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Argo CD 详解：从 GitOps 到持续交付的完整实践

news 2025/5/23 6:24:35

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1. 核心概念与定义

Argo CD 是一个基于 GitOps 模型的 Kubernetes 持续交付（CD）工具，通过声明式配置实现应用的自动化部署、同步和回滚。其核心思想是将 Git 仓库作为应用状态的唯一真实来源，确保 Kubernetes 集群的实时状态与 Git 中定义的期望状态一致。
关键特性：

不直接构建镜像：仅负责部署阶段的配置同步，镜像构建由独立的 CI 工具（如 Jenkins、Tekton）完成。
纯 CD 工具：专注于调用 Kubernetes API 部署应用，而非操作镜像仓库（如 Harbor）。

2. 架构与核心组件

Argo CD 的架构由以下关键组件构成：

API Server
- 提供 gRPC/REST 接口，支持 Web UI、CLI 及外部系统（如 CI 工具）交互。
- 管理应用生命周期、权限控制（RBAC）、Git Webhook 监听。
Repository Server
- 维护 Git 仓库的本地缓存，生成 Kubernetes 清单（支持 Helm、Kustomize 等工具）。
Application Controller
- 持续对比集群状态与 Git 中的期望状态，触发同步或回滚操作。

3. 工作原理与 CI/CD 流程

Argo CD 在 CI/CD 流程中扮演 CD 阶段的核心角色，与 CI 工具分工协作：

CI 阶段（镜像构建）

代码提交触发构建：开发人员推送代码到 Git 仓库，触发 Jenkins、GitLab CI 等工具执行流水线。
构建并推送镜像：CI 工具通过 docker build 或 kaniko 构建镜像，推送到 Harbor 等私有仓库。
更新 Git 配置：修改 Kubernetes 清单中的镜像标签（如 image: harbor/app:v1.2），提交变更到 Git。

示例（GitLab CI 片段）：

build_job:stage: buildscript:- docker build -t harbor.example.com/app:$CI_PIPELINE_ID .- docker push harbor.example.com/app:$CI_PIPELINE_ID- sed -i "s|image:.*|image: harbor.example.com/app:$CI_PIPELINE_ID|" deploy.yaml- git commit -am "Update image tag" && git push

CD 阶段（部署）

监听 Git 变更：Argo CD 检测到 Git 仓库中的配置更新（如镜像标签变化）。
同步集群状态：通过 Kubernetes API 应用新配置（等效于 kubectl apply）。
状态管理：
- 自动同步：配置 syncPolicy.automated 以实时应用变更。
- 手动同步：需人工审核，适用于生产环境。
健康检查与回滚：
- 监控 Deployment、Pod 等资源状态，标记为 Healthy/Degraded。
- 通过 Git 提交历史快速回滚到旧版本。

4. 与 Harbor 的集成方式

Harbor 作为镜像仓库，与 Argo CD 的协作模式如下：

CI 工具写入：Jenkins/Tekton 构建镜像后推送到 Harbor。
Argo CD 读取：通过 Git 仓库中的 Kubernetes 清单引用 Harbor 镜像地址（如 image: harbor/app:v1.2）。
权限隔离：
- CI 工具需 Harbor 的推送权限（通过 Docker 登录凭证）。
- Argo CD 无需直接访问 Harbor，仅需读取 Kubernetes 集群的权限。

5. 安装与配置

部署 Argo CD

# 创建命名空间
kubectl create namespace argocd
# 安装核心组件
kubectl apply -n argocd -f https://raw.githubusercontent.com/argoproj/argo-cd/stable/manifests/install.yaml

高可用模式

使用 ha/install.yaml 部署多副本控制器和 Redis 缓存。

访问方式

CLI：通过 argocd login 登录，管理应用（如 argocd app sync nginx）。
Web UI：通过 Ingress 或 NodePort 暴露服务，支持可视化操作。

6. 使用示例：部署 Nginx

准备 Git 仓库：包含以下文件：

# deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx
spec:template:spec:containers:- name: nginximage: harbor.example.com/nginx:latest  # 镜像由 CI 工具更新

注册应用：

argocd app create nginx --repo <Git_URL> --path . --dest-server <集群API地址>

触发同步：
- 自动同步：配置 argocd app set nginx --sync-policy automated。
- 手动同步：执行 argocd app sync nginx。

7. 优势与适用场景

优势

安全性：通过 Git 仓库控制权限，无需暴露集群 API。
一致性：自动修正集群配置漂移（如手动修改被 Argo CD 覆盖）。
可审计性：所有变更记录在 Git 提交历史中。

适用场景

多集群/多环境管理：统一部署开发、测试、生产环境。
渐进式交付：支持蓝绿部署、金丝雀发布等策略。
混合云架构：跨公有云和私有集群的应用分发。

8. 扩展与高级功能

配置管理工具：
- Helm：通过 values.yaml 动态生成配置。
- Kustomize：支持环境差异化管理（如 overlays/prod）。
自定义插件：通过 Config Management Plugins 集成工具（如 Jsonnet）。
监控与告警：集成 Prometheus 指标和 Grafana 仪表盘。