CI / CD

Grundaufbau

CI/CD Aufbau

Begriffe

Continuous Integration

Ziel: Steigerung der Software-Qualität über permanente Integration der einzelnen Bestandteile
früher
- Erstellung der Software in sehr grossen Zeitabständen kurz vor Auslieferung
Continuous Integration
- Erstellung und Testung in kleinen Zyklen
- → frühzeitige Erkennung von Integrationsproblemen und fehlerhaften Tests
- kleine Deltas zwischen einzelnen Builds → leichteres Finden und Beheben von Fehlern

Continuous Delivery

Ziel: Codebasis, die jederzeit in Produktivumgebung bereitgestellt werden kann
Freigabe produktionsreife Build an Code-Repository
Eigenschaften
- mehr inkrementelle Updates für Anwendungen in Produktion → Reduzierung von Kosten, Zeitaufwand und Risiko bei Bereitstellung von Änderungen
  - Beispiel: “Nightly” Builds
- wichtig für kontinuierliche Bereitstellung: unkomplizierter und wiederholbarer Bereitstellungsprozess
Bereitstellung eines Artefaktes
Beispiele
- Firefox Nightly Release
- Chrome Canary

Continuous Deployment

automatische Auslieferung der Software auf Produktiv-Infrastruktur
in Praxis: App-Änderungen eines Entwicklers können binnen weniger Minuten nach Erstellung live gehen (wenn sie die automatischen Tests bestehen)

Build

Aktionen
- bezieht Quellcode aus Repository
- stellt Verknüpfungen zu relevanten Bibliotheken, Modulen und Abhängigkeiten her
- kompiliert/baut alle Komponenten zu ausführbaren Applikation
Übersetzung der Applikation in verpackte oder einsatzfähige Ausführumgebung
- z. B. in VM oder Container

Test

können während oder nach erfolgreichem Abschluss des Builds stattfinden
Arten
- Unit-Tests: Validierung von neuen Merkmalen und Funktionen
- Regressionstests: stellen sicher, dass Build mit anderen Anwendungen oder Diensten funktioniert
- Benutzerakzeptanztests: prüfen, ob Benutzer neuen Merkmale und Funktionen wie vorgesehen nutzen können
- …

GitLab-CI

in GitLab integriert
orchestriert durch GitLab Runners
ausgeführt in Executors
- Docker (bevorzugt)
- Shell (direkt auf Servre)
- VirtualBox / Parallels
- …

GitLab Webseite

Pipeline ansehen

GitLab-Repository > Build >Jobs > #123456: my-job

möglicher Output:

Running with gitlab-runner 18.0.3 (4e717029)
  on docker+machine jZ893qmd, system ID: r_KX7VbDpZ018a
Resolving secrets
Preparing the "docker+machine" executor
00:02
Using Docker executor with image alpine:3 ...
Using effective pull policy of [always] for container alpine:3
Pulling docker image alpine:3 ...
Using docker image sha256:cea2ff433c610f5363017404ce989632e12b953114fefc6f597a58e813c15d61 for alpine:3 with digest alpine@sha256:8a1f59ffb675680d47db6337b49d22281a139e9d709335b492be023728e11715 ...
Preparing environment
00:01
Using effective pull policy of [always] for container sha256:2e7190a90b3766c9129a0bd54a584233df5c8cd7306a49eb59e4d7f81a29eede
Running on runner-jz893qmd-project-15290-concurrent-0 via runner-jz893qmd-gitlab-1750145039-82fd3f38...
Getting source from Git repository
00:01
Fetching changes with git depth set to 20...
Initialized empty Git repository in /builds/uek/210/sa2023_210_3/ssteil/first-pipeline/.git/
Created fresh repository.
Checking out fc43b596 as detached HEAD (ref is main)...
Skipping Git submodules setup
Executing "step_script" stage of the job script
00:00
Using effective pull policy of [always] for container alpine:3
Using docker image sha256:cea2ff433c610f5363017404ce989632e12b953114fefc6f597a58e813c15d61 for alpine:3 with digest alpine@sha256:8a1f59ffb675680d47db6337b49d22281a139e9d709335b492be023728e11715 ...
$ echo "This is my first GitLab-CI pipeline"
This is my first GitLab-CI pipeline
$ pwd
/builds/uek/210/sa2023_210_3/ssteil/first-pipeline
$ ls -al
total 24
drwxrwxrwx    3 root     root          4096 Jun 17 07:41 .
drwxrwxrwx    4 root     root          4096 Jun 17 07:41 ..
drwxrwxrwx    6 root     root          4096 Jun 17 07:41 .git
-rw-rw-rw-    1 root     root           162 Jun 17 07:41 .gitlab-ci.yml
-rw-rw-rw-    1 root     root          6178 Jun 17 07:41 README.md
$ uname -a
Linux runner-jz893qmd-project-15290-concurrent-0 6.8.0-1030-gcp #32~22.04.1-Ubuntu SMP Tue Apr 29 23:17:09 UTC 2025 x86_64 Linux
Cleaning up project directory and file based variables
00:01
Job succeeded

Konfiguration: `.gitlab-ci.yml`

GitLab Docs - CI/CD YAML syntax reference
mit .gitlab-ci.yml im Repository
Aufteilung in Stages → enthalten Jobs
- getriggert durch Rules
definiert Ausführungsumgebung (z. B. Docker-Image)
definiert, welche Resultate (Tests, Binaries, …) als Artefakte gespeichert werden sollen

Aufbau:

stages
- Gruppierung von Jobs

Rules (GitLab Docs - Specify when jobs run with rules)

if (GitLab Docs - CI/CD YAML syntax reference (rules:if))

Beispiel:

stages:
  - build
  - test
  - deliver
  - deploy

default:
  image: alpine:3

job1:
  stage: build
  script:
    - echo "Executed on all branches"

job2:
  stage: build
  rules:
    - if: $CI_COMMIT_BRANCH == 'production'
  script:
    - echo "Executed only on the production branch"

job3:
  stage: build
  rules:
    - if: $CI_COMMIT_BRANCH == 'main' || $CI_COMMIT_BRANCH == 'staging'
  script:
    - echo "Executed on the branches main and staging" 

Pipeline mit Azure

GitLab-Projekt erstellen

cd existing_folder
git init --initial-branch=main
git remote add origin <path-to-gitlab-repository>
git add . 
git commit -m "Initial commit"
git push -u origin main

Umgebungsvariablen in CI/CD-Einstellungen definieren
- AZURE_CLI_APPID
- AZURE_CLI_PASSWORD
- AZURE_CLI_TENANT

Azure Ressourcen erstellen, welche nicht im .gitlab-ci.yml erstellt werden (siehe Spring App mit Docker Compose)

az provider register --namespace Microsoft.ContainerRegistry
az acr create --resource-group bbcssteilContainerRegistryRG --name bbcssteilcr --sku Basic

Docker Engine (über Docker Desktop) starten

az acr login --name bbcssteilcr
az acr show --name bbcssteilcr --resource-group bbcssteilContainerRegistryRG --query id
az ad sp create-for-rbac --scopes /subscriptions/c912ae16-0c3b-47bc-a267-743415032e19/resourceGroups/bbcssteilContainerRegistryRG/providers/Microsoft.ContainerRegistry/registries/bbcssteilcr --role 'Owner'

Beispiel für .gitlab-ci.yml

variables:
  RG_NAME:
    value: "uek-210"
  LOCATION:
    value: "switzerlandnorth"
  CONTAINER_REGISTRY:
    value: "bbcssteilcr"
  IMAGE_NAME:
    value: studle

stages:
  - build
  - deploy

build:
  stage: build
  image: docker:latest
  services:
    - docker:dind
  script:
    - docker login -u $AZURE_CLI_APPID -p $AZURE_CLI_PASSWORD $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io
    - docker build -t studle .
    - docker tag studle $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io/studle:latest
    - docker push $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io/studle:latest
    - echo "docker container studle was built and pushed"
    - echo "docker container mariadb was pushed"

deploy:
  stage: deploy
  image: mcr.microsoft.com/azure-cli:latest
  script:
    - az login --service-principal -u ${AZURE_CLI_APPID} -p ${AZURE_CLI_PASSWORD} --tenant ${AZURE_CLI_TENANT}
    - az provider register --namespace Microsoft.ContainerRegistry
    - az container create --resource-group bbcssteilContainerRegistryRG --file deploy-aci.yaml --registry-login-server ${CONTAINER_REGISTRY}.azurecr.io --registry-username ${AZURE_CLI_APPID} --registry-password ${AZURE_CLI_PASSWORD}

Committen und auf GitLab pushen

Pipeline mit Azure und BICEP

Bicep-Datei erstellen

deploy-studle-app.bicep

param name string = 'azure-studle'
param location string = resourceGroup().location 
param image string 
param registry string 
param username string 

@secure() 
param password string 

resource containerGroups_azure_studle_name_resource 'Microsoft.ContainerInstance/containerGroups@2022-10-01-preview' = { 
  name: name 
  location: location 
  tags: { 
    'docker-compose-application': 'docker-compose-application' 
  } 
  properties: { 
    sku: 'Standard' 
    containers: [ 
      { 
        name: 'app' 
        properties: { 
          image: '${registry}/${image}:latest' 
          ports: [ 
            { 
              protocol: 'TCP' 
              port: 80 
            } 
          ] 
          environmentVariables: [ 
            { 
              name: 'SERVER_PORT' 
              value: '80' 
            }
            { 
              name: 'SPRING_DATASOURCE_URL' 
              value: 'jdbc:mariadb://db:3306/studle' 
            } 
          ] 
          resources: { 
            requests: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1 
            }
            limits: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1 
            } 
          } 
        } 
      } 
      { 
        name: 'db' 
        properties: { 
          image: 'mariadb:10.9' 
          ports: [] 
          environmentVariables: [ 
            { 
              name: 'MARIADB_ROOT_PASSWORD' 
              value: 'password' 
            } 
            { 
              name: 'MARIADB_DATABASE' 
              value: 'studle' 
            } 
          ] 
          resources: { 
            requests: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1 
            } 
            limits: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1 
            } 
          } 
        } 
      } 
      { 
        name: 'aci--dns--sidecar' 
        properties: { 
          image: 'docker/aci-hostnames-sidecar:1.0' 
          command: [ 
            '/hosts' 
            'app' 
            'db' 
          ] 

          ports: [] 
          environmentVariables: [] 
          resources: { 
            requests: { 
              memoryInGB: '0.1' 
              cpu: '0.01' 
            } 
          } 
        } 
      } 
    ] 
    initContainers: [] 
    imageRegistryCredentials: [ 
      { 
        server: registry 
        username: username 
        password: password 
      } 
    ] 
    restartPolicy: 'Always' 
    ipAddress: { 
      ports: [ 
        { 
          protocol: 'TCP' 
          port: 80 
        } 
      ] 
      type: 'Public' 
    } 
    osType: 'Linux' 
  } 
}  

.gitlab-ci.yml anpassen

Es werden dabei zwei zusätzliche Zeilen benötigt (unteren zwei):

  script:
    - az login --service-principal -u ${AZURE_CLI_APPID} -p ${AZURE_CLI_PASSWORD} --tenant ${AZURE_CLI_TENANT}
    - az provider register --name Microsoft.ContainerInstance
    - az deployment group create --resource-group bbcssteilContainerRegistryRG  --template-file deploy-studle-app.bicep --parameters image=studle registry=$CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io username=$AZURE_CLI_APPID password=$AZURE_CLI_PASSWORD

variables:
  RG_NAME:
    value: "uek-210"
  LOCATION:
    value: "switzerlandnorth"
  CONTAINER_REGISTRY:
    value: "bbcssteilcr"
  IMAGE_NAME:
    value: studle

stages:
  - build
  - deploy

build:
  stage: build
  image: docker:latest
  services:
    - docker:dind
  script:
    - docker login -u $AZURE_CLI_APPID -p $AZURE_CLI_PASSWORD $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io
    - docker build -t studle .
    - docker tag studle $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io/studle:latest
    - docker push $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io/studle:latest
    - echo "docker container studle was built and pushed"
    - echo "docker container mariadb was pushed"

deploy:
  stage: deploy
  image: mcr.microsoft.com/azure-cli:latest
  script:
    - az login --service-principal -u ${AZURE_CLI_APPID} -p ${AZURE_CLI_PASSWORD} --tenant ${AZURE_CLI_TENANT}
    - az provider register --name Microsoft.ContainerInstance
    - az deployment group create --resource-group bbcssteilContainerRegistryRG  --template-file deploy-studle-app.bicep --parameters image=studle registry=$CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io username=$AZURE_CLI_APPID password=$AZURE_CLI_PASSWORD

Repository committen und pushen

Infrastructure as Code mit Azure

in GitLab neues Projekt ohne README.md erstellen

existierenden Ordner ins GitLab-Repository pushen (siehe in GitLab-Projekt unter Push an existing folder)

cd existing_folder
git init --initial-branch=main
git remote add origin <path-to-gitlab-repository>
git add . 
git commit -m "Initial commit"
git push -u origin main

Service Principal erstellen (siehe az ad sp - Service Principal)

az ad sp create-for-rbac --scopes /subscriptions/c912ae16-0c3b-47bc-a267-743415032e19 --role 'Owner'

Output:

{
  "appId": "xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx",
  "displayName": "azure-cli-2025-06-17-12-07-29",
  "password": "9Ailu~u.2lJe2jk2f5=tQEA8o.fhq4_dQrHncIo2",
  "tenant": "xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx"
}

GitLab-Variablen erstellen
- AZURE_CLI_APPID
- AZURE_CLI_PASSWORD
- AZURE_CLI_TENANT

.gitlab-ci.yml erstellen

variables:
  RG_NAME:
    value: "uek-210"
  LOCATION:
    value: "switzerlandnorth"
  CONTAINER_REGISTRY:
    value: "ssteilregistry"
  IMAGE_NAME:
    value: studle

stages:
  - build
  - deploy

build:
  stage: build
  image: docker:latest
  services:
    - docker:dind
  script:
    - docker login -u $AZURE_CLI_APPID -p $AZURE_CLI_PASSWORD $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io
    - docker build -t studle .
    - docker tag studle $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io/studle:latest
    - docker push $CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io/studle:latest
    - echo "docker container studle was built and pushed"
    - echo "docker container mariadb was pushed"

deploy:
  stage: deploy
  image: mcr.microsoft.com/azure-cli:latest
  script:
    - az login --service-principal -u ${AZURE_CLI_APPID} -p ${AZURE_CLI_PASSWORD} --tenant ${AZURE_CLI_TENANT}
    - az provider register --name Microsoft.ContainerInstance
    - az deployment group create --resource-group bbcssteilContainerRegistryRG  --template-file deploy-studle-app.bicep --parameters image=studle registry=$CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io username=$AZURE_CLI_APPID password=$AZURE_CLI_PASSWORD

Bicep-Datei erstellen

deploy-studle-app.bicep

param name string = 'azure-studle'
param location string = resourceGroup().location 
param image string 
param registry string 
param username string 

@secure() 
param password string 

resource containerGroups_azure_studle_name_resource 'Microsoft.ContainerInstance/containerGroups@2022-10-01-preview' = { 
  name: name 
  location: location 
  tags: { 
    'docker-compose-application': 'docker-compose-application' 
  } 
  properties: { 
    sku: 'Standard' 
    containers: [ 
      { 
        name: 'app' 
        properties: { 
          image: '${registry}/${image}:latest' 
          ports: [ 
            { 
              protocol: 'TCP' 
              port: 80 
            } 
          ] 
          environmentVariables: [ 
            { 
              name: 'SERVER_PORT' 
              value: '80' 
            }
            { 
              name: 'SPRING_DATASOURCE_URL' 
              value: 'jdbc:mariadb://db:3306/studle' 
            } 
          ] 
          resources: { 
            requests: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1 
            }
            limits: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1 
            } 
          } 
        } 
      } 
      { 
        name: 'db' 
        properties: { 
          image: 'mariadb:10.9' 
          ports: [] 
          environmentVariables: [ 
            { 
              name: 'MARIADB_ROOT_PASSWORD' 
              value: 'password' 
            } 
            { 
              name: 'MARIADB_DATABASE' 
              value: 'studle' 
            } 
          ] 
          resources: { 
            requests: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1 
            } 
            limits: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1 
            } 
          } 
        } 
      } 
      { 
        name: 'aci--dns--sidecar' 
        properties: { 
          image: 'docker/aci-hostnames-sidecar:1.0' 
          command: [ 
            '/hosts' 
            'app' 
            'db' 
          ] 

          ports: [] 
          environmentVariables: [] 
          resources: { 
            requests: { 
              memoryInGB: 1 
              cpu: 1
            } 
          } 
        } 
      } 
    ] 
    initContainers: [] 
    imageRegistryCredentials: [ 
      { 
        server: registry 
        username: username 
        password: password 
      } 
    ] 
    restartPolicy: 'Always' 
    ipAddress: { 
      ports: [ 
        { 
          protocol: 'TCP' 
          port: 80 
        } 
      ] 
      type: 'Public' 
    } 
    osType: 'Linux' 
  } 
}  

Repository committen und pushen

Grundaufbau​

Begriffe​

Continuous Integration​

Continuous Delivery​

Continuous Deployment​

Build​

Test​

GitLab-CI​

GitLab Webseite​

Konfiguration: .gitlab-ci.yml​

Pipeline mit Azure​

Pipeline mit Azure und BICEP​

Infrastructure as Code mit Azure​