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这篇文章是基于 Tekton Pipeline 的最新版本v0.12.1版本。
快速入门请参考：云原生 CICD: Tekton Pipeline 实战 ，实战是基于版本 v0.10.x。
Pipeline CRD 与核心资源的关系
$ k api-resources --api-group=tekton.dev
NAME SHORTNAMES APIGROUP NAMESPACED KIND
clustertasks tekton.dev false ClusterTask
conditions tekton.dev true Condition
pipelineresources tekton.dev true PipelineResource
pipelineruns pr,prs tekton.dev true PipelineRun
pipelines tekton.dev true Pipeline
taskruns tr,trs tekton.dev true TaskRun
tasks tekton.dev true Task
Tekton Pipelines 提供了上面的 CRD，其中部分 CRD 与 Kubernetes core 中资源相对应
- Task => Pod
- Task.Step => Container
工作原理
Tekton Pipeline 是基于 Knative 的实现，pod tekton-pipelines-controller 中有两个 Knative Controller的实现：PipelineRun 和 TaskRun。
Task 的执行顺序
PipelineRun Controller 的 #reconcile()方法，监控到有PipelineRun被创建。然后从PipelineSpec的 tasks 列表，构建出一个图（graph），用于描述Pipeline中 Task 间的依赖关系。依赖关系是通过runAfter和from，进而控制Task 的执行顺序。与此同时，准备PipelineRun中定义的PipelineResources。
// Node represents a Task in a pipeline.
type Node struct {
// Task represent the PipelineTask in Pipeline
Task Task
// Prev represent all the Previous task Nodes for the current Task
Prev []*Node
// Next represent all the Next task Nodes for the current Task
Next []*Node
}
// Graph represents the Pipeline Graph
type Graph struct {
//Nodes represent map of PipelineTask name to Node in Pipeline Graph
Nodes map[string]*Node
}
func Build(tasks Tasks) (*Graph, error) {
...
}
PipelineRun中定义的参数（parameters）也会注入到PipelineSpec中：
pipelineSpec = resources.ApplyParameters(pipelineSpec, pr)
接下来就是调用dag#GetSchedulable()方法，获取未完成（通过 Task 状态判断）的 Task 列表；
func GetSchedulable(g *Graph, doneTasks ...string) (map[string]struct{}, error) {
...
}
为 Task A 创建TaskRun，假如Task配置了Condition。会先为 condition 创建一个TaskRun，只有在 condition 的TaskRun运行成功，才会运行 A 的TaskRun；否则就跳过。
Step 的执行顺序
这一部分篇幅较长，之前的文章 控制 Pod 内容器的启动顺序 中提到过。
这里补充一下Kubernetes Downward API的使用，Kubernetes Downward API 的引入，控制着 Task 的第一个 Step 在何时执行。
TaskRun Controller 在 reconciling 的过程中，在相应的 Pod 状态变为Running时，会将tekton.dev/ready=READY写入到 Pod 的 annotation 中，来通知第一个Step的执行。
Pod 的部分内容：
spec:
containers:
- args:
- -wait_file
- /tekton/downward/ready
- -wait_file_content
- -post_file
- /tekton/tools/0
- -termination_path
- /tekton/termination
- -entrypoint
- /ko-app/git-init
- --
- -url
- ssh://git@gitlab.nip.io:8022/addozhang/logan-pulse.git
- -revision
- develop
- -path
- /workspace/git-source
command:
- /tekton/tools/entrypoint
volumeMounts:
- mountPath: /tekton/downward
name: tekton-internal-downward
volumes:
- downwardAPI:
defaultMode: 420
items:
- fieldRef:
apiVersion: v1
fieldPath: metadata.annotations['tekton.dev/ready']
path: ready
name: tekton-internal-downward
对原生的排序 step container 进一步处理：启动命令使用entrypoint提供，并设置执行参数：
entrypoint.go
func orderContainers(entrypointImage string, steps []corev1.Container, results []v1alpha1.TaskResult) (corev1.Container, []corev1.Container, error) {
initContainer := corev1.Container{
Name: "place-tools",
Image: entrypointImage,
Command: []string{"cp", "/ko-app/entrypoint", entrypointBinary},
VolumeMounts: []corev1.VolumeMount{toolsMount},
}
if len(steps) == 0 {
return corev1.Container{}, nil, errors.New("No steps specified")
}
for i, s := range steps {
var argsForEntrypoint []string
switch i {
case 0:
argsForEntrypoint = []string{
// First step waits for the Downward volume file.
"-wait_file", filepath.Join(downwardMountPoint, downwardMountReadyFile),
"-wait_file_content", // Wait for file contents, not just an empty file.
// Start next step.
"-post_file", filepath.Join(mountPoint, fmt.Sprintf("%d", i)),
"-termination_path", terminationPath,
}
default:
// All other steps wait for previous file, write next file.
argsForEntrypoint = []string{
"-wait_file", filepath.Join(mountPoint, fmt.Sprintf("%d", i-1)),
"-post_file", filepath.Join(mountPoint, fmt.Sprintf("%d", i)),
"-termination_path", terminationPath,
}
}
...
}
自动运行的容器
这些自动运行的容器作为 pod 的initContainer会在 step 容器运行之前运行
credential-initializer
用于将 ServiceAccount 的相关 secrets 持久化到容器的文件系统中。比如 ssh 相关秘钥、config 文件以及 know_hosts 文件；docker registry 相关的凭证则会被写入到 docker 的配置文件中。
working-dir-initializer
收集Task内的各个Step的workingDir配置，初始化目录结构
place-scripts
假如Step使用的是script配置（与 command+args 相对），这个容器会将脚本代码（script字段的内容）持久化到/tekton/scripts目录中。
注：所有的脚本会自动加上#!/bin/sh\nset -xe\n，所以script字段里就不必写了。
place-tools
将entrypoint的二进制文件，复制到/tekton/tools/entrypoint.
Task/Step间的数据传递
针对不同的数据，有多种不同的选择。比如Workspace、Result、PipelineResource。对于由于Task的执行是通过Pod来完成的，而Pod会调度到不同的节点上。因此Task间的数据传递，需要用到持久化的卷。
而Step作为Pod中的容器来运行，
Workspace
工作区，可以理解为一个挂在到容器上的卷，用于文件的传递。
persistentVolumeClaim
引用已存在persistentVolumeClaim卷（volume）。这种工作空间，可多次使用，需要先进行创建。比如 Java 项目的 maven，编译需要本地依赖库，这样可以节省每次编译都要下载依赖包的成本。
workspaces:
- name: m2
persistentVolumeClaim:
claimName: m2-pv-claim
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: m2-pv
labels:
type: local
spec:
storageClassName: manual
capacity:
storage: 10Gi
accessModes:
- ReadWriteMany
hostPath:
path: "/data/.m2"
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: m2-pv-claim
spec:
storageClassName: manual
# volumeName: m2-pv
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 10Gi
volumeClaimTemplate
为每个PipelineRun或者TaskRun创建PersistentVolumeClaim卷（volume）的模板。比如一次构建需要从 git 仓库克隆代码，而针对不同的流水线代码仓库是不同的。这里就会用到volumeClaimTemplate，为每次构建创建一个PersistentVolumeClaim卷。（从 0.12.0 开始）
生命周期同PipelineRun或者TaskRun，运行之后释放。
workspaces:
- name: git-source
volumeClaimTemplate:
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 1Gi
相较于persistantVolumeClain类型的 workspace，volumeClaimTemplate不需要在每次在PipelineRun完成后清理工作区；并发情况下可能会出现问题。
emptyDir
引用emptyDir卷，跟随Task生命周期的临时目录。适合在Task的Step间共享数据，无法在多个Task间共享。
workspaces:
- name: temp
emptyDir: {}
configMap
引用一个configMap卷，将configMap卷作为工作区，有如下限制：
- 挂载的卷是
只读的 - 需要提前创建
configMap configMap的大小限制为 1MB（Kubernetes 的限制）
使用场景，比如使用maven编译 Java 项目，配置文件settings.xml可以使用configMap作为工作区
workspaces:
- name: maven-settings
configmap:
name: maven-settings
secret
用于引用secret卷，同configMap工作区一样，也有限制：
- 挂载的卷是
只读的 - 需要提前创建
secret secret的大小限制为 1MB（Kubernetes 的限制）
results
results字段可以用来配置多个文件用来存储Tasks的执行结果，这些文件保存在/tekton/results目录中。
在Pipeline中，可以通过tasks.[task-nanme].results.[result-name]注入到其他Task的参数中。
apiVersion: tekton.dev/v1beta1
kind: Task
metadata:
name: print-date
annotations:
summary: |
A simple task that prints the date
spec:
results:
- name: current-date-unix-timestamp
summary: The current date in unix timestamp format
- name: current-date-human-readable
summary: The current date in human readable format
steps:
- name: print-date-unix-timestamp
image: bash:latest
script: |
#!/usr/bin/env bash
date +%s | tee $(results.current-date-unix-timestamp.path)
- name: print-date-humman-readable
image: bash:latest
script: |
#!/usr/bin/env bash
date | tee $(results.current-date-human-readable.path)
---
apiVersion: tekton.dev/v1beta1
kind: PipelineRun
metadata:
name: pass-date
spec:
pipelineSpec:
tasks:
- name: print-date
taskRef:
name: print-date
- name: read-date
runAfter: #配置执行顺序
- print-date
taskSpec:
params:
- name: current-date-unix-timestamp
type: string
- name: current-date-human-readable
type: string
steps:
- name: read
image: busybox
script: |
echo $(params.current-date-unix-timestamp)
echo $(params.current-date-human-readable)
params:
- name: current-date-unix-timestamp
value: $(tasks.print-date.results.current-date-unix-timestamp) # 注入参数
- name: current-date-human-readable
value: $(tasks.print-date.results.current-date-human-readable) # 注入参数
执行结果：
┌──────Logs(tekton-pipelines/pass-date-read-date-rhlf2-pod-9b2sk)[all] ────────── │
│ place-scripts stream closed ││ step-read 1590242170 │
│ step-read Sat May 23 13:56:10 UTC 2020 ││ step-read + echo 1590242170 │
│ step-read + echo Sat May 23 13:56:10 UTC 2020 │
│ place-tools stream closed │
│ step-read stream closed │
│
PipelineResource
PipelineResource在最后提，因为目前只是alpha版本，何时会进入beta或者弃用目前还是未知数。有兴趣的可以看下这里：Why Aren’t PipelineResources in Beta?
简单来说，PipelineResource可以通过其他的方式实现，而其本身也存在弊端：比如实现不透明，debug 有难度；功能不够强；降低了 Task 的重用性等。
比如git类型的PipelineResource，可以通过workspace和git-clone Task 来实现；存储类型的，也可以通过workspace来实现。
这也就是为什么上面介绍 workspace 的篇幅比较大。个人也偏向于使用workspace，灵活度高；使用 workspace 的 Task 重用性强。
参考
Flomesh