内容简介:本文阐述了如何使用Helm和Istio实现手动金丝雀发布。我近期工作的项目目标是为微服务应用的金丝雀/分阶段发布制定一套流水线。而这些微服务被部署在Azure Kubernetes集群上(
编者按
本文阐述了如何使用Helm和Istio实现手动金丝雀发布。
我近期工作的项目目标是为微服务应用的金丝雀/分阶段发布制定一套流水线。而这些微服务被部署在Azure Kubernetes集群上( AKS )。
本文假设您熟悉 Kubernetes , Helm 和 Istio流量管理 。
这篇文章描述了发布的基本要求,为这些要求选择的发布策略,以及每个阶段实现细节。
在后面的文章中,我将详细介绍本文中描述的发布阶段如何对应到 Azure DevOps 发布流水线。
关键要求
高级要求是将应用程序服务通过金丝雀版本发布到生产环境中。
基本要求/限制:
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每个Micro服务都应打包为单独的 Helm 图表。
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不同的团队管理不同的微服务,每个团队应该能够独立于其他微服务发布。
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服务网格 Istio 安装在Kubernetes集群上
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在项目的初始阶段,只有 Helm 和 Istio 可用于集群。在此阶段,不使用类似 flagger 这样的工具。
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团队可以使用Helm chart分阶段的发布新版本应用程序:
- 10% 的流量路由到新版本
- 90% 的流量路由到新版本
- 100% 的流量路由到新版本
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在每个阶段之后,需要 手动判断 以进入下一个发布阶段
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每个阶段都可以使用Helm chart回滚到前一个生产版本
发布微服务资源
每个微服务都需要如下Kubernetes资源:
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当前版本deployment,在新版本发布之前稳定运行的版本,承载100%的流量。
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金丝雀deployment,在发布之前是0个实例,不承载流量。当发布时,承载流量会逐步增至10%、90%、100%。
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service,与微服务当前deployment对应
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Istio Virtual Service,用于控制当前deployment和金丝雀deployment流量分配的权重
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Istio Destination Rule,包含当前deployment和金丝雀deployment的子集(subset)
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Istio Gateway(可选),如果服务需要从容器集群外被访问则需要搭建gateway
列出上述资源,有助于我们理解第一章的实现细节。
查看GitHub仓库
这个仓库包含上述微服务的样例代码,Dockerfile,Helm chart以及每个阶段执行的Helm命令。同时,仓库还包含了由Helm Chart的helm template命令生成的Kubernetes示例资源。
使用的示例服务是Istio产品页面应用程序,应用程序代码和 docker 文件来自Istio GitHub仓库。
仓库结构
- 产品页面应用的源码
- 应用容器的Dockerfile
- Helm Chart文件夹包含Kubernetes和Istio资源
- helm-commands.sh,包含各阶段helm命令(rollback命令、helm template命令)
- helm-template-output.yaml,包含由helm template命令生成的Kubernetes示例资源
关键内容
Helm Values
让我们看下Helm values文件:
service: name: product-page-svc port: 9080 productionDeployment: replicaCount: 2 weight: 100 image: repository: myacrepo.azurecr.io/bookinfo/productpage tag: 83 pullPolicy: IfNotPresent canaryDeployment: replicaCount: 0 weight: 0 image: repository: myacrepo.azurecr.io/bookinfo/productpage tag: 83 pullPolicy: IfNotPresent
service部分包含了service名称。生产部署包含了副本数量、路由转发权重、容器镜像仓库名称、以及镜像tag。它跟金丝雀部署有一点类似。上面的值表示当处于稳定状态时,100%的流量被路由转发到现有生产版本Pod。而金丝雀版本则被设置为0副本,并且与生产版本使用相同镜像。当使用金丝雀发布时,金丝雀版本将被设置为使用新版本镜像。
在这个案例中,容器镜像打tag策略是使用对应的build id,然后把它推送到镜像仓库。所以如果应用程序的新版本被触发构建,则下一个版本容器镜像tag为84(83+1)。
我们也可以选择其他适合的镜像tag策略。
生产版本以及金丝雀版本Deployment文件
生产版本Deployment文件
apiVersion: apps/v1beta2 kind: Deployment metadata: name: productpage labels: app: productpage canary: "false" spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: productpage canary: "false" template: metadata: labels: app: productpage canary: "false" spec: containers: - name: productpage image: "myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage:83" imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - name: http containerPort: 9080 protocol: TCP ....
金丝雀版本Deployment文件
apiVersion: apps/v1beta2 kind: Deployment metadata: name: productpagecanary labels: app: productpage canary: "true" chart: productpage-0.1.0 spec: replicas: 0 selector: matchLabels: app: productpage canary: "true" template: metadata: labels: app: productpage canary: "true" spec: containers: - name: productpagecanary image: "myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage:83" imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - name: http containerPort: 9080 protocol: TCP .....
两个Deployment文件的关键区别在于,生产版本canary标签的值为false,而金丝雀版本canary标签的值为true。另一个区别是在稳定状态下,金丝雀版本副本实例数量为0,所以不会运行任何金丝雀版本的pod。
Kubernetes Service
apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: product-page-svc spec: ports: - port: 9080 targetPort: http protocol: TCP name: http selector: app: productpage ......
Istio Destination Rule
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: DestinationRule ......... spec: host: product-page-svc.bookinfo-k8s-helm-istio-canary.svc.cluster.local ....... subsets: - name: production labels: canary: "false" - name: canary labels: canary: "true"
Istio destination rule描述了生产版本和金丝雀版本两个版本子集(subset)。生产版本子集的流量将会被转发给canary标签值为false的pod。金丝雀版本子集的流量将会转发给canary标签值为true的pod。
Destination rule中的host是service的FQDN,由service名称和Kubernetes namespace构成。
Istio Virtual Service
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: VirtualService ... spec: hosts: - product-page-svc.bookinfo-k8s-helm-istio-canary.svc.cluster.local gateways: - product-page http: - route: - destination: host: product-page-svc.bookinfo-k8s-helm-istio-canary.svc.cluster.local subset: production port: number: 9080 weight: 100 - destination: host: product-page-svc.bookinfo-k8s-helm-istio-canary.svc.cluster.local subset: canary port: number: 9080 weight: 0
Virtual service控制着生产版本与金丝雀版本之间的流量分配比例。
发布阶段的细节
在阶段概览图中用黄色高亮标注出上一节介绍的变化值。接下来我们将docker镜像tag从当前的83升级至84。
阶段1:稳定状态,100%流量转发给应用当前部署的生产版本。没有版本正在发布,金丝雀版本为0个副本,并且不被转发任何流量。
Helm命令
helm upgrade --install --namespace bookinfo-k8s-helm-istio-canary --values ./productpage/chart/productpage/values.yaml --set productionDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,productionDeployment.image.tag=83,productionDeployment.weight=100,productionDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,canaryDeployment.image.tag=83,canaryDeployment.replicaCount=0,canaryDeployment.weight=0 --wait productpage ./productpage/chart/productpage
阶段概览
阶段2:正在发布,金丝雀版本副本数量被设置为2个,它使用新版应用镜像(tag 84)。10%的流量被转发给金丝雀版本pod,其余90%的流量被转发给原来的生产版本pod。
Helm命令
helm upgrade --install --namespace bookinfo-k8s-helm-istio-canary --values ./productpage/chart/productpage/values.yaml --set productionDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,productionDeployment.image.tag=83,productionDeployment.weight=90,productionDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,canaryDeployment.image.tag=84,canaryDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.weight=10 --wait productpage ./productpage/chart/productpage
阶段概览
阶段3:90%流量被转发给金丝雀版本pod,10%流量被转发给原有生产版本pod。
Helm命令
helm upgrade --install --namespace bookinfo-k8s-helm-istio-canary --values ./productpage/chart/productpage/values.yaml --set productionDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,productionDeployment.image.tag=83,productionDeployment.weight=10,productionDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,canaryDeployment.image.tag=84,canaryDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.weight=90 --wait productpage ./productpage/chart/productpage
阶段概览
阶段4:100%流量被转发给金丝雀版本pod
Helm命令
helm upgrade --install --namespace bookinfo-k8s-helm-istio-canary --values ./productpage/chart/productpage/values.yaml --set productionDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,productionDeployment.image.tag=83,productionDeployment.weight=0,productionDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,canaryDeployment.image.tag=84,canaryDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.weight=100 --wait productpage ./productpage/chart/productpage
阶段概览
阶段5:当100%流量被转发给金丝雀版本后,对生产版本执行滚动更新,将镜像tag更新为84。
这一步需要在将流量切回生产部署版本之前操作。
Helm命令
helm upgrade --install --namespace bookinfo-k8s-helm-istio-canary --values ./productpage/chart/productpage/values.yaml --set productionDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,productionDeployment.image.tag=84,productionDeployment.weight=0,productionDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,canaryDeployment.image.tag=84,canaryDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.weight=100 --wait productpage ./productpage/chart/productpage
阶段概览
阶段6:将100%流量切换回生产版本pod,而此时生产版本pod已经使用最新应用镜像(tag 84)。
helm upgrade --install --namespace bookinfo-k8s-helm-istio-canary --values ./productpage/chart/productpage/values.yaml --set productionDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,productionDeployment.image.tag=84,productionDeployment.weight=100,productionDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,canaryDeployment.image.tag=84,canaryDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.weight=0 --wait productpage ./productpage/chart/productpage
阶段概览
阶段7:新的稳定状态,金丝雀版本副本数量再次被修改为0,100%流量被转发给最新应用生产版本(容器镜像tag为84)。
Helm命令
helm upgrade --install --namespace bookinfo-k8s-helm-istio-canary --values ./productpage/chart/productpage/values.yaml --set productionDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,productionDeployment.image.tag=84,productionDeployment.weight=100,productionDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,canaryDeployment.image.tag=84,canaryDeployment.replicaCount=0,canaryDeployment.weight=0 --wait productpage ./productpage/chart/productpage
阶段概览
任一阶段回滚
我们可以在任一阶段使用Helm命令回滚至应用的前一个版本
helm upgrade --install --namespace bookinfo-k8s-helm-istio-canary --values ./productpage/chart/productpage/values.yaml --set productionDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,productionDeployment.image.tag=83,productionDeployment.weight=100,productionDeployment.replicaCount=2,canaryDeployment.image.repository=myacrepo.azurecr.io/bookinfo-canary/productpage,canaryDeployment.image.tag=83,canaryDeployment.replicaCount=0,canaryDeployment.weight=0 --wait productpage ./productpage/chart/productpage
在任一阶段测试应用
在这个案例中,product page需要可以从集群外部访问,因此我们需要Istio网关。从服务器外部访问Istio网关,需要获取它的外部IP。
kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system
一旦获取了外部IP,可以通过添加主机host文件记录的方式来快速测试
23.XX.YY.ZZ product-page-svc.bookinfo-k8s-helm-istio-canary.svc.cluster.local
新的服务能够通过该 URL 访问: http://product-page-svc.bookinfo-k8s-helm-istio-canary.svc.cluster.local/productpage?u=normal
。
在后续文章中,我们将介绍如何使用Azure Devops轻松创建这个多阶段流水线、手动判定以及回滚。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网
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