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使用 GitHub Actions 将自动安全更新应用于 Azure Kubernetes 服务 (AKS) 节点

项目
10/26/2023

安全更新是维护 AKS 群集安全性与合规性的关键部分，具有用于基础 OS 的最新修补程序。这些更新包括 OS 安全修复项或内核更新。一些更新需要重启节点才能完成更新过程。

本文介绍如何使用 GitHub Actions 和 Azure CLI 自动执行 AKS 节点的更新过程，以创建基于 cron 自动运行的更新任务。

注意

还可以使用计划内维护自动执行节点映像升级并计划这些升级。有关详细信息，请参阅自动升级节点映像。

开始之前

本文假设你有现有 AKS 群集。如果需要 AKS 群集，请使用 Azure CLI、Azure PowerShell 或 Azure 门户创建一个。
本文还假定你拥有 GitHub 帐户和用于托管操作的配置文件存储库。如果没有该存储库，请创建一个与 GitHub 用户名同名的存储库。
需要安装和配置 Azure CLI 版本 2.0.59 或更高版本。运行 az --version 即可查找版本。如果需要进行安装或升级，请参阅安装 Azure CLI。

使用 `az aks upgrade` 更新节点

az aks upgrade 命令提供了一种无故障时间的方法来应用更新。命令执行以下操作：

对所有群集节点应用最新更新。
隔离（使节点无法计划新工作负载）并排空（将现有工作负载移到其他节点）节点的流量。
重新启动节点。
使更新的节点能够再次接收流量。

如果使用其他方法更新节点，AKS 将不会自动重启节点。

注意

运行具有 --node-image-only 标志的 az aks upgrade 将只更新节点映像。运行不带此标志的命令将升级节点映像和 Kubernetes 控制平面版本。有关详细信息，请参阅节点的托管升级文档和群集升级文档。

所有 Kubernetes 节点都在标准基于 Windows 或 Linux 的 Azure 虚拟机 (VM) 中运行。基于 Linux 的 VM 使用 Ubuntu 映像，其 OS 配置为每晚自动检查更新。

使用 az aks upgrade 命令时，Azure CLI 会创建大量具有最新安全性和内核更新的新节点。这些新节点最初被隔离，以防止在节点上计划任何应用，直到更新完成。更新完成后，Azure 会隔离并排空旧节点，然后取消隔离新节点，将所有计划的应用程序传输到新节点。

此过程要优于手动更新基于 Linux 的内核，因为 Linux 需要在安装新内核更新时重启。如果手动更新 OS，则还需要重启 VM，手动隔离并排空所有应用。

创建定时 GitHub Action

cron 是一种实用工具，使你可按自动计划运行一组命令或作业。若要创建作业以按自动计划更新 AKS 节点，你将需要一个存储库来托管操作。通常，GitHub Actions 与应用程序在同一存储库中进行配置，但你可以使用任何存储库。

导航到 GitHub 上的存储库。
选择操作。
选择“新建工作流”>“自己设置工作流”。
创建一个名为“升级群集节点映像”的 GitHub 操作，计划触发器将每隔 15 天凌晨 3 点运行一次。将以下代码复制到 YAML 中：
```
name: Upgrade cluster node images
on:
  schedule:
    - cron: '0 3 */15 * *'
```
创建一个名为 upgrade-node 的作业，此作业在 Ubuntu 代理上运行并连接到 Azure CLI 帐户，以执行节点升级命令。将以下代码复制到 on 键下的 YAML 中：
```
jobs:
  upgrade-node:
    runs-on: ubuntu-latest
```

在工作流中设置 Azure CLI

在“在市场中搜索操作”栏中，搜索“Azure 登录”。
选择“Azure 登录”。
在“安装”下，选择一个版本，例如 v1.4.6，然后复制安装代码片段。

将安装代码片段中的 steps 键和以下信息添加到 YAML：

name: Upgrade cluster node images
on:
  schedule:
    - cron: '0 3 */15 * *'
jobs:
  upgrade-node:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: Azure Login
        uses: Azure/login@v1.4.6
        with:
          creds: ${{ secrets.AZURE_CREDENTIALS }}

为 Azure CLI 创建凭据

在新浏览器窗口中，使用 az ad sp create-for-rbac 命令创建新的服务主体。请确保将 *{subscriptionID}* 替换为你自己的订阅 ID。

注意

此示例将在订阅范围内创建 Contributor 角色。可以提供满足你的需求的角色和范围。有关详细信息，请参阅 Azure 内置角色和 Azure RBAC 范围级别。
```
az ad sp create-for-rbac --role Contributor --scopes /subscriptions/{subscriptionID} -o json
```
输出应类似于以下示例输出：
```
{
  "appId": "xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx",
  "displayName": "xxxxx-xxx-xxxx-xx-xx-xx-xx-xx",
  "password": "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx",
  "tenant": "xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx"
}
```
复制输出并导航到 GitHub 存储库。
选择“设置”>“机密和变量”>“操作”>“新建存储库机密”。
对于“名称”，请输入 AZURE_CREDENTIALS。
对于“机密”，请复制创建服务主体时收到的输出的内容。
选择“添加机密”。

创建执行 Azure CLI 命令的步骤

导航到工作流 YAML 的窗口。
在“在市场中搜索操作”栏中，搜索“Azure CLI 操作”。
选择“Azure CLI 操作”。
在“安装”下，选择一个版本，例如 v1.0.8，然后复制安装代码片段。

将操作的内容粘贴到 *Azure Login* 步骤下的 YAML 中，类似于以下示例：

name: Upgrade cluster node images
on:
  schedule:
    - cron: '0 3 */15 * *'
jobs:
  upgrade-node:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: Azure Login
        uses: Azure/login@v1.4.6
        with:
          creds: ${{ secrets.AZURE_CREDENTIALS }}
      - name: Upgrade node images
        uses: Azure/cli@v1.0.8
        with:
          inlineScript: az aks upgrade -g {resourceGroupName} -n {aksClusterName} --node-image-only --yes

提示

可以像 AZURE_CREDENTIALS 一样，通过新建存储库机密将 -g 和 -n 参数与命令分离。

如果为这些参数创建机密，则需要将 {resourceGroupName} 和 {aksClusterName} 占位符替换为其机密对应项。例如 ${{secrets.RESOURCE_GROUP_NAME}} 和 ${{secrets.AKS_CLUSTER_NAME}}

将 YAML 重命名为 upgrade-node-images.yml。
选择“提交更改...”，添加提交消息，然后选择“提交更改”。

手动运行 GitHub Action

除了计划的运行之外，还可以通过添加名为 workflow_dispatch 的新 on 触发器手动运行工作流。

注意

若要升级单个节点池而不是群集上的所有节点池，请将 --name 参数添加到 az aks nodepool upgrade 命令，以指定节点池名称。例如：

az aks nodepool upgrade -g {resourceGroupName} --cluster-name {aksClusterName} --name {{nodePoolName}} --node-image-only

在 on 键下添加 workflow_dispatch 触发器：

name: Upgrade cluster node images
on:
  schedule:
    - cron: '0 3 */15 * *'
  workflow_dispatch:

YAML 应类似以下示例：

    name: Upgrade cluster node images
    on:
      schedule:
        - cron: '0 3 */15 * *'
      workflow_dispatch:
    jobs:
      upgrade-node:
        runs-on: ubuntu-latest
        steps:
          - name: Azure Login
            uses: Azure/login@v1.4.6
            with:
              creds: ${{ secrets.AZURE_CREDENTIALS }}
          - name: Upgrade node images
            uses: Azure/cli@v1.0.8
            with:
              inlineScript: az aks upgrade -g {resourceGroupName} -n {aksClusterName} --node-image-only --yes
          # Code for upgrading one or more node pools

后续步骤

有关 AKS 升级的详细信息，请参阅以下文章和资源：

有关升级最佳做法和其他注意事项的详细讨论，请参阅 AKS 补丁和升级指南。