Argo CD o como tener Continuos Deployment en tu AKS de manera eficiente

Durante el proceso de adopción de Kubernetes en una empresa, uno de los últimos desafíos que se presenta es implementar el Continuous Deployment (CD) de manera fácil y sencilla. Dentro de los términos de dockerfile, con "helm" vas moldeando tu desarrollo de la forma en la que se adapta a tus necesidades, pero ciertamente es un tanto engorroso y sobre todo si tienes diversos entornos fisicos y quieres hacerlo de una forma "similar" a como la tenemos como por ejempolo con WebApps. ¿Cómo lo podemos hacer con AKS? ¿Tenemos una serie de ficheros helm para cada uno de los entornos, reinventamos la rueda y nos hacemos algo custom para nosotros? ArgoCD es la solución que buscábamos para facilitar la implementación de CD en nuestros entornos Kubernetes.

Antes de definir ArgoCD, es importante mencionar que se basa en GitOps, una filosofía similar a DevOps, que utiliza los repositorios de Git como única fuente de verdad para gestionar la infraestructura como código. Ofrece:

• Un flujo de trabajo estándarizado para el desarrollo de las aplicaciones.

• Mayor seguirad para definir los requisitos de las aplicaciones por anticipado.

• Confiabilidad mejorada con un sistema de supervisión y control de versiones a traves de Git.

• Uniformidad en todos los clústers, las nubes y los entornos locales.

Argo CD es una herramienta declarativa de entrega continua GitOps para Kubernetes. Las definiciones, configuraciones y entornos de las aplicaciones deben ser declarativos y controlados por versiones. El despliegue y la gestión del ciclo de vida de las aplicaciones deben ser automatizados, auditables y fáciles de entender y Argo CD viene a solucionar esta problema que nos encontramos con los Helm cuando los abordamos de forma manual.

Principales caracterisitcias de ArgoCD

• Gestión de la configuración de la infraestructura y la administración de actualizaciones de las aplicaciones, entre otros.

• Puede sincronizar de manera automática el estado de la aplicación con su versión más reciente de la configuración declarativa.

• Incluye la posibilidad de implementar las aplicaciones de forma manual o automatizada en el interior de un clúster de la plataforma de Kubernetes.

• Permite la visualización de los errores o inconsistencias de implementación, así como la identificación y resolución de las modificaciones a nivel de ajuste y configuración.

• Ofrece aplicación automática de las modificaciones del estado deseado en el interior del repositorio de Git al entorno de destino, lo que garantiza que las diferentes aplicaciones puedan mantenerse sincronizadas.

• Ofrece compatibilidad con webhooks para activaciones en plataformas como BitBucket, GitHub y GitLab.

• Posee una interfaz de Línea de Comandos, conocida como CLI, así como su Interfaz de Usuario Web

Conceptos básicos de ArgoCD

Antes de empezar a ver como funciona Argo definamos cueles son los conceptos que tiene Argo y como se llama, este punto nos valdrá para posteriormente entender su correcto funcionamiento.

• Application => El grupo de recurso de Kubernetes que estarán definidos en un manifiesto.

• Application Source => Feature de la aplicación, la herramienta o repositorio de donde se origina la configuración.

• Target State => El estado de la aplicación, respresentado por unos ficheros git en el repositorio.

• Live State => Estado en tiempo real de la aplicación, que pods estan desplegados.

• Sync Status => Estado de la sincronización. Esta desplegado el mismo código en el cluster que en el eque tenemos en nuestro repositorio de Git.

• Sync Operation => El estado en el que esta la opearción de sincroniazación.

• Refresh => Es el tiempo en el que se compara el ultimo código de Git con el estado de Live.

• Health => La salud de la aplicación, si esta funcionando correctamente o no.

Definiendo un poco, en Argo se tiene que hacer un mapeo de que se llama nuestra Applicación con que recursos de Kubernetes son lo que tiene que tener y en base a eso tambien se verifica que este funcionando como se espera. En la creación de estos recursos, se hace una primera validación de que sintaxicamente este funcionando y si hay algo que no cuadra ya nos lo indica y podemos visualizar los errores, algo bastante diferente a cuando tenemos que depurar el helm y encontrar donde esta nuestro error.

Argo tiene tres posibilidades una API, un Cli y una UI donde poder hacer las operciones relativas a nuestra Aplicación, podemos decir que se puede hacer lo "mismo" en ambas plataformas, aunque una vez entrais en detalle el Cli te da unas opciones que en la UI no las puedes solucionar. Bueno tras esta introducción vamos un poco a verlo en detalle.

Como funciona ArgoCD

Para que os hagais una idea de como funciona ArgoCD echar un vistazo a la arquitectura del mismo:

La arquitectura de ArgoCD se compone de tres componentes principales:

• API Server: Servicio gRPC/REST que expone la API consumida por WebUI, CLI y sistemas CI/CD.

• Repository Server: Servicio que mantiene una caché local del repositorio Git, responsable de generar y devolver los manifiestos de Kubernetes.

• Application Controller: Controlador que supervisa las aplicaciones en ejecución, comparando el estado actual con el deseado y tomando medidas correctivas cuando es necesario.

Por donde empezar

Antes de empezar a poner Argo en un entrono productivo, es importante que nos los instalemos en un entorno dummy para entender los conceptos y posteriormente ver como lo queremos utilizar. El uso de Argo va vinculado a como se organizan los equipos de desarrollos, el como se quiere hacer uso. Argo puede ir en el mismo cluster donde tienes tu desarrollo pero no es lo aconsejable para entornos con una gran volumetria, hay varias opciopnes multicluster. También es importante que el equipo se sienta familiarizado con la cultura GitOps y como funciona eso, a nosotros desarrolladores que venimos del mundo .NET estamos muy acostumbrados a las pipelines de AzureDevOps/GitHub y este es un concepto totalmente distinto. Al final cuando nosotros realizamos un despliegue de una aplicación que es lo que se modifica: la imagen del contenedor que se esta montando y elementos de infraestructura. Por lo tanto al final es algo tan sencillo como modificar unos valores, el concepto de "despliegue" al uso esta mas vinculado a todo los conceptos que tenemos dentro de Kubernetes que de un despliegue en WebAPP.

Puesta en marcha del entorno ArgoCD

Al igual que cualquier despliegue dentro del cluster, con los siguientes comando instalariamos Argo en nuestro Cluster.

1kubectl create namespace argocd
2
3kubectl apply -n argocd -f
4https://raw.githubusercontent.com/argoproj/argo-cd/stable/manifests/install.yaml
5

Una vez lo tenemos instalado ArgoCD el siguiente paso es instalar el Cli para poder realizar las operaciones con Argo desde una linea de comando o bien mediente la interfaz. Para instalarlo se puede descargando el cli desde el repositorio para un entorno windows https://github.com/argoproj/argo-cd/releases/tag/v2.12.1 o si utilizar un Mac se puede instalar mediante el siguiente comando:

1brew install argocd
2

Una vez instalado el Cli, la API Server de Argo CD no está expuesto con una IP externa. Para acceder a la API, lo podemos hacer desde bien de dos formas:

Service Type Load Balancer = Cambiamos el tipo de servicio del servidor de ArgoCD a LoadBalancer con el siguiente comando:

1kubectl patch svc argocd-server -n argocd -p '{"spec": {"type": "LoadBalancer"}}'
2

Port Forwarding => Sino la queremos exponer la API siempre podemos hacer un mapping del puerto interno con el externo y de esta forma acceder desde el ordenador local.

1kubectl port-forward svc/argocd-server -n argocd 8080:443
2

Una vez ya la tenemos la API que se puede consultar el siguiente paso es hacer un login, para ello hay un pasword inicial que se almacena en un secreto llamado argocd-initial-admin-secret almacenado en plano en el propio clúster. También lo podemos hacer mediante un comando del propio argocd.

1argocd admin initial-password -n argocd
2

Obviamente este secreto debe ser borrado una vez se cambia, y posteriormente se puede regenerar y volver a solicitar bajo demanda.

Una vez ya tenemos la contraseña con los siguientes comandos haremos un login y procederemos a cambiar la contraseña.

1argocd login <ARGOCD_SERVER>
2
3argocd account update-password
4

En caso de que el cluster donde vayamos a desplegar las soluciones no sea el mismo donde esta Argo tendremos que enrollar el Cluster con Argo, para que tenga permisos para poder hacer las operaciones con Kubernetes. Para findes de demostración no hace falta hacer este paso y lo obviaremos pero en caso de entornos productivos se recomienda tenerlos separados.

Ya para finalizar lo ultimo que nos queda es crear la aplicación, se puede crear de dos forma bien via CLI bien por la propia UI.

Creación Apps Via Cli

El propio proyecto de Argo trae una serie de ejemplos con la finalidad de la demostración de como funciona https://github.com/argoproj/argocd-example-apps Para crear una aplicación de argo podemos hacerlo con el siguiente comando:

1argocd app create guestbook 
2 --repo https://github.com/argoproj/argocd-example-apps.git 
3 --path guestbook 
4 --dest-server https://kubernetes.default.svc 
5 --dest-namespace default
6

Creación Apps via UI

Abre un navegador a la interfaz de usuario externa del CD Argo e inicia sesión visitando la IP/nombre de host en un navegador. Utiliza las credenciales obtenidas anteriormente.

Después de loguearse, pulsaremos sobre el botón de New App:

Dale a tu aplicación el nombre que decidas, utiliza el proyecto por defecto y deja la política de sincronización como Manual:

A continuación tienes que indicar cual es el repositorio de Git donde esta nuestra aplicación, en esta ocasión usaremos el repositorio ofrecido por ArgoCD.

Una vez tenemos el repositorio GIT nos faltará indicar el Cluster donde se va a desplegar y el namespace donde se va a desplegar.

Ya por último paso queda el aspecto de sincronizar el código que hay en el repositorio con el contenido en el cluster. Esto se puede hacer obviamente desde la interfaz como desde el CLI. Desde la linea de comando o UI la primera vez que lo consultemos el estado incial sera OutOfSync dado que aun no se ha desplegado y los recursos de Kubernetes aún no se han creado.

Para ver el estado con el siguiente línea:

1$ argocd app get guestbook
2
3Name: guestbook
4
5Server: https://kubernetes.default.svc
6
7Namespace: default
8
9URL: https://10.97.164.88/applications/guestbook
10
11Repo: https://github.com/argoproj/argocd-example-apps.git
12
13Target:
14
15Path: guestbook
16
17Sync Policy: <none>
18
19Sync Status: OutOfSync from (1ff8a67)
20
21Health Status: Missing
22
23GROUP KIND NAMESPACE NAME STATUS HEALTH
24
25apps Deployment default guestbook-ui OutOfSync Missing
26
27Service default guestbook-ui OutOfSync Missing
28

Y una vez consultado el estado en el que esta la APP si ejecutamos el siguiente comando se ejecutará la creación de los recursos en el cluster.

1argocd app sync guestbook
2

Para hacerlo mediante la interfaz es dándole desde el botón de Sync:

Conclusión

ArgoCD es una herramienta fácil de usar que simplifica significativamente el proceso de despliegue. Sin embargo, su adopción requiere que los equipos de desarrollo se familiaricen previamente con su funcionamiento. En primer lugar, hay que saber cuál es la distribución y organización de las aplicaciones que se van a desplegar, el cómo se quiere hacer y establecer cuál es el proceso que se quiere realizar, todo dependerá de las necesidades de los productos y de los equipos. ArgoCD da un amplio abanico de posibilidades, pero los equipos tienen que cambiar el chip de lo realizado anteriormente. Si estás en el proceso de adopción de Kubernetes en tu compañía y estas buscando una solución para facilitar los despliegues de una forma sencilla, échale un vistazo en profundidad a ArgoCD y verás como mejoran mucho los despliegues.

ArgoCD, también tiene otros productos/extensiones como Argo Rollouts para mejorar el Continuos Integrations y como de esta forma hacer tener un proceso de calidad incluyendo las pruebas, o técnicas como Cannary o Blue/Green.

Adrián Diaz Cervera
Technical Lead at SCRM Lidl Hub International
.NET MVP
http://theavenger.dev
@AdrianDiaz81