Jenkins

Wat is Jenkins?

Jenkins is een open-source automatiseringsserver die ontwikkeld is om het proces van softwareontwikkeling te stroomlijnen door Continuous Integration (CI) en Continuous Delivery (CD) te ondersteunen. In eenvoudige termen maakt Jenkins het mogelijk om code sneller en betrouwbaarder te bouwen, te testen en te implementeren door repetitieve taken te automatiseren. Het is een van de meest gebruikte tools in DevOps-omgevingen en helpt teams om de kwaliteit van software te verbeteren en snellere releasecycli te behalen.

Oorspronkelijk werd Jenkins ontwikkeld als een fork van Hudson in 2011, nadat er conflicten ontstonden over de toekomst van het project. Sindsdien is Jenkins uitgegroeid tot een van de populairste CI/CD-tools met een actieve community, duizenden plug-ins en brede ondersteuning voor verschillende programmeertalen en frameworks.

Of je nu een start-up bent die snellere iteraties wil uitvoeren of een groot bedrijf met complexe ontwikkelomgevingen, Jenkins biedt de flexibiliteit en kracht om softwareontwikkeling te versnellen.

Waarom Jenkins gebruiken?

Jenkins wordt door duizenden bedrijven wereldwijd ingezet voor het stroomlijnen van softwareontwikkelingsprocessen. Maar waarom kiezen zoveel organisaties voor deze tool? Hier zijn enkele belangrijke voordelen:

1. Volledige automatisering van CI/CD-processen

Jenkins stelt ontwikkelteams in staat om elk onderdeel van hun softwarelevenscyclus te automatiseren. Van het bouwen en testen van code tot het implementeren ervan in productieomgevingen—alles kan geautomatiseerd worden. Hierdoor worden menselijke fouten geminimaliseerd en wordt de snelheid van releases aanzienlijk verhoogd.

2. Flexibiliteit door duizenden plug-ins

Een van de grootste krachten van Jenkins is het enorme aanbod aan plug-ins. Of je nu werkt met GitHub, Docker, Kubernetes of cloudproviders zoals AWS en Azure—Jenkins integreert moeiteloos met vrijwel elk ontwikkeltool en platform. Hierdoor kan Jenkins eenvoudig worden aangepast aan de specifieke behoeften van een project of organisatie.

3. Open-source en community-gedreven

Omdat Jenkins open-source is, zijn er geen licentiekosten aan verbonden. Bovendien profiteer je van een grote community die continu nieuwe features en plug-ins ontwikkelt. Problemen worden snel opgelost en er is een overvloed aan documentatie en tutorials beschikbaar.

4. Schaalbaarheid voor groeiende projecten

Of je nu een klein project beheert of complexe, grootschalige systemen hebt, Jenkins is schaalbaar. Dankzij de gedistribueerde architectuur kun je eenvoudig extra agents toevoegen en taken verdelen over meerdere machines voor optimale prestaties.

5. Platformonafhankelijk

Jenkins is geschreven in Java, waardoor het op vrijwel elk besturingssysteem draait, zoals Windows, macOS en Linux. Dit maakt het toegankelijk voor diverse ontwikkelomgevingen.

Vergelijking met andere CI/CD-tools

Hoewel er verschillende alternatieven bestaan, zoals GitLab CI/CD, CircleCI en Bamboo, onderscheidt Jenkins zich door zijn flexibiliteit, uitgebreide plugin-ecosysteem en de enorme community. Voor organisaties die maatwerk en volledige controle wensen, blijft Jenkins vaak de eerste keuze.

Kernconcepten van Jenkins

Om effectief met Jenkins te werken, is het belangrijk om de basisconcepten te begrijpen. Deze componenten vormen de kern van hoe Jenkins functioneert en hoe je het kunt gebruiken voor jouw automatiseringsbehoeften.

Jenkins Controller (voorheen Master)

De Jenkins Controller is het brein van de operatie. Deze coördineert taken, beheert de configuratie en distribueert opdrachten naar agents (slaves) voor uitvoering. De controller bevat ook de gebruikersinterface waarin je pipelines instelt en resultaten bekijkt.

Belangrijk: De term "Master" is vervangen door "Controller" om meer inclusieve terminologie te gebruiken.

Jenkins Agent (voorheen Slave)

Agents voeren de daadwerkelijke taken uit, zoals het bouwen, testen en implementeren van code. Je kunt meerdere agents configureren om taken te verdelen en de werklast te balanceren. Dit is vooral handig voor grote projecten waarbij meerdere builds gelijktijdig draaien.

Jenkins Node

Een node is elke machine waarop Jenkins-taken kunnen draaien. De controller zelf is een node, maar je kunt externe agents toevoegen om builds op andere machines uit te voeren. Dit maakt Jenkins uiterst flexibel en schaalbaar.

Jenkins Job/Project

Een job (of project) is een taak die Jenkins uitvoert. Dit kan variëren van een eenvoudige "build and test"-taak tot complexe multi-stage CI/CD-pipelines. Jobs kunnen handmatig worden gestart of automatisch worden getriggerd door bijvoorbeeld code-updates.

Jenkins Pipeline

Een pipeline is een reeks stappen die worden uitgevoerd om software te bouwen, te testen en te implementeren. Jenkins ondersteunt "Pipeline as Code" via het Jenkinsfile, waarmee ontwikkelaars hun CI/CD-workflows direct in de codebase kunnen beheren. Hierdoor wordt versiebeheer van de pipeline mogelijk gemaakt en blijft het ontwikkelproces transparant en reproduceerbaar.

Voorbeeld van een eenvoudig Jenkinsfile:

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Build') {
            steps {
                echo 'Building the application...'
            }
        }
        stage('Test') {
            steps {
                echo 'Running tests...'
            }
        }
        stage('Deploy') {
            steps {
                echo 'Deploying to production...'
            }
        }
    }
}

Jenkins-architectuur

De kracht van Jenkins zit niet alleen in zijn flexibiliteit, maar ook in de schaalbare architectuur die het biedt. Jenkins maakt gebruik van een Controller-Agent model, waarmee ontwikkelaars eenvoudig builds kunnen uitvoeren op verschillende machines en omgevingen. Dit zorgt voor een efficiënter gebruik van middelen en een snellere doorlooptijd van CI/CD-processen.

1. Controller-Agent model

De Jenkins Controller beheert de algehele werking van Jenkins. Het is verantwoordelijk voor het ontvangen van opdrachten, het plannen van taken, het beheren van gebruikers en het coördineren van agents. De daadwerkelijke uitvoering van taken gebeurt meestal op Jenkins Agents.

• Controller → Regelt de coördinatie en bevat de webinterface.

• Agents → Voeren de daadwerkelijke taken uit, zoals builds, tests en deployments.

Voordeel: Dit model zorgt ervoor dat zware processen niet op de controller zelf draaien, waardoor deze responsief blijft.

2. Gedistribueerde builds

Door gebruik te maken van meerdere agents kun je builds verdelen over verschillende machines. Dit verbetert niet alleen de prestaties, maar maakt het ook mogelijk om builds te testen in verschillende omgevingen (bijvoorbeeld Linux, Windows en macOS).

Voorbeeldscenario:
Stel je hebt een groot project dat bestaat uit meerdere microservices. Je kunt dan per microservice een aparte agent inzetten, zodat builds parallel uitgevoerd worden.

3. Load balancing en schaalbaarheid

Jenkins ondersteunt load balancing via Jenkins Agents, waarmee je piekbelasting eenvoudig kunt opvangen. Dit maakt Jenkins geschikt voor zowel kleine teams als grote enterprises.

Voorbeeld van een Jenkins-architectuur:

                +--------------------+
                |  Jenkins Controller|
                +--------------------+
                          |
            +-------------+-------------+
            |                           |
   +----------------+         +----------------+
   | Jenkins Agent 1|         | Jenkins Agent 2|
   +----------------+         +----------------+
        (Linux)                      (Windows)

In deze opstelling verdeelt de controller de taken tussen de agents, afhankelijk van hun beschikbaarheid en compatibiliteit.

Jenkins installeren en configureren

Een van de voordelen van Jenkins is dat de installatie relatief eenvoudig is. Hieronder lees je hoe je snel aan de slag kunt.

Stap 1: Jenkins installeren

Benodigdheden:

• Java Development Kit (JDK) 8 of hoger

• Een server of lokale machine (Windows, macOS of Linux)

Installatiestappen:

1. Download Jenkins van de officiële website (jenkins.io).

2. Installeer Jenkins op je systeem:

   • Windows: Gebruik de MSI-installer.

   • macOS: Gebruik Homebrew (brew install jenkins-lts).

   • Linux: Gebruik een pakketbeheerder zoals apt of yum.

3. Start Jenkins:

   • Windows/macOS: Jenkins start automatisch.

   • Linux: Start Jenkins handmatig via:

     sudo systemctl start jenkins

4. Toegang krijgen tot Jenkins: Open je browser en ga naar http://localhost:8080. Hier krijg je de vraag om een initiële admin-wachtwoord in te voeren. Dit wachtwoord vind je in het bestand /var/lib/jenkins/secrets/initialAdminPassword.

Stap 2: Eerste configuratie

1. Voer het initiële admin-wachtwoord in.

2. Kies “Suggested Plugins” om de aanbevolen plug-ins automatisch te installeren.

3. Maak een admin-account aan.

4. Stel Jenkins in voor gebruik door basisinstellingen te voltooien.

Stap 3: Plug-ins toevoegen

Plug-ins vormen het hart van Jenkins en maken de tool extreem flexibel. Tijdens de initiële configuratie kun je direct aanbevolen plugins installeren. Wil je later meer toevoegen? Ga dan naar:

Beheer Jenkins → Beheer Plugins → Beschikbaar

Populaire plug-ins:

• GitHub Integration: Voor integratie met GitHub repository’s.

• Pipeline Plugin: Voor het opzetten van Jenkins Pipelines.

• Docker Pipeline: Voor integratie met Docker containers.

• Blue Ocean: Een visuele interface voor het beheren van pipelines.

Stap 4: Eerste pipeline opzetten

Nu Jenkins is geïnstalleerd en geconfigureerd, kun je je eerste pipeline bouwen.

Stappen:

1. Ga naar Dashboard → Nieuwe item → Pipeline.

2. Geef je pipeline een naam.

3. Selecteer Pipeline als projecttype.

4. Voeg onder “Pipeline script” het volgende toe:

   pipeline {
       agent any
       stages {
           stage('Build') {
               steps {
                   echo 'Building the application...'
               }
           }
           stage('Test') {
               steps {
                   echo 'Running tests...'
               }
           }
           stage('Deploy') {
               steps {
                   echo 'Deploying application...'
               }
           }
       }
   }

5. Klik op Build now en bekijk het resultaat.

Jenkins pipelines: Automatiseren van CI/CD

De kracht van Jenkins ligt in het gebruik van pipelines. Hiermee kun je volledige CI/CD-processen automatiseren, van code bouwen en testen tot productie-deployments.

1. Declarative vs. Scripted pipelines

• Declarative Pipeline:
  De meest gebruikte vorm, makkelijker leesbaar en onderhoudbaar.
  Voorbeeld:

  pipeline {
      agent any
      stages {
          stage('Build') {
              steps {
                  echo 'Building...'
              }
          }
          stage('Test') {
              steps {
                  echo 'Testing...'
              }
          }
          stage('Deploy') {
              steps {
                  echo 'Deploying...'
              }
          }
      }
  }

• Scripted Pipeline:
  Flexibeler, maar complexer. Gebruikt volledige Groovy syntax. Voorbeeld:

  node {
      stage('Build') {
          echo 'Building...'
      }
      stage('Test') {
          echo 'Testing...'
      }
      stage('Deploy') {
          echo 'Deploying...'
      }
  }

2. Voorbeeld van een Jenkinsfile

Een Jenkinsfile definieert de complete CI/CD-pipeline en wordt opgeslagen in de root van je repository.

pipeline {
    agent any
    environment {
        DEPLOY_ENV = 'production'
    }
    stages {
        stage('Build') {
            steps {
                sh 'npm install'
            }
        }
        stage('Test') {
            steps {
                sh 'npm test'
            }
        }
        stage('Deploy') {
            steps {
                sh 'npm run deploy -- --env $DEPLOY_ENV'
            }
        }
    }
}

Voordelen van een Jenkinsfile:

• Versiebeheer samen met de code

• Transparantie over het build-proces

• Herbruikbaarheid voor verschillende projecten

3. Foutenafhandeling en retries

In een pipeline is het belangrijk om foutafhandeling in te bouwen. Jenkins ondersteunt timeouts, retries en error-handling:

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                retry(3) {
                    sh 'some-flaky-command'
                }
            }
        }
    }
}

4. Notificaties en monitoring

Jenkins kan meldingen sturen via e-mail, Slack of andere communicatietools bij succesvolle of gefaalde builds. Voeg bijvoorbeeld een Slack-notificatie toe na een succesvolle deployment:

post {
    success {
        slackSend(channel: '#ci-cd', message: 'Deployment was successful!')
    }
}

Veiligheid en toegangsbeheer

Een belangrijk aspect van Jenkins is het beheren van de veiligheid en toegangsrechten binnen de omgeving. Omdat Jenkins vaak als centrale tool binnen CI/CD-omgevingen fungeert, is het essentieel om gevoelige gegevens en toegang te beveiligen.

1. Gebruikersbeheer en rolgebaseerde toegang

Standaard biedt Jenkins eenvoudige gebruikersauthenticatie, maar voor grotere teams is het aan te raden om gebruik te maken van Role-Based Access Control (RBAC).

• Admin gebruikers: Beheer de volledige Jenkins-instantie.

• Developers: Mogen pipelines beheren en builds uitvoeren.

• Viewers: Hebben alleen leesrechten en kunnen buildresultaten bekijken.

Hoe stel je RBAC in?

1. Ga naar Beheer Jenkins → Beheer Plugins en installeer de Role-based Authorization Strategy plugin.

2. Stel gebruikersrollen in via Beheer Jenkins → Beveiliging configureren.

3. Wijs rechten toe op projectniveau voor maximale controle.

2. Credential management

Jenkins biedt een Credential Manager waarmee je gevoelige gegevens, zoals API-sleutels, wachtwoorden en SSH-sleutels, veilig kunt opslaan.

Voordelen:

• Gevoelige data wordt nooit direct in Jenkinsfiles opgeslagen.

• Toegang tot credentials kan worden beperkt op basis van gebruikersrechten.

Voorbeeld van het gebruik van credentials in een Jenkinsfile:

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Deploy') {
            steps {
                withCredentials([string(credentialsId: 'API_KEY', variable: 'apiKey')]) {
                    sh 'curl -H "Authorization: Bearer $apiKey" https://api.example.com/deploy'
                }
            }
        }
    }
}

3. Best practices voor veiligheid

• Gebruik HTTPS om verkeer tussen Jenkins en gebruikers te versleutelen.

• Beperk toegang tot de Jenkins-server met firewalls of VPN's.

• Houd Jenkins up-to-date om beveiligingslekken te voorkomen.

• Gebruik two-factor authentication (2FA) waar mogelijk.

Integraties en uitbreidingen

Een van de grootste krachten van Jenkins is het vermogen om te integreren met bijna elke tool of dienst via een uitgebreid aanbod aan plug-ins.

1. Populaire Jenkins-plugins

• GitHub Plugin: Koppelt Jenkins direct aan je GitHub-repositories.

• Docker Plugin: Maakt het mogelijk om builds in containers te draaien.

• Pipeline Plugin: Voor het opzetten van complexe CI/CD-workflows.

• Slack Notification Plugin: Stuurt automatische meldingen naar Slack-kanalen.

• Blue Ocean: Biedt een visuele interface voor het beheren van pipelines.

2. Jenkins in cloudomgevingen

Jenkins werkt moeiteloos samen met cloudproviders als AWS, Azure en Google Cloud. Veel teams kiezen ervoor Jenkins in de cloud te draaien voor betere schaalbaarheid en minder onderhoud.

Integratievoorbeelden:

• AWS EC2 Plugin: Maakt automatisch nieuwe agents aan wanneer extra rekenkracht nodig is.

• Azure DevOps Plugin: Integreert Azure Repos en Pipelines met Jenkins.

• Google Cloud Build Plugin: Maakt het mogelijk om Jenkins-builds in Google Cloud uit te voeren.

3. Monitoring en feedbacktools

Het is cruciaal om pipelines te monitoren en tijdig in te grijpen bij fouten. Jenkins biedt standaard logging en buildrapportages, maar kan ook uitgebreid worden met externe monitoringtools.

Aanbevolen tools:

• Prometheus & Grafana: Voor realtime metrics en dashboards.

• ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana): Voor logbeheer en visualisatie.

• New Relic of Datadog: Voor diepgaande performance monitoring.

Jenkins X – De volgende stap in CI/CD

Jenkins X is de cloud-native variant van Jenkins, ontworpen om moderne applicaties in Kubernetes-omgevingen te ondersteunen. Waar klassieke Jenkins vooral geschikt is voor on-premise en traditionele CI/CD, richt Jenkins X zich op automatisering in de cloud.

1. Wat is Jenkins X?

Jenkins X biedt geoptimaliseerde CI/CD-processen voor container-based en microservices-architecturen. Het maakt gebruik van Kubernetes, Helm en GitOps-principes om het beheer van infrastructuur en software-implementaties te vereenvoudigen.

2. Belangrijkste verschillen tussen Jenkins en Jenkins X

3. Gebruiksscenario’s voor Jenkins X

• Microservices-architecturen

• Cloud-native projecten

• Teams die Kubernetes gebruiken

• Snelle schaalbaarheid en geautomatiseerde infrastructuur

Voordelen en nadelen van Jenkins

Hoewel Jenkins een van de populairste CI/CD-tools is, heeft het zowel sterke punten als enkele aandachtspunten. Hieronder zetten we de belangrijkste voor- en nadelen op een rij om een gebalanceerd beeld te geven.

Voordelen van Jenkins

1. Open-source en gratis
   Jenkins is volledig open-source en vrij te gebruiken. Er zijn geen licentiekosten, wat het aantrekkelijk maakt voor zowel start-ups als grote ondernemingen.

2. Flexibiliteit en uitbreidbaarheid
   Dankzij de duizenden beschikbare plug-ins kan Jenkins eenvoudig worden aangepast aan vrijwel elke ontwikkelomgeving. Of je nu werkt met Git, Docker, Kubernetes of cloudproviders, Jenkins integreert naadloos.

3. Grote community en rijke documentatie
   Jenkins heeft een actieve wereldwijde community. Hierdoor is er uitgebreide documentatie, zijn er talloze tutorials beschikbaar en worden veelvoorkomende problemen snel opgelost.

4. Platformonafhankelijkheid
   Jenkins draait op vrijwel elk besturingssysteem dat Java ondersteunt, waaronder Windows, macOS en Linux. Hierdoor kan het eenvoudig worden geïntegreerd in bestaande infrastructuren.

5. Volledige CI/CD-ondersteuning
   Jenkins ondersteunt het volledige CI/CD-proces: van het bouwen en testen van code tot aan de uiteindelijke deployment. Dit maakt het een one-stop-oplossing voor softwareontwikkeling.

Nadelen van Jenkins

1. Complexiteit en leercurve
   Voor beginners kan Jenkins intimiderend zijn. Het opzetten van geavanceerde pipelines of het beheren van complexe builds vereist diepgaande kennis.

2. Onderhoudsintensief
   Door het gebruik van veel plug-ins kan de onderhoudslast toenemen. Plug-ins moeten regelmatig worden bijgewerkt en incompatibiliteiten kunnen optreden na Jenkins-updates.

3. Gebruikersinterface is gedateerd
   Hoewel de functionaliteit van Jenkins krachtig is, vinden veel gebruikers de standaardinterface minder intuïtief. De Blue Ocean plugin biedt een moderner alternatief, maar vereist extra installatie.

4. Beveiligingsrisico’s bij verkeerde configuratie
   Omdat Jenkins vaak toegang heeft tot gevoelige data en productieomgevingen, is verkeerde configuratie een beveiligingsrisico. Regelmatig onderhoud en het volgen van best practices zijn daarom essentieel.

Veelvoorkomende fouten en hoe ze te voorkomen

Bij het gebruik van Jenkins kunnen er verschillende problemen ontstaan, vooral wanneer de configuratie complexer wordt. Hier zijn enkele van de meest voorkomende valkuilen en hoe je ze kunt vermijden.

1. Build failures door foutieve configuratie

• Oorzaak: Verkeerde padverwijzingen, foute build-omgevingen of ontbrekende dependencies.

• Oplossing:

  • Controleer het buildlog nauwkeurig.

  • Gebruik een Jenkinsfile om buildprocessen te standaardiseren.

  • Test de pipeline eerst in een staging-omgeving.

2. Lange buildtijden

• Oorzaak: Inefficiënte scripts, te veel parallelle processen of resourcebeperkingen.

• Oplossing:

  • Gebruik caching en minimaliseer afhankelijkheden.

  • Voeg extra agents toe voor parallelle builds.

  • Optimaliseer testcases en vermijd overbodige stappen.

3. Problemen met plug-ins

• Oorzaak: Verouderde of incompatibele plug-ins kunnen leiden tot systeemfouten.

• Oplossing:

  • Houd plug-ins up-to-date.

  • Controleer compatibiliteit voordat je Jenkins zelf bijwerkt.

  • Gebruik de Plugin Manager om problematische plug-ins snel te identificeren.

4. Beveiligingslekken door verkeerde permissies

• Oorzaak: Onvoldoende afgeschermde credentials of te ruime toegangsrechten.

• Oplossing:

  • Gebruik de Credential Manager voor gevoelige data.

  • Implementeer rolgebaseerde toegang.

  • Beveilig Jenkins met HTTPS en gebruik API-tokens in plaats van wachtwoorden.