诸实践了。 Argo CD 项目维护了一个 示例应用程序 的存储库，这些应用程序的架构旨在展示 GitOps 基础知识。 其中许多示例是相同 guestbook 演示应用程序到不同类型 Kubernetes 清单的端口，例如 Jsonnet。 在这种情况下，您将部署 helm-guestbook 示例，该示例使用 Helm 图表 ，这是最持久的 Kubernetes 管理解决方案之一。
为此，您将使用 argocd app create 命令，提供 Git 存储库的路径、特定的 helm-guestbook 示例，并传递您的默认目标和命名空间：
argocd app create helm-guestbook --repo https://github.com/argoproj/argocd-example-apps.git --path helm-guestbook --dest-server https://kubernetes.default.svc --dest-namespace default
在 Argo CD 中“创建”应用程序后，您可以使用 argocd app get 检查其状态：
argocd app get helm-guestbook
OutputName: helm-guestbook
Project: default
Server: https://kubernetes.default.svc
Namespace: default
URL: https://localhost:8080/applications/helm-guestbook
Repo: https://github.com/argoproj/argocd-example-apps.git
Target:
Path: helm-guestbook
SyncWindow: Sync Allowed
Sync Policy: <none>
Sync Status: OutOfSync from (53e28ff)
Health Status: Missing
GROUP KIND NAMESPACE NAME STATUS HEALTH HOOK MESSAGE
Service default helm-guestbook OutOfSync Missing
apps Deployment default helm-guestbook OutOfSync Missing
OutOfSync应用状态正常。 您已经从 Github 检索了应用程序的 helm chart，并在 Argo CD 中为其创建了一个条目，但实际上您还没有为它启动任何 Kubernetes 资源。 为了实际部署应用程序，您将运行 argocd app sync：
argocd app sync helm-guestbook
sync 是此处部署的同义词，符合 GitOps 的原则——使用 Argo CD 的目标是让您的应用程序始终以 1:1 的比例跟踪其上游配置。
OutputTIMESTAMP GROUP KIND NAMESPACE NAME STATUS HEALTH HOOK MESSAGE
2022-01-19T11:01:48-08:00 Service default helm-guestbook OutOfSync Missing
2022-01-19T11:01:48-08:00 apps Deployment default helm-guestbook OutOfSync Missing
2022-01-19T11:01:48-08:00 Service default helm-guestbook Synced Healthy
2022-01-19T11:01:48-08:00 Service default helm-guestbook Synced Healthy service/helm-guestbook created
2022-01-19T11:01:48-08:00 apps Deployment default helm-guestbook OutOfSync Missing deployment.apps/helm-guestbook created
2022-01-19T11:01:49-08:00 apps Deployment default helm-guestbook Synced Progressing deployment.apps/helm-guestbook created
Name: helm-guestbook
Project: default
Server: https://kubernetes.default.svc
Namespace: default
URL: https://localhost:8080/applications/helm-guestbook
Repo: https://github.com/argoproj/argocd-example-apps.git
Target:
Path: helm-guestbook
SyncWindow: Sync Allowed
Sync Policy: <none>
Sync Status: Synced to (53e28ff)
Health Status: Progressing
Operation: Sync
Sync Revision: 53e28ff20cc530b9ada2173fbbd64d48338583ba
Phase: Succeeded
Start: 2022-01-19 11:01:49 -0800 PST
Finished: 2022-01-19 11:01:50 -0800 PST
Duration: 1s
Message: successfully synced (all tasks run)
GROUP KIND NAMESPACE NAME STATUS HEALTH HOOK MESSAGE
Service default helm-guestbook Synced Healthy service/helm-guestbook created
apps Deployment default helm-guestbook Synced Progressing deployment.apps/helm-guestbook created
您现在已经使用 Argo CD 成功部署了一个应用程序！ 可以从 Argo CD Web 界面完成相同的操作，但通过命令行部署通常更快、更可重复。 但是，在部署后检查您的 Argo CD Web 仪表板以验证您的应用程序是否正常运行非常有帮助。 您可以通过在浏览器中打开 localhost:8080 来查看：
此时，要做的最后一件事是确保您可以在浏览器中访问您的新部署。 为此，您将转发另一个端口，就像您为 Argo CD 本身所做的那样。 在内部，helm-guestbook 应用程序在常规 HTTP 端口 80 上运行，为了避免与您自己的端口 80 或端口 [ X183X] 您用于 Argo CD，您可以将其转发到端口 9090：
kubectl port-forward svc/helm-guestbook 9090:80
和以前一样，您可能希望在另一个终端中执行此操作，因为它会阻止该终端，直到您按 Ctrl+C 停止转发端口。 然后，您可以在浏览器窗口中打开 localhost:9090 以查看您的示例留言簿应用程序：
对该 Github 存储库的任何进一步推送都将自动反映在 ArgoCD 中，这将重新同步您的部署，同时提供持续可用性。
结论
您现在已经了解了使用 Argo CD 安装和部署应用程序的基础知识。 由于 Kubernetes 需要如此多的抽象层，因此确保您的部署尽可能可维护非常重要，而 GitOps 理念是一个很好的解决方案。
接下来，您可能想了解如何部署 TOBS、可观察性堆栈 ，以监控 Kubernetes 集群的正常运行时间、健康状况和日志记录。
