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使用开源工具 Liquibase 和 Jenkins 部署、跟踪和回滚 RDS 数据库代码更改
各行各业的客户都需要处理关系数据库代码部署。在大多数情况下，开发人员依靠数据库管理员 (DBA) 执行数据库代码部署。当数据库数量和数据库代码更改量不大时，这非常适用。但是，如果是公司规模，那么他们需要处理不同的数据库引擎，包括 Oracle、SQL Server、PostgreSQL 和 MySQL，以及成百甚至上千个数据库。当开发人员需要部署、跟踪或是回滚数据库更改时，这会对 DBA 造成巨大的负担。而且，在敏捷的环境中等待 DBA 为开发人员进行更改会产生瓶颈。
在本博文中，我将会详细介绍一个在 AWS 中使用开源工具 Liquibase 和 Jenkins 构建具有成本效益、独立于数据库的解决方案示例，以解决这些数据库问题。我不会深入介绍 Liquibase 或 Jenkins 的工作原理；相反，我会重点介绍如何在 Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)、AWS CodeCommit、AWS Secrets Manager 和 Amazon Simple Email Service (Amazon SES) 等 AWS 服务上部署这些开源工具，以实现所需目标。
概览
Liquibase 是一个独立于数据库的库，用于跟踪、管理和应用数据库架构更改，使用户能够更轻松地跟踪数据库更改。您可以轻松以 SQL、XML、JSON 或 YAML 格式定义更改。
Jenkins 是一个开源自动化服务器，支持开发人员可靠地构建、部署和回滚代码更改。Jenkins 可以安装在任何已安装 Java Runtime Environment (JRE) 的计算机上。
先决条件
出于本演练的目的，您需要具备以下条件：
- AWS 账户
- Amazon Aurora RDS 数据库 (PostgreSQL)
- 可连接到 Amazon Aurora RDS 数据库和创建/删除表的数据库用户
- 已在其中安装 Git 客户端并且已将该客户端配置为连接到 CodeCommit 存储库和发布数据库代码的本地计算机
架构
演练
让我们来详细介绍一个示例，在该示例中，我将使用在 Amazon Linux AMI 上运行的 Amazon EC2 实例构建此解决方案，在 Amazon Aurora PostgreSQL RDS 数据库上部署数据库架构更改。
步骤 1：将数据库凭证存储于 AWS Secrets Manager 中
在先决条件部分，我提到了需要数据库用户才能部署数据库更改。此数据库用户用于在数据库中来回部署和回滚架构更改。我将使用 Secrets Manager 来存储这些数据库用户凭证。需要时，使用 AWS 命令行界面 (AWS CLI) 配置 Jenkins 作业，以检索这些凭证。
在下面的示例中，我将存储名为 dbdevopsaurora 的 RDS Aurora 数据库的凭证。
1.在 AWS 控制台中，导航至 AWS Secrets Manager、存储新密钥。
2.选择 RDS 数据库凭证作为密钥类型，然后输入数据库用户名和密码。
3.选择下一步，然后填写密钥 名称和描述字段。
4.依次选择下一步和启用自动旋转（可选，但推荐选中）。
5.依次选择下一步和保存。
步骤 2：设置 CodeCommit 存储库
要创建 CodeCommit 存储库：
1.打开 CodeCommit 控制台。
2.在区域选择器中，选择想要在其中创建存储库的 AWS 区域：Us-east-1.
3.在存储库页面上，选择创建存储库。
4.在创建存储库页面上，输入存储库名称：DBDevopsDemoRepo.
5.在描述中，输入存储库描述：此存储库用于 DB 部署自动化演示。
6.可选步骤：选择添加标签向您的存储库添加一个或多个存储库标签（自定义属性标签，用于帮助您组织和管理您的 AWS 资源）。
7.创建。
步骤 3：启动 EC2 实例以托管 Jenkins 和 Liquibase
在此构建环境中，我将启用在 Amazon Linux AMI 上运行的 Amazon EC2 实例，以托管 Liquibase、Jenkins 以及此解决方案所需的其他程序包。
安装和配置 Jenkins、Java、Nginx、jq、Git
使用专用密钥连接到您的实例，然后切换至根用户。首先，让我们更新存储库并安装 Jenkins、Nginx、Git、Java 和 jq。
若要在 Amazon Linux 上安装 Jenkins，我们需要从以下位置添加 Jenkins 存储库和安装 Jenkins：
wget -O /etc/yum.repos.d/jenkins.repo http://pkg.jenkins-ci.org/redhat/jenkins.repo
rpm --import http://pkg.jenkins-ci.org/redhat/jenkins-ci.org.key
yum install -y jenkins
yum install -y java
yum install -y nginx1
yum install -y jq
yum install -y git-allJenkins 通常使用端口 TCP/8080，因此，我们将 Nginx 配置为代理。编辑 Nginx 配置文件 (/etc/nginx/nginx.conf) 并更改服务器配置，与以下类似：
Jenkins 通常使用端口 TCP/8080，并在安全组中将该端口向需要访问的计算机开放。
启动 Jenkins 和 Nginx 服务，并确保已将其配置为即便在重启后仍运行：
service jenkins start
service nginx start
chkconfig jenkins on
chkconfig nginx on
配置 EC2 实例上的 Git
确保您使用自己的电子邮件地址：
sudo -u jenkins git config --global credential.helper '!aws codecommit credential-helper $@‘
sudo -u jenkins git config --global credential.useHttpPath true
sudo -u jenkins git config --global user.email "email@domain.com"
sudo -u jenkins git config --global user.name (http://user.name/) "MyJenkinsServer"解锁 Jenkins
将浏览器指向 EC2 实例的公开 DNS 名称（例如，http://ec2-54-221-39-132.compute-1.amazonaws.com/），此时您应该能够看到 Jenkins 主页和解锁说明：
在自定义 Jenkins 页面上，选择安装建议的插件。
等待一段时间，直到 Jenkins 安装所有建议的插件。此过程完成之后，已安装插件旁边将会显示复选标记。
在创建第一个管理员用户页面上，输入 Jenkins 用户的用户名、密码、全名和电子邮件地址。
选择保存并继续、保存并完成以及开始使用 Jenkins。
下载 Liquibase 并将其安装到 EC2 实例上
将 Liquibase Community 版本下载为 .zip 文件夹。使用 Putty 或任何其他 SSH 工具登录到 EC2 实例，然后移至 Jenkins 安装目录 cd /var/lib/Jenkins。
创建一个名为 liquibase 的文件夹，然后将 Liquibase .zip 文件夹的内容复制到此文件夹。目录应与以下所示类似：
下载 JDBC 驱动程序并将其安装到 EC2 实例上
安装 JDBC 驱动程序，以便 Liquibase 连接到 RDS 数据库。在本示例中，我们使用的是 Aurora PostgreSQL，因此，需要的是 PostgreSQL JDBC 驱动程序。
下载 JDBC JAR 文件并将其置于 Liquibase 文件夹中。目录应与以下所示类似：
创建用于部署和回滚的 Bash shell 脚本
Jenkins 将在后台调用这些脚本。这些 Bash shell 脚本将通过分配至 EC2 实例的 IAM 角色调用 Secrets Manager，以提取数据库凭证、运行 Liquibase 实用程序以及部署和回滚更改。
1.创建用于部署的脚本。请注意，此脚本为 PostgreSQL 专用。针对不同的数据库相应地更改驱动程序和 classpath。使用 vi 之类的编辑器创建此文件。
cd /var/lib/jenkins
vi callLiquibaseDemoDeployment.sh
export lquser=`aws secretsmanager get-secret-value --secret-id dbdevopsAuroraCreds --region us-east-1 | jq --raw-output .SecretString | jq -r ."username"`
export lqpassword=`aws secretsmanager get-secret-value --secret-id dbdevopsAuroraCreds --region us-east-1 | jq --raw-output .SecretString | jq -r ."password"`
export hostname=`aws secretsmanager get-secret-value --secret-id dbdevopsAuroraCreds --region us-east-1 | jq --raw-output .SecretString | jq -r ."host"`
export portnumber=`aws secretsmanager get-secret-value --secret-id dbdevopsAuroraCreds --region us-east-1 | jq --raw-output .SecretString | jq -r ."port"`
bash $JENKINS_HOME/liquibase/liquibase --changeLogFile=$1 --url=jdbc:postgresql://$hostname:$portnumber/devopsdb --username=$lquser --password=$lqpassword --driver=org.postgresql.Driver --classpath=$JENKINS_HOME/liquibase/postgresql-42.2.8.jar update
然后保存此脚本并退出编辑器。
2.创建使用 Count 进行回滚的脚本。请注意，此脚本为 PostgreSQL 专用。针对不同的数据库相应地更改驱动程序和 classpath。
cd /var/lib/jenkins
vi callLiquibaseDemoRollback.sh
export JENKINS_HOME=/var/lib/jenkins/
export lquser=`aws secretsmanager get-secret-value --secret-id dbdevopsAuroraCreds --region us-east-1 | jq --raw-output .SecretString | jq -r ."username"`
export lqpassword=`aws secretsmanager get-secret-value --secret-id dbdevopsAuroraCreds --region us-east-1 | jq --raw-output .SecretString | jq -r ."password"`
export hostname=`aws secretsmanager get-secret-value --secret-id dbdevopsAuroraCreds --region us-east-1 | jq --raw-output .SecretString | jq -r ."host"`
export portnumber=`aws secretsmanager get-secret-value --secret-id dbdevopsAuroraCreds --region us-east-1 | jq --raw-output .SecretString | jq -r ."port"`
bash $JENKINS_HOME/liquibase/liquibase --changeLogFile=$1 --url=jdbc:postgresql://$hostname:$portnumber/devopsdb --username=$lquser --password=$lqpassword --driver=org.postgresql.Driver --classpath=$JENKINS_HOME/liquibase/postgresql-42.2.8.jar rollbackCount $2
然后保存此脚本并退出编辑器。
步骤 3：为 EC2 实例创建 IAM 角色
为 EC2 实例创建一个 IAM 角色，以访问 CodeCommit 存储库和 Secrets Manager。
1.创建角色 JenkinsEC2DevopsRole。
2.将 AWS 策略 AWSCodeCommitPowerUser 附加到该角色。
3.创建自定义策略 SecretsManagerRead，以读取 Secrets Manager 中的密钥并将其附加到角色。此自定义策略的 JSON 与以下类似：
将角色 JenkinsEC2DevopsRole 附加到运行 Jenkins 的 EC2 实例。
步骤 4：使用 SES 为 Jenkins 设置 SMTP 服务器
1.登录到 SES 的 AWS 控制台，并将区域选择为 us-east-1。
2.导航至 SMTP 设置并单击创建我的 SMTP 凭证。此操作会将凭证下载到本地计算机；下一步骤需要使用此文件的内容。
3.通过浏览器登录到 Jenkins 并导航至管理 Jenkins、配置系统。
4.在系统管理员电子邮件地址中输入您选择的电子邮件地址，该地址用于发送 Jenkins 通知。此电子邮件地址应为经过 SES 验证的电子邮件地址。请参阅有关如何在 SES 中验证电子邮件地址的文档。
5.在电子邮件通知下输入 SMTP 服务器名称（例如，步骤 4.2 中的 email-smtp.us-east-1.amazonaws.com）。
6.单击高级按钮，然后再单击使用 SMTP 身份验证选项旁边的复选框。然后设置以下字段：
- 用户名：已下载的 SMTP 凭证中的用户名（步骤 4.2）
- 密码：已下载的 SMTP 凭证中的密码（步骤 4.2）
- 使用 SSL：取消选中此复选框
- SMTP 端口：587
6.单击通过向收件人发送测试电子邮件测试配置选项旁边的复选框，以检查电子邮件通知功能。输入有效的电子邮件 ID 并单击测试配置按钮，以查看是否会在配置的邮箱中收到一封测试邮件。请注意，收件人电子邮件地址应经过 SES 验证才会收到测试邮件。请参阅有关如何在 SES 中验证电子邮件地址的文档。
7.保存。
步骤 5：将数据库代码推送至 CodeCommit 存储库
在先决条件中，我提到了可通过 Git 客户端连接到 CodeCommit 存储库的本地计算机。在这里，我将不再详细介绍该主题，许多其他博文中均有介绍。请参阅 CodeCommit 文档，了解如何将文件推送至 CodeCommit 存储库。
对于 Liquibase，可以 SQL、XML 和 JSON 格式指定更改。在本示例中，我将演示 SQL 格式。以下屏幕截图所示为推送到存储库 DBDevopsDemoRepo 的主分支的 Liquibase 格式化 SQL 文件。文件名为 changeset.sql。此文件用于保留代码，以便部署到数据库。
如何针对 Liquibase 设置此文件的格式
Liquibase 格式化 SQL 文件使用注释为 Liquibase 提供元数据。每个 SQL 文件均必须以下面的注释开头：
格式化 SQL 文件中的每个更改集必须以下面的注释开头：
在 changeset.sql 中，您可以看到作者为公共并且使用任意 ID 3 来指定更改集编号。此 ID 是唯一的。这些值有助于跟踪数据库中的更改。
然后是要部署的 DDL：
create table test3 (
id int primary key,
name varchar(255)
);
