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部署在 Kubernetes 集群中的应用#xff0c;在升级发布时可能会存在的问题#xff1a; 1#xff0c;由于 Kuberneter 底层 Pod 容器生命周期与网络组件生命周期是异步管理的#xff0c;在升级时如果没有处理好应用优雅退出的问题#xff0c;就很容易导致 http 访问请…前言
部署在 Kubernetes 集群中的应用在升级发布时可能会存在的问题 1由于 Kuberneter 底层 Pod 容器生命周期与网络组件生命周期是异步管理的在升级时如果没有处理好应用优雅退出的问题就很容易导致 http 访问请求 5xx
2原生 Deployment 应用的滚动发布功能是一把梭的全量发布模式没有灰度和分批控制发布的概念一旦出现问题故障影响范围就会迅速扩大 这也是为什么需要灰度发布蓝绿发布彩虹发布金丝雀发布、A/B Test等多样化形式发布的重要原因核心目标只有一个就是为了确保服务的稳定性减少或避免因变更带来的不稳定因素 今天我们主要来聊下如何在不引入第三方插件的情况下来实现简单的灰度发布和蓝绿发布功能 通过 Ingress 实现灰度发布和蓝绿发布 在 Kubernetes 里面 Pod 的网络通信都是借助 Service 实现的Service 的底层是依赖 Iptables 或者 eBPF 加上 dns 技术实现的具体细节感兴趣可自行探索Ingress 负责 k8s 集群内外的流量通信本身属于七层负载的工作范围所以可以将流量反向代理到四层负载的 Service 中在七层负载中支持 Http 协议所以可以实现的功能更加强大 工作原理
Kubernetes 自带的 Ingress Controller 组件的底层是 Nginx 所以基于七层负载的能力我们就可以做更多与流量分配相关的功能目前基于 Nginx 的 Ingress 支持通过 HeaderCookie 和 Weight 三种流量切分的策略这三种策略又可以实现以下两种发布场景
按请求级别的灰度用户流量
通过 header 和 cookie 路由流量进行灰度
按比例级别的灰度用户流量
通过 weight 权重设置 支持的Nginx Annotation介绍
nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header
基于Header的流量切分。如果请求头中包含指定的 header并且值为“always”就将该请求转发给Canary Ingress定义的对应后端服务。如果值为“never”则不转发可用于回滚到旧版本。如果为其他值则忽略该annotation并通过优先级将请求流量分配到其他规则。
nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-value
必须与canary-by-header一起使用可自定义请求头的取值包含但不限于“always”或“never”。当请求头的值命中指定的自定义值时请求将会转发给Canary Ingress定义的对应后端服务如果是其他值则忽略该annotation并通过优先级将请求流量分配到其他规则。
nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-pattern
与canary-by-header-value类似唯一区别是该annotation用正则表达式匹配请求头的值而不是某一个固定值。如果该annotation与canary-by-header-value同时存在该annotation将被忽略。
nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-cookie
基于Cookie的流量切分。与canary-by-header类似该annotation用于cookie仅支持“always”和“never”无法自定义取值。
nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight
基于服务权重的流量切分适用于蓝绿部署。表示Canary Ingress所分配流量的百分比取值范围[0-100]。例如设置为100表示所有流量都将转发给Canary Ingress对应的后端服务。 注解规则会按优先级进行评估优先级为canary-by-header - canary-by-cookie - canary-weight。
灰度发布
依赖资源2 个 Ingress 对象2 个 Service 对象两个 Deployment 对象
操作流程为服务创建两个 Ingress一个为常规 Ingress另一个为带有 nginx.ingress.kubernetes.io/canary: true注解的 Ingress称为 Canary Ingress在 Canary Ingress 上配置切分策略。
两个 Deployment 对象分别对应升级过程中的两个版本 v1v2
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: py-hello-blue
spec:selector:matchLabels:app: hellocolor: bluereplicas: 1template:metadata:labels:app: hellocolor: bluespec:terminationGracePeriodSeconds: 30containers:- name: helloimagePullPolicy: Alwaysimage: localhost:5001/py-http:1ports:- containerPort: 8888resources:requests:memory: 50Milimits:memory: 200Milifecycle:preStop:exec: command: [sleep, 5]# command: [/usr/bin/tini, --, bash, -c]command: [sh, -c]args:- |python app.py
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: py-hello-green
spec:selector:matchLabels:app: hellocolor: greenreplicas: 1template:metadata:labels:app: hellocolor: greenspec:terminationGracePeriodSeconds: 30containers:- name: helloimagePullPolicy: Alwaysimage: localhost:5001/py-http:2ports:- containerPort: 8888resources:requests:memory: 50Milimits:memory: 200Milifecycle:preStop:exec: command: [sleep, 5]# command: [/usr/bin/tini, --, bash, -c]command: [sh, -c]args:- |python app.py
两个 Service 对象分别对应 v1v2 的Deployment
apiVersion: v1
metadata:name: py-hello-blue-service
kind: Service
spec:selector:app: hello#color: greencolor: blueports:- name: webport: 8888protocol: TCPtargetPort: 8888type: ClusterIP
apiVersion: v1
metadata:name: py-hello-green-service
kind: Service
spec:selector:# app: hellocolor: green# color: blueports:- name: webport: 8888protocol: TCPtargetPort: 8888type: ClusterIP
两个 Ingress 对象进行灰度流量的分配
kind: Ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:name: py-hello-ingress-normal
spec:rules:- host: py-hello.test.comhttp:paths:- path: /pathType: Prefixbackend:service: port: number: 8888name: py-hello-blue-servicekind: Ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:name: py-hello-ingress-canaryannotations:kubernetes.io/ingress.class: nginxnginx.ingress.kubernetes.io/canary: true # 启用Canary#基于 Header 的灰度#nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: Region#nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-pattern: hz|lg #基于 Cookie 的灰度#nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-cookie: qdl # Cookie中包含user_from_bj的请求转发到Canary Ingress#基于 weight 的灰度 nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: 20 # 将20%的流量转发到Canary Ingressspec:rules:- host: py-hello.test.comhttp:paths:- path: /pathType: Prefixbackend:service: port: number: 8888name: py-hello-green-service实现灰度发布就是把 canary 里面的流量分配策略进行修改即可
蓝绿发布
实现蓝绿发布就是在灰度发布的基础上把 canary 里面的weight流量分配权重改为 100 即可。 注意
相同服务的Canary Ingress仅能够定义一个从而使后端服务最多支持两个版本。即使流量完全切到了Canary Ingress上旧版服务仍需存在否则会出现报错。
总结
通过 ingress 进行灰度发布和蓝绿发布可以实现更加复杂的流量分配策略但对应的操作也变得复杂了对于大部分复杂的发布业务也足够用了这种方案也可以结合发布平台稍做封装比如一键创建新克隆版本切换流量配比设置流量策略等有了这些基础功能后再配合发布平台就可以流畅的操作了
