monicazhang 发表于 2017-8-16 15:45:04

基于Jenkins的弹性高可用的持续集成环境

本帖最后由 monicazhang 于 2017-8-16 15:47 编辑



Jenkins是目前持续集成领域应用最为广泛的工具,通过Jenkins,项目可以进行自动化的编译、打包、分发与部署,通过持续不断的集成,减少了项目风险和重复过程,最终提高工作效率;Docker做为新的容器化的技术代表,能够保持跨环境的一致性,可以实现更快速地交付和部署;Apache Mesos做为一种分布式系统内核,可理解为一个集群管理器,通过对底层计算资源(物理机、虚拟机、云等)的CPU、内存、存储以及机器上的其他资源进行抽象,对抽象后的资源进行统一的管理调度,提供跨分布式应用或框架的资源隔离和共享,非常有效的提高了分布式集群的资源利用率,使机器计算资源变得弹性可扩展。
Mesos通过对运行在其上的Framework按照role进行分组和设置权重的方式,保证高优先级的任务优先获得资源。另外Mesos有非常完善的failover机制,可以做到无缝升降级和容灾处理。Mesos Master服务通过ZooKeeper保证高可用,周期性健康检查失败Mesos Agent会被自动下线,Agent恢复之前不会再被分配任务,Agent短暂性失联也不会影响正在运行的任务,而对于与Mesos Master失联的Framework,指定时间内(Mesos Framework failover_timeout)重新注册Mesos Master也不会影响正在运行的任务。
传统的以实体机或虚拟机做为Jenkins slave方式,存在部署构建环境复杂、构建环境单点、不一致、作业构建时资源竞争以及资源利用不均衡等诸多问题。而Mesos通过Docker Container做隔离,将构建依赖打包到Docker Image中,保证了构建环境的一致性。Jenkins Master可以在构建作业构建动态Mesos资源申请做为slave节点,并在构建完成后将资源归还给Mesos(也可以一直保留)。Jenkins、Docker以及Mesos的结合,从根本上解决了传统slave构建环境单点、构建环境一致性、作业构建资源竞争以及利用不均衡等问题。
本文主要介绍基于Jenkins与Mesos快速搭建一套弹性的、高可用的持续集成环境。
注:Mesos已在FreeWheel公司用了一年时间,目前有超过90% Jenkins作业(CI总作业数约为13000个)通过Mesos提供的资源进行构建,平均每天构建近3000次,作业并发构建量高点时超过100个。
安装配置
前提准备
版本信息:
Mesos版本:1.3.0操作系统版本:Red Hat 7ZooKeeper版本: 3.4.6

机器信息:

3台Mesos Master:Mesos Master1: 192.168.0.91Mesos Master2: 192.168.0.93Mesos Master3: 192.168.0.12710台Mesos Agent:Mesos Agent1: 192.168.16.190Mesos Agent2: 192.168.16.191Mesos Agent3: 192.168.16.192... ...Mesos Agent10: 192.168.16.194

Docker
Docker安装请参见官网:engine/i ... x/docker-ce/centos/
注: 配置中需加 "-H unix:///var/run/docker.sock",对于CentOS或Red Hat,推荐Docker Storage Driver采用DeviceMapper的direct-lvm模式。
Jenkins安装配置
Jenkins安装配置请参见官网:doc/book/getting-started/installing/
注:JDK 1.8的默认垃圾回收算法ParallelGC会导致Jenkins周期性的hang(表现为几分至十几分钟主页无法打开),需将垃圾回收算法替换为 Concurrent Mark Sweep(CMS)或Garbage First(G1)以此减少GC延迟。
另外:对于Jenkins的JVM调优、容灾以及高可用等我司具备一定经验和教训,有需要了解的同学可留言交流。
Mesos安装配置
方式1:源码编译安装
安装过程请参见官网:gettingstarted
方式2:YUM安装
安装Mesos依赖过程请参见官网:gettingstarted
添加yum源:
sudo rpm -Uvh el/7 ... repo-7-3.noarch.rpm

安装最新版本:

sudo yum -y install mesos

或指定版本安装:yum list mesos --showduplicates |sort -r

注:Jenkins Master也需要安装Mesos,但无需启动Mesos服务。
ZooKeeper安装
请参见官网:doc/trunk/zookeeperStarted.html
Mesos Master ZooKeeper配置
1、 /etc/mesos/zk文件内容为ZooKeeper地址,示例如下:zk://192.168.0.91:2181,192.168.0.93:2181,192.168.0.127:2181/mesos
2、3个ZooKeeper节点中/etc/zookeeper/conf/myid 分别配置1、2、33、将3个ZooKeeper节点中的/etc/zookeeper/conf/zoo.cfg,分别增加如下配置:
server.1=192.168.0.91:2888:3888server.2=192.168.0.93:2888:3888server.3=192.168.0.127:2888:3888
配置Mesos Master
Mesos Master节点配置信息如下,各文件内容请按照实际情况填写:/etc/mesos-master/quorum:配置为2/etc/mesos-master/advertise_ip/etc/mesos-master/ip/etc/mesos-master/log_dir/etc/mesos-master/work_dir/etc/mesos-master/hostname/etc/mesos-master/cluster:比如mesos-cluster

配置Mesos Agent
Mesos Agent节点配置信息如下,各文件内容请按照实际情况填写:/etc/mesos-slave/ip/etc/mesos-slave/hostname/etc/mesos-slave/containerizers:推荐值仅为'Docker‘/etc/mesos-slave/docker_registry/etc/mesos-slave/port/etc/mesos-slave/work_dir/etc/mesos-slave/advertise_ip/etc/mesos-slave/?no-switch_user:文件内容留空 /etc/mesos-slave/?no-systemd_enable_support:文件内容留空

访问Mesos Master,地址如下:
http://192.168.0.91:5050

Mesos Agent信息如下:

Mesos将以上10个Mesos Agent的计算资源做了抽象,用户角度看来就像一个高配的计算机。

Resources

CPUsGPUsMemDisk
Total3200837.6GB18.8TB
Allocated30.3079.2GB0B
Offered000B0B
Idle289.70758.4GB18.8TB

安装Mesos Plugin
请参见:display/JENKINS/Mesos Plugin
配置Jenkins on Mesos
配置Mesos Cloud信息:Manage Jenkins -> Configure System -> Mesos Cloud
配置图示和重点参数说明如下:

[*]Mesos native library path:Mesos lib库路径
[*]Mesos Master :ZooKeeper地址
[*]Cloud ID:自动生成
[*]Checkpointing:选择Yes. Enable Checkpointing的意义是Mesos Agent服务失败(例如升级或crash)不会影响正在运行的作业。

点击"Advanced...",配置Slave相关信息图示及重点参数说明如下:
Label String:Jenkins label
说明:CPU最小可为千分之一核即0.001CPU,内存可为1MB。总分配给slave的CPU为Jenkins Slave CPUs (Minimum/Maximum number of Executors per Slave) * Jenkins Executor CPUs,分配内存总数与CPU计算方式类似。

点击"Advanced...",选中Use Docker Containerizer与Docker,配置用Docker做隔离相关信息图示及重点参数说明如下:

Docker Force Pull Image:会强制从Docker Registry拉取Image。
说明:默认情况下Mesos会覆盖Dockerfile中的Entrypoint,一个workround方式是勾选Use custom docker command shell,并在Custom docker command shell中加上-c,如无Entrypoint,此步骤忽略。


并在Dockerfile中末尾加上"/bin/sh", 示例如下:NTRYPOINT ["/bin/bash", "--login", "--", "/tmp/entrypoint.sh", "/bin/sh"]
如果有Docker化slave中执行Docker命令的需求(Docker in Docker),可配置如下:


另外,如果需要作业构建完成后,尽快销毁Container(超过slave idel时间)释放资源,可作如下配置:

通过Mesos运行Jenkins Job

点击Job Configure -> Restrict where this project can be run -> Label Expression 刚刚在Jenkins Mesos Cloud上配置的label,配置好相关参数后,点击build,然后通过job的Console Output,可以看见:

其中mesos-jenkins-6d7291a458bb49b6ad26efcf3e26f11d-mesos-jenkins-sl为Jenkins slave名称。
在Mesos Web UI可以查看到正在构建的Jenkins job(Mesos task)。

如Slave launch失败或未达到预期,可以点击Sanbox查看stderr、 stdout。

调试过程
下面是我总结的在Mesos上定位问题流程:

远程登录到mesos container,举例如下:
docker -H tcp://bjoepbm01.dev.fwmrm.net:2375 exec -itmesos-d8df8fb0-1c86-450b-8d0b-f33047fe15a3-S1.d151118f-bf6d-4abf-bca6-f32a885938b7 bash
注:可以在Docker daemon中指定 "-H tcp://0.0.0.0:2375",方便远程操作docker daemon。
Mesos 监控
Mesos的监控以纳入我司的ELK,通过ELK: ElastAlert对未满足预设定的条件进行报警, Mesos监控请参见官网:documentation/latest/monitoring/。
一个月内CPU/Memory分配情况:


一个月内用Mesos 作业并发构建情况:

报警举例:Mesos资源不足通过ElastAlert发送邮件报警。


遇到问题与经验
1、Docker hang:过于频繁create/destory container、pull/push image,当thin pool满时,DeviceMapper后端默认文件系统xfs会不断retry 失败的IO,导致进程挂起。可通过替换ext4文件系统,或升级Docker到1.12.6以上版本,增加Docker daemon启动参数‘dm.xfs_nospace_max_retries=0’方法解决。
2、作业长时间在Jenkins队里等待构建:默认情况下,即使当前有空闲的executor,Jenkins默认等待复用正在运行作业的executor,可以通过Jenkins启动时加上如下参数直接利用空闲的executor:

-Dhudson.slaves.NodeProvisioner.MARGIN=50 -Dhudson.slaves.NodeProvisioner.MARGIN0=0.85
3、由于Jenkins Slave是根据预先估计分配CPU、Memory等资源配额,会存在估计的误差,对于资源超分,解决思路是用Dockbeat监控每个作业的实际使用情况记录到ELK中,而后根据实际使用情况按需分配。
如下图中的作业预申请2cpu,但就近10次的构建中最大cpu使用仅为0.511cpu。

4、如构建作业时不希望复用slave环境,需要在Job配置中勾选Mesos Single-Use Slave,如下图:

对应pipeline类型作业,如果想使用Mesos Single-Use Slave,可在pipeline 配置中写成如下形式:
node('mylabel') {wrap([$class: 'MesosSingleUseSlave']) {    // build actions}}

如同一个label下的作业只是部分用了Mesos Single-Use Slave功能,还是可能会出现slave被复用情况。
解决办法通过自动化方式实现当前label下作业全部使用该功能,而后新建作业自动选择该选项。具体过程如下:
修改代码如下文件:

mesos-plugin/blob/master/src/main/java/org/jenkinsci/plugins/mesos/listener/MesosItemListener.java
加入如下代码,执行mvn package命令重新build mesos plugin
/** * Listener for {@link Item} create * @param item */@Overridepublic void onCreated(final Item item) {    setLabel(item);    if(item instanceof Project) {      Project project = (Project) item;    try{            synchronized(project) {    project.getBuildWrappersList().add( new org.jenkinsci.plugins.mesos.MesosSingleUseSlave());    };      } catch (Exception e) {    LOGGER.log(Level.WARNING, "Exception while activating Mesos for project '" + project.getName() + "'", e);      }    }}

5、以非root(例如Jenkins)用户启动Container但需要执行sudo场景,可以用gosu或su-exec,推荐su-exec,c语言实现,仅10kb大小。具体使用可参考:tianon/gosu。
6、通过Docker volume方式将Jenkins作业workspace挂在到网络文件系统(例如CEPH,NFS等)以减少GIT服务器请求压力。
7、设置Mesos Framework Role及weight,使优先级高的任务优先获得资源执行。
8、/etc/sysctl.conf里面net.ipv4.ip_forward值设置为1
原创:西夏


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