K8s 学习：常用命令 100 条（三）- CI/CD 集成实战

CI/CD

系列文章： K8s 命令实战指南
适用人群： DevOps 工程师、开发人员、运维工程师
阅读时间： 15 分钟

前言

将 Kubernetes 集成到 CI/CD 流水线中，可以实现自动化部署、滚动更新和快速回滚。本文介绍如何在常见的 CI/CD 工具中使用 kubectl 命令。

一、CI/CD 基础配置

1.1 配置 kubeconfig

# 方式1：使用 Service Account（推荐）
kubectl create serviceaccount gitlab-deployer -n default
kubectl create clusterrolebinding gitlab-deployer-binding --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=default:gitlab-deployer

# 获取 Service Account Token
kubectl get secret $(kubectl get serviceaccount gitlab-deployer -o jsonpath='{.secrets[0].name}') -o jsonpath='{.data.token}' | base64 --decode

# 获取 CA 证书
kubectl get secret $(kubectl get serviceaccount gitlab-deployer -o jsonpath='{.secrets[0].name}') -o jsonpath='{.data.ca\.crt}'

# 方式2：使用 kubeconfig 文件
cat ~/.kube/config

# 方式3：在 CI/CD 中设置环境变量
export KUBECONFIG=/path/to/kubeconfig

使用场景：

GitLab CI 连接集群
Jenkins 连接集群
GitHub Actions 连接集群
自动化脚本认证

1.2 验证连接

# 在 CI/CD 中测试连接
kubectl cluster-info

# 验证权限
kubectl auth can-i create deployments
kubectl auth can-i delete pods

# 查看当前上下文
kubectl config current-context

# 查看可用命名空间
kubectl get namespaces

使用场景：

CI/CD 配置验证
权限检查
环境确认

二、GitLab CI 集成

2.1 基础配置

# .gitlab-ci.yml
stages:
  - build
  - deploy

variables:
  IMAGE_NAME: registry.example.com/myapp
  IMAGE_TAG: $CI_COMMIT_SHA

build:
  stage: build
  script:
    - docker build -t $IMAGE_NAME:$IMAGE_TAG .
    - docker push $IMAGE_NAME:$IMAGE_TAG

deploy:
  stage: deploy
  script:
    - kubectl set image deployment/myapp myapp=$IMAGE_NAME:$IMAGE_TAG
    - kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s
  only:
    - master

使用场景：

代码提交自动构建
自动更新镜像版本
滚动更新应用
生产环境部署

2.2 高级配置

# .gitlab-ci.yml（高级）
stages:
  - test
  - build
  - deploy-staging
  - deploy-production

variables:
  IMAGE_NAME: registry.example.com/myapp
  STAGING_NAMESPACE: staging
  PRODUCTION_NAMESPACE: production

test:
  stage: test
  script:
    - npm test
    - npm run lint

build:
  stage: build
  script:
    - docker build -t $IMAGE_NAME:$CI_COMMIT_SHA .
    - docker tag $IMAGE_NAME:$CI_COMMIT_SHA $IMAGE_NAME:latest
    - docker push $IMAGE_NAME:$CI_COMMIT_SHA
    - docker push $IMAGE_NAME:latest

deploy-staging:
  stage: deploy-staging
  script:
    - kubectl config set-context --current --namespace=$STAGING_NAMESPACE
    - kubectl apply -f k8s/staging/
    - kubectl set image deployment/myapp myapp=$IMAGE_NAME:$CI_COMMIT_SHA
    - kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s
  environment:
    name: staging
    url: https://staging.example.com
  only:
    - develop

deploy-production:
  stage: deploy-production
  script:
    - kubectl config set-context --current --namespace=$PRODUCTION_NAMESPACE
    - kubectl apply -f k8s/production/
    - kubectl set image deployment/myapp myapp=$IMAGE_NAME:$CI_COMMIT_SHA
    - kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s
  environment:
    name: production
    url: https://www.example.com
  when: manual
  only:
    - master

使用场景：

多环境部署（staging/production）
手动审批部署
自动化测试
环境隔离

2.3 回滚配置

# .gitlab-ci.yml（回滚）
rollback:
  stage: rollback
  script:
    - kubectl rollout undo deployment/myapp
    - kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s
  when: manual
  only:
    - master

rollback-to-revision:
  stage: rollback
  script:
    - kubectl rollout history deployment/myapp
    - kubectl rollout undo deployment/myapp --to-revision=$REVISION
  when: manual
  only:
    - master

使用场景：

快速回滚到上一个版本
回滚到指定版本
手动触发回滚
紧急修复

三、Jenkins 集成

3.1 声明式 Pipeline

// Jenkinsfile
pipeline {
    agent any

    environment {
        IMAGE_NAME = 'registry.example.com/myapp'
        IMAGE_TAG = "${env.BUILD_NUMBER}"
        KUBECONFIG = credentials('kubeconfig')
    }

    stages {
        stage('Build') {
            steps {
                sh 'docker build -t ${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG} .'
                sh 'docker push ${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG}'
            }
        }

        stage('Deploy to Staging') {
            steps {
                sh 'kubectl config set-context --current --namespace=staging'
                sh 'kubectl set image deployment/myapp myapp=${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG}'
                sh 'kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s'
            }
        }

        stage('Deploy to Production') {
            steps {
                input 'Deploy to Production?'
                sh 'kubectl config set-context --current --namespace=production'
                sh 'kubectl set image deployment/myapp myapp=${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG}'
                sh 'kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s'
            }
        }
    }

    post {
        failure {
            sh 'kubectl rollout undo deployment/myapp'
        }
    }
}

使用场景：

Jenkins 流水线集成
自动化构建和部署
失败自动回滚
手动审批部署

3.2 脚本式 Pipeline

// Jenkinsfile（脚本式）
node {
    def imageName = 'registry.example.com/myapp'
    def imageTag = env.BUILD_NUMBER

    try {
        stage('Build') {
            sh "docker build -t ${imageName}:${imageTag} ."
            sh "docker push ${imageName}:${imageTag}"
        }

        stage('Deploy') {
            sh "kubectl set image deployment/myapp myapp=${imageName}:${imageTag}"
            sh "kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s"
        }

    } catch (Exception e) {
        // 失败时回滚
        sh 'kubectl rollout undo deployment/myapp'
        throw e
    }
}

使用场景：

复杂流水线逻辑
条件判断
异常处理
自定义流程

四、GitHub Actions 集成

4.1 基础配置

# .github/workflows/deploy.yml
name: Deploy to Kubernetes

on:
  push:
    branches: [ main ]

jobs:
  deploy:
    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - uses: actions/checkout@v3

    - name: Set up kubectl
      uses: azure/setup-kubectl@v3

    - name: Configure kubectl
      run: |
        mkdir -p ~/.kube
        echo "${{ secrets.KUBE_CONFIG }}" | base64 -d > ~/.kube/config

    - name: Build and push Docker image
      run: |
        docker build -t registry.example.com/myapp:${{ github.sha }} .
        docker push registry.example.com/myapp:${{ github.sha }}

    - name: Deploy to Kubernetes
      run: |
        kubectl set image deployment/myapp myapp=registry.example.com/myapp:${{ github.sha }}
        kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s

使用场景：

GitHub 仓库自动化部署
代码推送触发部署
自动更新镜像版本
滚动更新应用

4.2 多环境部署

# .github/workflows/deploy.yml（多环境）
name: Deploy to Kubernetes

on:
  push:
    branches: [ main, develop ]

jobs:
  deploy-staging:
    runs-on: ubuntu-latest
    if: github.ref == 'refs/heads/develop'

    steps:
    - uses: actions/checkout@v3

    - name: Deploy to Staging
      run: |
        kubectl config set-context --current --namespace=staging
        kubectl apply -f k8s/staging/
        kubectl set image deployment/myapp myapp=registry.example.com/myapp:${{ github.sha }}
        kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s

  deploy-production:
    runs-on: ubuntu-latest
    if: github.ref == 'refs/heads/main'

    steps:
    - uses: actions/checkout@v3

    - name: Deploy to Production
      run: |
        kubectl config set-context --current --namespace=production
        kubectl apply -f k8s/production/
        kubectl set image deployment/myapp myapp=registry.example.com/myapp:${{ github.sha }}
        kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s

使用场景：

分支对应环境
自动化多环境部署
环境隔离
条件触发

五、蓝绿部署

5.1 蓝绿部署流程

# 1. 部署绿色版本
kubectl apply -f deployment-green.yaml

# 2. 等待绿色版本就绪
kubectl rollout status deployment/myapp-green --timeout=300s

# 3. 切换流量到绿色版本
kubectl patch service myapp -p '{"spec":{"selector":{"version":"green"}}}'

# 4. 验证绿色版本
curl http://myapp-service/

# 5. 如果有问题，回滚到蓝色版本
kubectl patch service myapp -p '{"spec":{"selector":{"version":"blue"}}}'

# 6. 确认无误后，删除蓝色版本
kubectl delete deployment myapp-blue

使用场景：

零停机部署
快速回滚
生产环境验证
版本切换

5.2 自动化蓝绿部署脚本

#!/bin/bash
# blue-green-deploy.sh

IMAGE_TAG=$1
NAMESPACE=${2:-default}

echo "开始蓝绿部署..."

# 获取当前活跃版本
CURRENT_VERSION=$(kubectl get service myapp -n $NAMESPACE -o jsonpath='{.spec.selector.version}')

if [ "$CURRENT_VERSION" == "blue" ]; then
    NEW_VERSION="green"
else
    NEW_VERSION="blue"
fi

echo "当前版本: $CURRENT_VERSION"
echo "新版本: $NEW_VERSION"

# 部署新版本
cat deployment-template.yaml | \
    sed "s/{{VERSION}}/$NEW_VERSION/g" | \
    sed "s/{{IMAGE_TAG}}/$IMAGE_TAG/g" | \
    kubectl apply -n $NAMESPACE -f -

# 等待新版本就绪
kubectl rollout status deployment/myapp-$NEW_VERSION -n $NAMESPACE --timeout=300s

# 切换流量
kubectl patch service myapp -n $NAMESPACE -p "{\"spec\":{\"selector\":{\"version\":\"$NEW_VERSION\"}}}"

echo "蓝绿部署完成！当前版本: $NEW_VERSION"

使用场景：

自动化蓝绿部署
版本切换
零停机更新
生产环境验证

六、金丝雀发布

6.1 金丝雀发布流程

# 1. 部署金丝雀版本（10% 流量）
kubectl apply -f deployment-canary.yaml

# 2. 配置 Service 流量分割
kubectl apply -f service-canary.yaml

# 3. 监控金丝雀版本
kubectl logs -l version=canary -f

# 4. 逐步增加流量（20% -> 50% -> 100%）
kubectl patch service myapp -p '{"spec":{"selector":{"version":"canary"}}}'

# 5. 如果正常，完全切换到新版本
kubectl scale deployment myapp-stable --replicas=0
kubectl scale deployment myapp-canary --replicas=3

# 6. 如果有问题，回滚
kubectl scale deployment myapp-canary --replicas=0
kubectl scale deployment myapp-stable --replicas=3

使用场景：

渐进式发布
风险控制
小流量验证
灰度发布

6.2 自动化金丝雀发布脚本

#!/bin/bash
# canary-deploy.sh

IMAGE_TAG=$1
NAMESPACE=${2:-default}
CANARY_REPLICAS=${3:-1}
STABLE_REPLICAS=${4:-9}

echo "开始金丝雀发布..."

# 部署金丝雀版本
cat deployment-canary.yaml | \
    sed "s/{{IMAGE_TAG}}/$IMAGE_TAG/g" | \
    sed "s/{{REPLICAS}}/$CANARY_REPLICAS/g" | \
    kubectl apply -n $NAMESPACE -f -

# 等待金丝雀版本就绪
kubectl rollout status deployment/myapp-canary -n $NAMESPACE --timeout=300s

echo "金丝雀版本已部署（$CANARY_REPLICAS 个副本）"
echo "监控命令: kubectl logs -l version=canary -n $NAMESPACE -f"

# 监控 5 分钟
echo "监控 5 分钟..."
sleep 300

# 检查错误率
ERROR_RATE=$(kubectl logs -l version=canary -n $NAMESPACE | grep -c "ERROR")

if [ $ERROR_RATE -gt 10 ]; then
    echo "错误率过高，回滚金丝雀版本..."
    kubectl scale deployment myapp-canary -n $NAMESPACE --replicas=0
    exit 1
fi

# 逐步增加金丝雀副本
echo "增加金丝雀副本到 $((CANARY_REPLICAS * 2))..."
kubectl scale deployment myapp-canary -n $NAMESPACE --replicas=$((CANARY_REPLICAS * 2))
kubectl scale deployment myapp-stable -n $NAMESPACE --replicas=$((STABLE_REPLICAS - CANARY_REPLICAS))

echo "金丝雀发布完成！"

使用场景：

自动化金丝雀发布
错误率监控
渐进式流量切换
自动回滚

七、配置管理

7.1 ConfigMap 更新

# 更新 ConfigMap（不重启 Pod）
kubectl create configmap app-config --from-file=config.yaml --dry-run=client -o yaml | kubectl apply -f -

# 触发 Pod 滚动更新（让 Pod 重新加载配置）
kubectl rollout restart deployment/myapp

# 查看 ConfigMap 变更历史
kubectl describe configmap app-config

# 比较 ConfigMap 差异
kubectl get configmap app-config -o yaml > current-config.yaml
diff config.yaml current-config.yaml

使用场景：

应用配置更新
配置热更新
配置版本控制
配置回滚

7.2 Secret 更新

# 更新 Secret（不重启 Pod）
kubectl create secret generic app-secret --from-literal=password=newpass --dry-run=client -o yaml | kubectl apply -f -

# 触发 Pod 滚动更新
kubectl rollout restart deployment/myapp

# 查看 Secret 变更历史
kubectl describe secret app-secret

# 解码 Secret 内容
kubectl get secret app-secret -o jsonpath='{.data.password}' | base64 --decode

使用场景：

密码更新
密钥轮换
证书更新
安全配置

八、监控与告警

8.1 部署状态监控

# 监控部署状态
kubectl rollout status deployment/myapp --timeout=300s

# 查看部署历史
kubectl rollout history deployment/myapp

# 查看 Pod 状态
kubectl get pods -l app=myapp -w

# 查看事件
kubectl get events --field-selector involvedObject.name=myapp

# 监控资源使用
kubectl top pod -l app=myapp

使用场景：

部署进度监控
异常检测
性能监控
事件追踪

8.2 自动化健康检查

#!/bin/bash
# health-check.sh

DEPLOYMENT_NAME=$1
NAMESPACE=${2:-default}

echo "开始健康检查..."

# 等待部署完成
kubectl rollout status deployment/$DEPLOYMENT_NAME -n $NAMESPACE --timeout=300s

# 检查 Pod 状态
READY_PODS=$(kubectl get deployment $DEPLOYMENT_NAME -n $NAMESPACE -o jsonpath='{.status.readyReplicas}')
DESIRED_PODS=$(kubectl get deployment $DEPLOYMENT_NAME -n $NAMESPACE -o jsonpath='{.status.replicas}')

if [ "$READY_PODS" != "$DESIRED_PODS" ]; then
    echo "健康检查失败：就绪副本数不匹配"
    exit 1
fi

# 检查容器重启次数
RESTART_COUNT=$(kubectl get pods -l app=$DEPLOYMENT_NAME -n $NAMESPACE -o jsonpath='{.items[0].status.containerStatuses[0].restartCount}')

if [ "$RESTART_COUNT" -gt 3 ]; then
    echo "健康检查失败：容器重启次数过多"
    exit 1
fi

# 测试服务连通性
SERVICE_IP=$(kubectl get service $DEPLOYMENT_NAME -n $NAMESPACE -o jsonpath='{.spec.clusterIP}')
if ! kubectl run -it --rm --restart=Never busybox --image=busybox:1.28 -- wget -qO- http://$SERVICE_IP:80 > /dev/null 2>&1; then
    echo "健康检查失败：服务不可访问"
    exit 1
fi

echo "健康检查通过！"

使用场景：

部署后自动验证
服务可用性检查
自动化测试
CI/CD 集成

九、总结

9.1 CI/CD 集成最佳实践

安全性
- 使用 Service Account 认证
- 限制权限范围
- 保护敏感信息
可靠性
- 滚动更新策略
- 健康检查
- 自动回滚
可追溯性
- 版本标签
- 部署历史
- 审计日志
效率
- 并行构建
- 缓存优化
- 增量部署

9.2 常用命令速查

场景	命令
更新镜像	`kubectl set image deployment/<name> <container>=<image>`
查看部署状态	`kubectl rollout status deployment/<name>`
查看历史	`kubectl rollout history deployment/<name>`
回滚	`kubectl rollout undo deployment/<name>`
重启	`kubectl rollout restart deployment/<name>`
应用配置	`kubectl apply -f <yaml-file>`

参考资料

作者： PaPaBot
发布时间： 2026-03-07
标签： #Kubernetes #K8s #DevOps #CI/CD #自动化部署

本文属于《K8s 命令实战指南》系列文章第三篇

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K8s 学习：常用命令 100 条（三）- CI/CD 集成实战

前言

一、CI/CD 基础配置

1.1 配置 kubeconfig

1.2 验证连接

二、GitLab CI 集成

2.1 基础配置

2.2 高级配置

2.3 回滚配置

三、Jenkins 集成

3.1 声明式 Pipeline

3.2 脚本式 Pipeline

四、GitHub Actions 集成

4.1 基础配置

4.2 多环境部署

五、蓝绿部署

5.1 蓝绿部署流程

5.2 自动化蓝绿部署脚本

六、金丝雀发布

6.1 金丝雀发布流程

6.2 自动化金丝雀发布脚本

七、配置管理

7.1 ConfigMap 更新

7.2 Secret 更新

八、监控与告警

8.1 部署状态监控

8.2 自动化健康检查

九、总结

9.1 CI/CD 集成最佳实践

9.2 常用命令速查

参考资料

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