【把玩Azure DevOps】Day21 建立自管的Azure DevOps Agent(Windows Container agent)

2021 iThome 鐵人賽

DAY 21

DevOps

把玩Azure DevOps系列第 21 篇

13th鐵人賽

鳴人

團隊ㄟˊ~這是幹嘛的？

2021-10-03 20:13:26

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前一篇提到了在Windows VM中安裝Azure DevOps Agent，步驟非常的簡單，不過Azure DevOps Agent也可以在Container內執行，這一篇就來看看如何在Windows Container內執行Azure DevOps Agent。(如果需要Windows Server安裝Docker的方式請看這篇文章)

首先，在Windows Container的部份有些基本的知識需要了解，那就是Windows Container區分不同的基底映像類型(Base Image)，分為Windows、Windows Server、Windows Server Core、Nano Server四種，越前面的映像檔大小所佔的容量越大，包含的功能越多，越後面的則越小，所包含的功能也越少。(參考官方文件：中文/英文)

另外就是Windows Container的隔離模式(Isolation Modes)，分為Process和Hyper-V隔離這兩種，在Windows Server上執行的Windows Container預設以Process隔離方式執行，在Windows 10執行的Windows Container則預設以Hyper-V隔離方式執行。(參考官方文件：中文/英文)

在上面這兩個不同的差異之下，選擇建立Windows Container Image就會有很多的選擇，這牽涉到執行Container的主機(Host)所使用的是哪一個版本的OS，不同版本之間的相容性會有所差異，例如：Windows Server 2019與Windows Server 20H2這兩個版本的OS相容性：

從上面兩張圖可以看到Windows Server 2019的Host可以支援以Windows Server 2019為基底的Container Image以Process隔離模式執行，若是以Hyper-V隔離模式執行，則是可以支援Windows Server 2019以下的版本。同樣的，Windows Server 20H2的Host可以支援同為Windows Server 20H2的Image以Process隔離模式執行，Hyper-V的隔離模式則是與Host相同版本以下的都能夠支援。

換成是Windows 10作為Host的話，支援性又有不同的差異：

Windows 10的部份可以從上面三張圖看到一點點差異，就是Windows 10的1909版本並不能支援Windows Server任何版本為基底映像檔以Process隔離模式執行，Windows 10的2004版本之後才開始支援與Windows Server相對應的版本映像檔以Process隔離模式執行，但是以Hyper-V隔離模式執行的話則是支援相同版本以下的OS映像檔。

有點複雜，對吧？

簡單來說，要能夠支援以Process隔離模式執行，必須是Container Base Image和Host為相同版本的OS，若是以Hyper-V隔離模式執行，則必須挑選Host OS版本以下製成的Container Image，也就是說Windows Server 2016的選擇性非常少，只能使用同為Windows Server 2016為基底製作的映像檔，越新的OS版本則支援以Hyper-V隔離模式執行的Container Image選擇越多。

更多Windows Container版本相容性的部份可以參考官方文件的說明(中文/英文)。

回到Azure DevOps Agent，上面說了那麼多，主要是必須考量Agent要執行的任務需要多大的支援與資源，若是只需要能夠以dotnet sdk建置專案，那麼選擇任何一個OS版本的Image應該都可以，只要能夠在Image裡面安裝dotnet sdk即可。

以dotnet sdk這個例子來說，在官方文件「在 Docker 中執行自我裝載的代理程式」所提到的Dockerfile範例是使用Windows Server Core 2019的基底映像檔，裡面並沒有安裝dotnet sdk：

FROM mcr.microsoft.com/windows/servercore:ltsc2019

WORKDIR /azp

COPY start.ps1 .

CMD powershell .\start.ps1

所以要讓Agent可以執行dotnet build的任務，可以選擇使用上面的範例，在Dockerfile中再另外加入安裝dotnet sdk的內容，或是從Docker hub上另外找微軟官方製作的dotnet sdk映像檔，找到對應的Container Repository與Image tag，例如：「mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:5.0-windowsservercore-ltsc2019」這個就是同樣以Windows Server Core 2019為基底的Image，並且安裝了dotnet 5.0 sdk。

從官方文件「在 Docker 中執行自我裝載的代理程式」中的範例可以看得出來，在Container中執行Azure DevOps Agent的關鍵在於下面這段PowerShell內容，將它複製之後以start.ps1儲存在與Dockerfile相同的位置即可：

if (-not (Test-Path Env:AZP_URL)) {
  Write-Error "error: missing AZP_URL environment variable"
  exit 1
}

if (-not (Test-Path Env:AZP_TOKEN_FILE)) {
  if (-not (Test-Path Env:AZP_TOKEN)) {
    Write-Error "error: missing AZP_TOKEN environment variable"
    exit 1
  }

  $Env:AZP_TOKEN_FILE = "\azp\.token"
  $Env:AZP_TOKEN | Out-File -FilePath $Env:AZP_TOKEN_FILE
}

Remove-Item Env:AZP_TOKEN

if ((Test-Path Env:AZP_WORK) -and -not (Test-Path $Env:AZP_WORK)) {
  New-Item $Env:AZP_WORK -ItemType directory | Out-Null
}

New-Item "\azp\agent" -ItemType directory | Out-Null

# Let the agent ignore the token env variables
$Env:VSO_AGENT_IGNORE = "AZP_TOKEN,AZP_TOKEN_FILE"

Set-Location agent

Write-Host "1. Determining matching Azure Pipelines agent..." -ForegroundColor Cyan

$base64AuthInfo = [Convert]::ToBase64String([Text.Encoding]::ASCII.GetBytes(":$(Get-Content ${Env:AZP_TOKEN_FILE})"))
$package = Invoke-RestMethod -Headers @{Authorization=("Basic $base64AuthInfo")} "$(${Env:AZP_URL})/_apis/distributedtask/packages/agent?platform=win-x64&`$top=1"
$packageUrl = $package[0].Value.downloadUrl

Write-Host $packageUrl

Write-Host "2. Downloading and installing Azure Pipelines agent..." -ForegroundColor Cyan

$wc = New-Object System.Net.WebClient
$wc.DownloadFile($packageUrl, "$(Get-Location)\agent.zip")

Expand-Archive -Path "agent.zip" -DestinationPath "\azp\agent"

try
{
  Write-Host "3. Configuring Azure Pipelines agent..." -ForegroundColor Cyan

  .\config.cmd --unattended `
    --agent "$(if (Test-Path Env:AZP_AGENT_NAME) { ${Env:AZP_AGENT_NAME} } else { ${Env:computername} })" `
    --url "$(${Env:AZP_URL})" `
    --auth PAT `
    --token "$(Get-Content ${Env:AZP_TOKEN_FILE})" `
    --pool "$(if (Test-Path Env:AZP_POOL) { ${Env:AZP_POOL} } else { 'Default' })" `
    --work "$(if (Test-Path Env:AZP_WORK) { ${Env:AZP_WORK} } else { '_work' })" `
    --replace

  Write-Host "4. Running Azure Pipelines agent..." -ForegroundColor Cyan

  .\run.cmd
}
finally
{
  Write-Host "Cleanup. Removing Azure Pipelines agent..." -ForegroundColor Cyan

  .\config.cmd remove --unattended `
    --auth PAT `
    --token "$(Get-Content ${Env:AZP_TOKEN_FILE})"
}

接著就是準備我們要用的Dockerfile，這邊我以dotnet 5.0 sdk的Windows Server Core 2022映像檔為基底，它裡面包含了PowerShell與dotnet 5.0 sdk，並且我還要額外在Image裡面安裝Docker。若是需要dotnet core 3.1與其它OS基底映像檔的部份可以到Docker hub的頁面上去尋找相關的Tag：

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:5.0-windowsservercore-ltsc2022

#在這底下加入要額外裝在Docker Image內的程式

SHELL ["powershell", "-Command", "$ErrorActionPreference = 'Stop'; $ProgressPreference = 'SilentlyContinue';"]

RUN Install-PackageProvider -Name NuGet -MinimumVersion 2.8.5.201 -Force
RUN Install-Module -Name DockerMsftProvider -Repository PSGallery -Force -verbose
RUN Install-Package -Name docker -ProviderName DockerMsftProvider -Force -verbose -ErrorAction SilentlyContinue; exit 0

#===========================================

WORKDIR /azp

COPY start.ps1 .

CMD powershell .\start.ps1

準備好Dockerfile和start.ps1這兩個檔案之後，執行下面的指令建立映像檔：

docker build -t devopsagent .

完成Build Image的動作之後，透過下面的指令建立一個名為azure-agent的Container：

docker run --name azure-agent -d -v \.\pipe\docker_engine:\.\pipe\docker_engine -e AZP_URL=[AzureDevOpsURL] -e AZP_TOKEN=[AzureDevOpsPAT] -e AZP_AGENT_NAME=[AzureDevOpsAgentName] IMAGE:TAG

指令中比較特別的地方是透過mount的方式將host的docker轉給container內使用，也就是「-v .\pipe\docker_engine:.\pipe\docker_engine」這段，其它的除了IMAGE:TAG是根據上面的docker build所指定的Repository與Tag(預設為latest)之外，環境變數的部份則參考下面這張表：

五個環境變數中的最後兩個AZP_POOL、AZP_WORK是選擇性的，只有前三個是必須的，執行之後的結果如下：

從Azure DevOps中的Agent Pools列表中可以看到這個Agent：

進入查看Capabilities的部份也可以看到幾個比較不一樣的資訊，像是ComputerName是Docker產生的隨機名稱，還有docker的資訊：

至於為什麼需要將host的docker提供給Container中的docker使用，這部份則是為了讓Container中的docker可以共用host上的docker，從Container中的Agent執行docker build所產生的docker image也會儲存在host的docker images裡面，並且可以代替host執行docker run建立新的Container。不過這麼做也是有安全性的風險的，官方就有提出警告，是否要這麼做則是可以自行思考決定：