Erstellen einer CI/CD-Pipeline mit GitLab

Einrichten von GitLab CI/CD

Stellen Sie zunächst sicher, dass Sie über ein GitLab-Konto und ein Projekt auf GitLab verfügen. Wenn Sie noch kein Projekt haben, erstellen Sie eines für Ihre Anwendung. Anschließend richten Sie alles ein, was Sie benötigen, einschließlich eines GitLab Runner. Dieser führt die Aufgaben in Ihrer .gitlab-ci.yml-Datei aus.

Voraussetzungen für GitLab CI/CD 

• GitLab-Konto und Projekt: Sie müssen über ein aktives GitLab-Konto verfügen. Es wäre hilfreich, wenn Sie auch ein Projekt-Repository hätten, in dem Sie Ihren Quellcode und Ihr CI/CD-Setup speichern können.
• Serverumgebung: Sie sollten Zugriff auf eine Serverumgebung haben, beispielsweise einen virtuellen privaten Server, auf dem Ihre Anwendung gespeichert wird.
• Versionskontrolle: Es ist sehr wichtig, ein Versionskontrollsystem wie Git zu verwenden, um Ihren Quellcode zu verwalten. Mit Git und einem GitLab-Repository können Sie Änderungen einfach verfolgen, mit Ihrem Team zusammenarbeiten und bei Bedarf zu alten Versionen zurückkehren. 

Erstellen eines GitLab-Projekts 

Gehen Sie zum GitLab-Dashboard und klicken Sie auf die Schaltfläche „Neues Projekt“. 

Sie müssen einen Projektnamen und eine Beschreibung des Produkts eingeben. Wählen Sie außerdem die Sichtbarkeitsebene aus, entweder öffentlich oder privat. Sie können mit einem leeren Projekt beginnen oder eine Vorlage verwenden, die zu Ihrem App-Typ passt. 

Klicken Sie dann auf „Projekt erstellen“. Ihr neues Projekt-Repository ist jetzt für Ihren neuen Code bereit. 

Einrichten eines GitLab-Runners 

Um einen Runner einzurichten, gehen Sie zu den „Einstellungen“ Ihres Projekts und klicken Sie auf „CI/CD“. Sie können einen neuen Runner im Abschnitt „Runner“ mit dem bereitgestellten Registrierungstoken registrieren. Folgen Sie einfach den Schritten für den von Ihnen gewählten Runner-Typ, z. B. Docker oder SSH. Sobald Sie den Runner registriert haben, kann er mit der Ausführung Ihrer CI-Pipeline-Jobs beginnen. 

GitLab CI/CD-Pipelines verstehen 

Der Einstieg in GitLab CI/CD ist ganz einfach. Stellen Sie zunächst sicher, dass Sie über ein GitLab-Konto und ein Projekt auf GitLab verfügen. Wenn Sie noch kein Projekt haben, erstellen Sie eines für Ihre Anwendung. 

Anschließend richten Sie alles ein, was Sie benötigen, darunter einen GitLab Runner. Der Runner ist wichtig, da er die Arbeit für Ihre Pipeline erledigt. Er führt die Aufgaben in Ihrer .gitlab-ci.yml-Datei aus. Dadurch wird sichergestellt, dass Ihr Code wie gewünscht erstellt, getestet und bereitgestellt wird. 

Was ist eine Pipeline? 

Eine Pipeline ist ein automatisierter Prozess das die Erstellung, das Testen und die Bereitstellung von Anwendungen rationalisiert. „CI“ steht für Continuous Integration, wobei Entwickler Codeänderungen häufig in einem zentralen Repository zusammenführen. „CD“ steht für Continuous Deployment oder Continuous Delivery, wodurch die Bereitstellung der Anwendung in der vorgesehenen Umgebung automatisiert wird. 

Grundlegende Pipeline-Konfiguration 

Gehen Sie zu Ihrem GitLab-Dashboard und klicken Sie auf die Schaltfläche „Neues Projekt“. Geben Sie einen Projektnamen und eine Beschreibung des Produkts ein. Wählen Sie außerdem die Sichtbarkeitsebene aus, entweder öffentlich oder privat. Sie können mit einem leeren Projekt beginnen oder eine Vorlage verwenden. Wenn Sie alle Details hinzugefügt haben, klicken Sie auf „Projekt erstellen“. 

Pipeline-Phasen und -Aufträge 

Indem Sie Bereitstellungsprozesse in klare Phasen und Jobs unterteilen, können Sie die Dinge organisiert und detailliert halten. Jeder Phase sind Worker (Jobs) bestimmte Aufgaben zugewiesen. Dieses Setup trägt zur Verbesserung der Codequalität bei und erleichtert die Problembehebung. 

Schreiben von .gitlab-ci.yml 

Die Datei .gitlab-ci.yml ist in YAML geschrieben. Sie dient als Hauptkommandozentrale für Ihre GitLab CI- und CD-Pipeline. Diese Datei definiert die Phasen, Jobs, Abhängigkeiten und Einstellungen für Ihren CI/CD-Workflow. 

Damit können Sie den gesamten automatisierten Build-, Test- und Bereitstellungsprozess verwalten. Sehen wir uns nun die Struktur und die wichtigen Teile einer .gitlab-ci.yml-Datei an. 

Struktur von .gitlab-ci.yml 

Jeder Job hat einen Namen und gehört zu einer Phase. Phasen sind verschiedene Schritte in Ihrer Pipeline, wie „Erstellen“, „Testen“ oder „Bereitstellen“. 

In jedem Job müssen Sie die erforderlichen Befehle und Abhängigkeiten auflisten, damit er ausgeführt werden kann. Sie können auch Variablen erstellen, Skripts verwenden und Artefakte einschließen, um den Datenaustausch zwischen den Aufgaben in Ihrer Pipeline zu erleichtern. 

Definieren von Jobs 

Die Datei .gitlab-ci.yml im Hauptordner Ihres Repositorys ist für Ihr GitLab CI/CD-Setup von entscheidender Bedeutung. Sie definiert Phasen wie „Erstellen“, „Testen“ und „Bereitstellen“, in denen Sie Jobs wie Unit-Tests oder das automatische Starten von Anwendungen bei Codeänderungen hinzufügen. Ähnliche Tools wie AWS CodePipeline können dabei helfen, Pipelines effektiv zu verwalten. 

Verwenden von Variablen 

Variablen können Einstellungen wie Datenbankkennwörter oder API-Schlüssel enthalten, die spezifisch für die Umgebung sind. Sie können auch Anwendungseinstellungen umfassen, die sich beim Bereitstellen ändern können. GitLab bietet Ihnen mehrere Möglichkeiten, diese Variablen zu verwalten. Sie können sie direkt in Ihrer .gitlab-ci.yml-Datei festlegen, die GitLab-Benutzeroberfläche für Variablen auf Projektebene verwenden oder Umgebungsvariablen verwenden, um vertrauliche Informationen sicher zu handhaben. 

Erweiterte GitLab CI/CD-Funktionen 

GitLab bietet viele großartige Funktionen, die bei der Softwareentwicklung und kontinuierlichen Bereitstellung helfen. 

Verwalten von Pipeline-Artefakten 

Die Datei .gitlab-ci.yml organisiert Ihre CI/CD-Pipeline mit einer klaren Struktur unter Verwendung von Leerzeichen. Jeder Job hat einen Namen und gehört zu einer Phase wie „Build“, „Test“ oder „Deploy“. Fügen Sie Befehle, Abhängigkeiten, Einstellungen, Variablen, Skripte und Artefakte für einen nahtlosen Datenaustausch ein. Dieses Setup gewährleistet einfaches Verständnis, Wiederverwendbarkeit und Konsistenz in Ihren Workflows über GitLab CI/CD oder andere Open-Source-CI-Lösungen wie Bitbucket Pipelines hinweg. 

GitLab Cache verwenden 

Die Datei .gitlab-ci.yml im Hauptordner Ihres Repositorys ist für Ihr GitLab CI/CD-Setup von entscheidender Bedeutung. Sie definiert Phasen wie „Erstellen“, „Testen“ und „Bereitstellen“, in denen Sie Jobs wie Unit-Tests oder das automatische Starten von Anwendungen bei Codeänderungen hinzufügen. Ähnliche Tools wie AWS CodePipeline können dabei helfen, Pipelines effektiv zu verwalten. 

Pipeline-Trigger und Zeitpläne 

Bestimmte Ereignisse können Pipelines auslösen, oder Sie können sie zu bestimmten Zeiten planen, um wertvolle Funktionen effektiv auszuführen. Mit Variablen können Sie auch Werte definieren, die für verschiedene Jobs und Phasen wiederverwendet werden können. So können Sie automatisierte Builds und Bereitstellungen anpassen, ohne die Hauptskripts zu ändern. 

Hier ist ein Beispiel, wie eine Vorlage zum Erstellen eines Jobs aussieht: 

Spezifikation:
  Eingänge:
    Bühne:
      Standard: Build
      Beschreibung des Produkts: „Definiert die Build-Phase“
    Rostversion:
      Standard: neueste
      Beschreibung des Produkts: „Geben Sie die Rust-Version an. Verwenden Sie Werte von https://hub.docker.com/_/rust/tags. Standardmäßig ist die neueste Version verfügbar.“
--- 

"build-$[[ inputs.rust_version ]]":
  Stufe: $[[ inputs.stage ]]
  Bild: Rost: $[[ inputs.rust_version ]]
  Skript:
    - Frachtbau --verbose 

Abhängigkeitsmanagement 

Mit GitLab können Sie die Abhängigkeiten für Ihre Jobs auflisten. Das bedeutet, dass die benötigten Bibliotheken, Pakete oder Tools installiert werden, bevor der Job ausgeführt wird. Durch die Verwendung von Paketmanagern wie npm für JavaScript, pip für Python oder Composer für PHP können Sie in Ihrer .gitlab-ci.yml-Datei definieren und verwalten, was Ihr Projekt benötigt. 

Integration mit Docker 

Docker lässt sich in GitLab CI/CD-Workflows integrieren, um stabile und wiederholbare Umgebungen zu erstellen. 

Erstellen von Docker-Images 

Sie können Docker-Build-Schritte in Ihrer .gitlab-ci.yml-Datei einrichten. Dadurch wird GitLab CI/CD angewiesen, während Ihres automatisierten Workflows Images zu erstellen. 

Verwenden von Docker in .gitlab-ci.yml 

GitLab CI/CD verfügt über einen Docker-Executor, mit dem Sie Ihre Jobs in Docker-Containern ausführen können.  

Sie können ein bestimmtes Docker-Image auswählen, das den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht. Auf diese Weise können Sie für jeden Job eine stabile und separate Testumgebung erstellen. Wenn Ihre App beispielsweise Node.js verwendet, können Sie das offizielle Node.js-Docker-Image für Ihre CI/CD-Jobs verwenden.  

Diese Methode reduziert Probleme, die durch Unterschiede zwischen Ihrem lokalen Setup und der CI/CD-Umgebung entstehen können. Docker trägt zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit bei und erleichtert die Fehlerbehebung. 

Best Practices für die Docker-Integration 

Sie können Docker auf zwei Arten in Ihren CI/CD-Workflow integrieren: 

• Führen Sie Ihre CI/CD-Jobs in Docker-Containern aus: Sie können CI/CD-Jobs erstellen, um beispielsweise eine Anwendung zu testen, zu erstellen oder zu veröffentlichen. Diese Jobs können in Docker-Containern ausgeführt werden.
• Verwenden Sie Docker oder Kaniko, um Docker-Images zu erstellen: Sie können CI/CD-Jobs erstellen, um Docker-Images zu erstellen und sie in einem Container-Register zu veröffentlichen. 

Sicherheit in GitLab CI/CD 

GitLab CI/CD bewahrt Geheimnisse safe, sichert Umgebungen und befolgt bestimmte Regeln. 

Geheimnismanagement 

GitLab ermöglicht Ihnen die Verwendung von Variablen auf Projektebene zum Speichern von Geheimnissen. Bestimmte Jobs oder Phasen in Ihrer Pipeline behalten diese Variablen safe und kann bei Bedarf abgerufen werden. 

Ausführen von Jobs in einer sicheren Umgebung 

Richten Sie GitLab Runners so ein, dass sie in geschützten Netzwerken arbeiten, wodurch der Zugriff auf die richtigen Personen oder Systeme beschränkt wird. Sie können auch Docker-Container für Ihre CI/CD-Jobs verwenden. Container sind leichtgewichtig und erstellen eine separate Umgebung. 

Compliance- und Audit-Protokolle 

Die Audit-Protokolle von GitLab zeichnen Ereignisse wie Jobausführungen, Pipeline-Starts, Codeänderungen und Benutzeraktionen auf. Jeder Protokolleintrag hat einen Zeitstempel, wer oder was die Aktion ausgeführt hat und Details zum Ereignis. GitLab hilft Ihnen dabei, einen klaren, nachvollziehbaren CI/CD-Arbeitsverlauf in Ihrem gemeinsam genutzten Quellcode-Repository zu führen. 

Fehlerbehebung und Optimierung 

Das Beheben von Problemen und Optimieren Ihres Workflows ist für einen guten CI/CD-Prozess unerlässlich. Indem Sie Probleme frühzeitig angehen und intelligente Verbesserungsmethoden nutzen, können Sie sicherstellen, dass Ihre Pipelines gut funktionieren und regelmäßig qualitativ hochwertige Software liefern. 

Häufige Probleme und Korrekturen 

Mit GitLab können Sie Prozesse effektiv überwachen und protokollieren, die Sicherheit durch die Erkennung von Datenlecks erhöhen und die Leistung durch die Implementierung verbesserter Entwicklungsmethoden optimieren. 

Überwachung und Protokollierung 

GitLab speichert Protokolle für einen festgelegten Zeitraum, aber Sie können die Aufbewahrungsdauer je nach den Anforderungen Ihres Projekts ändern. Sie können auch Warnmeldungen für fehlgeschlagene Jobs einrichten, Ihre Build-Zeiten überwachen, um langsame Bereiche in Ihrem Entwicklungsprozess zu erkennen, und überprüfen, wie oft Sie bereitstellen. 

Optimieren der Pipeline-Leistung

Zur Optimierung der Pipeline-Leistung werden verschiedene Techniken eingesetzt:

Caching-AbhängigkeitenSpeichern Sie heruntergeladene Abhängigkeiten, um wiederholte Downloads während nachfolgender Pipeline-Läufe zu verhindern.

Optimierungstechnik	Beschreibung des Produkts
Caching-Abhängigkeiten	Speichern Sie heruntergeladene Abhängigkeiten, um wiederholte Downloads während nachfolgender Pipeline-Läufe zu verhindern.
Parallelisieren von Jobs	Konfigurieren Sie Jobs so, dass sie gleichzeitig ausgeführt werden, wenn keine gegenseitigen Abhängigkeiten bestehen.
Schnellere Läufer einsetzen	Wählen Sie für anspruchsvolle Aufgaben Läufer mit mehr Rechenleistung oder Speicher.
Optimieren von Test-Suiten	Identifizieren und optimieren Sie langsam laufende Tests innerhalb Ihrer Integrationstests, um die Gesamtausführungszeit zu verkürzen.

Anwendungsfälle aus der Praxis 

GitLab CI/CD ist sehr flexibel und eignet sich daher hervorragend für viele Situationen im echten Leben. Sie können es für alles verwenden, vom Erstellen einer einfachen Website bis zum Starten eines komplizierten Microservices-Setups. 

Kontinuierliche Integration für Webanwendungen 

Richten Sie Ihre GitLab-Pipeline so ein, dass Ihre Anwendung jedes Mal erstellt wird, wenn ein Commit in Ihr freigegebenes Repository erfolgt. Sie kann Unit-, Integrations- und End-to-End-Tests ausführen und die Codequalität prüfen. Nach erfolgreichem Abschluss dieser Tests kann Ihre Pipeline die Anwendung automatisch zur Überprüfung an einen Staging-Bereich senden oder direkt in die Produktion gehen. 

Kontinuierlich Deployan Cloud-Anbieter 

Richten Sie in Ihrer Pipeline Jobs ein, um Ihre App zu erstellen und in bereitstellbare Elemente wie Docker-Images zu packen. Anschließend können Sie sie an die von Ihnen gewählte Cloud-Plattform (AWS, Google Cloud Platform, Azure usw.) senden. 

Automatisieren von Test-Pipelines 

Mit Ihrer .gitlab-ci.yml-Datei können Sie die verschiedenen Testschritte in Ihrer Pipeline skizzieren. Sie können Jobs einrichten, um Unit-Tests auszuführen, die einzelne Teile Ihres Codes prüfen; Integrationstests, die zeigen, wie verschiedene Teile Ihrer App zusammenarbeiten; und End-to-End-Tests, die echte Benutzeraktionen nachahmen, um sicherzustellen, dass Ihre App gut läuft. 

Digital.ai und GitLab: Gemeinsam für die Automatisierung 

Digital.ai Release und GitLab-Integration 

Digital.ai bietet Workflows, Integrationen mit beliebten Tools, und personenbasierte Dashboards, um konsistente Praktiken durchzusetzen, die Transparenz aufrechtzuerhalten und nahtlos Anwendungen im großen Maßstab über komplexe Umgebungen hinweg bereitzustellen. 

Digital.ai Release integriert mit GitLab zu ihren Commit- und Pull-Triggern, um Liefer-Workflows und -Prozesse auszuführen und die Automatisierung und Effizienz zu erhöhen.