学习笔记三十六：通过Ingress-nginx实现灰度发布

风车带走过往2023-12-04 13:16

通过Ingress-nginx实现灰度发布

灰度发布原理

将新版本灰度给部分用户

  • 假设线上运行了一套对外提供 7 层服务的 Service A 服务，后来开发了个新版本 Service A' 想要上线，但又不想直接替换掉原来的 Service A，希望先灰度一小部分用户，等运行一段时间足够稳定了再逐渐全量上线新版本，最后平滑下线旧版本。这个时候就可以利用 Nginx Ingress 基于 Header 或 Cookie 进行流量切分的策略来发布，业务使用 Header 或 Cookie 来标识不同类型的用户，我们通过配置 Ingress 来实现让带有指定 Header 或 Cookie 的请求被转发到新版本，其它的仍然转发到旧版本，从而实现将新版本灰度给部分用户:

切一定比例的流量给新版本

  • 假设线上运行了一套对外提供 7 层服务的 Service B 服务，后来修复了一些问题，需要灰度上线一个新版本 Service B'，但又不想直接替换掉原来的 Service B，而是让先切 10% 的流量到新版本，等观察一段时间稳定后再逐渐加大新版本的流量比例直至完全替换旧版本，最后再滑下线旧版本，从而实现切一定比例的流量给新版本:

部署两个版本的服务

Ingress-Nginx是一个K8S ingress工具，支持配置Ingress Annotations来实现不同场景下的灰度发布和测试。 Nginx Annotations 支持以下几种Canary规则：

以 nginx 为例，先部署一个 v1 版本:

上传openresty.tar.gz至node节点

链接：https://pan.baidu.com/s/10BU9qNqiAjfQfb9ZyVh1cQ?pwd=6uaq

提取码：6uaq

python 复制代码 
ctr -n=k8s.io images import openresty.tar.gz
docker load -i  openresty.tar.gz

在master执行

python 复制代码 
vim v1.yaml
python 复制代码 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-v1
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
      version: v1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: "openresty/openresty:centos"
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          protocol: TCP
          containerPort: 80
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf
          name: config
          subPath: nginx.conf
      volumes:
      - name: config
        configMap:
          name: nginx-v1
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  labels:
    app: nginx
    version: v1
  name: nginx-v1
data:
  nginx.conf: |-
    worker_processes  1;
    events {
        accept_mutex on;
        multi_accept on;
        use epoll;
        worker_connections  1024;
    }
    http {
        ignore_invalid_headers off;
        server {
            listen 80;
            location / {
                access_by_lua '
                    local header_str = ngx.say("nginx-v1")
                ';
            }
        }
    }
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-v1
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    name: http
  selector:
    app: nginx
    version: v1
python 复制代码 
kubectl apply -f v1.yaml

部署一个 v2 版本

python 复制代码 
vim v2.yaml
python 复制代码 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-v2
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
      version: v2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
        version: v2
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: "openresty/openresty:centos"
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          protocol: TCP
          containerPort: 80
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf
          name: config
          subPath: nginx.conf
      volumes:
      - name: config
        configMap:
          name: nginx-v2
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  labels:
    app: nginx
    version: v2
  name: nginx-v2
data:
  nginx.conf: |-
    worker_processes  1;
    events {
        accept_mutex on;
        multi_accept on;
        use epoll;
        worker_connections  1024;
    }
    http {
        ignore_invalid_headers off;
        server {
            listen 80;
            location / {
                access_by_lua '
                    local header_str = ngx.say("nginx-v2")
                ';
            }
        }
    }
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-v2
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    name: http
  selector:
    app: nginx
    version: v2
python 复制代码 
kubectl apply -f v2.yaml

再创建一个 Ingress，对外暴露服务，指向 v1 版本的服务:

python 复制代码 
vim v1-ingress.yaml
python 复制代码 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
spec:
  rules:
  - host: canary.example.com
    http:
      paths:
      - path: /  #配置访问路径，如果通过url进行转发，需要修改；空默认为访问的路径为"/"
        pathType:  Prefix
        backend:  #配置后端服务
         service:
           name: nginx-v1
           port:
            number: 80
python 复制代码 
kubectl apply -f v1-ingress.yaml

访问验证

python 复制代码 
#curl -H "Host: canary.example.com" http://EXTERNAL-IP # EXTERNAL-IP 替换为 Nginx Ingress 自身对外暴露的 IP
python 复制代码 
curl -H "Host: canary.example.com" http://192.168.40.12

基于 Header 的流量切分：

创建 Canary Ingress，指定 v2 版本的后端服务，且加上一些 annotation，实现仅将带有名为 Region 且值为 cd 或 sz 的请求头的请求转发给当前 Canary Ingress，模拟灰度新版本给成都和深圳地域的用户:

python 复制代码 
vim v2-ingress.yaml
python 复制代码 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: "Region"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-pattern: "cd|sz"
  name: nginx-canary
spec:
  rules:
  - host: canary.example.com
    http:
      paths:
      - path: /  #配置访问路径，如果通过url进行转发，需要修改；空默认为访问的路径为"/"
        pathType:  Prefix
        backend:  #配置后端服务
         service:
           name: nginx-v2
           port:
            number: 80
python 复制代码 
kubectl apply -f v2-ingress.yaml

测试访问

python 复制代码 
#curl -H "Host: canary.example.com" -H "Region: cd" http://EXTERNAL-IP # EXTERNAL-IP 替换为 Nginx Ingress 自身对外暴露的 IP
python 复制代码 
curl -H "Host: canary.example.com" -H "Region: cd" http://192.168.40.12
python 复制代码 
curl -H "Host: canary.example.com" -H "Region: bj" http://192.168.40.12
python 复制代码 
curl -H "Host: canary.example.com" -H "Region: cd" http://192.168.40.12

可以看到，只有 header Region 为 cd 或 sz 的请求才由 v2 版本服务响应。

与前面 Header 类似，不过使用 Cookie 就无法自定义 value 了，这里以模拟灰度成都地域用户为例，仅将带有名为 user_from_cd 的 cookie 的请求转发给当前 Canary Ingress 。先删除前面基于 Header 的流量切分的 Canary Ingress，然后创建下面新的 Canary Ingress:

python 复制代码 
kubectl delete -f v2-ingress.yaml
vim v1-cookie.yaml
python 复制代码 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-cookie: "user_from_cd"
  name: nginx-canary
spec:
  rules:
  - host: canary.example.com
    http:
      paths:
      - path: /  #配置访问路径，如果通过url进行转发，需要修改；空默认为访问的路径为"/"
        pathType:  Prefix
        backend:  #配置后端服务
         service:
           name: nginx-v2
           port:
            number: 80
python 复制代码 
kubectl apply -f v1-cookie.yaml

测试访问:

python 复制代码 
#curl -s -H "Host: canary.example.com" --cookie "user_from_cd=always" http://EXTERNAL-IP # EXTERNAL-IP 替换为 Nginx Ingress 自身对外暴露的 IP
python 复制代码 
curl -s -H "Host: canary.example.com" --cookie "user_from_cd=always" http://192.168.40.12
python 复制代码 
curl -s -H "Host: canary.example.com" --cookie "user_from_bj=always" http://192.168.40.12
python 复制代码 
curl -s -H "Host: canary.example.com" http://192.168.40.12

可以看到，只有 cookie user_from_cd 为 always 的请求才由 v2 版本的服务响应。

基于服务权重的流量切分

基于服务权重的 Canary Ingress 就简单了，直接定义需要导入的流量比例，这里以导入 10% 流量到 v2 版本为例 (如果有，先删除之前的 Canary Ingress):

python 复制代码 
kubectl delete -f v1-cookie.yaml
python 复制代码 
vim v1-weight.yaml
python 复制代码 
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "10"
  name: nginx-canary
spec:
  rules:
  - host: canary.example.com
    http:
      paths:
      - path: /  #配置访问路径，如果通过url进行转发，需要修改；空默认为访问的路径为"/"
        pathType:  Prefix
        backend:  #配置后端服务
         service:
           name: nginx-v2
           port:
            number: 80
python 复制代码 
kubectl apply -f v1-weight.yaml

测试访问:

python 复制代码 
#for i in {1..10}; do curl -H "Host: canary.example.com" http://EXTERNAL-IP; done;
python 复制代码 
for i in {1..10}; do curl -H "Host: canary.example.com" http://192.168.40.12; done;

可以看到，大概只有十分之一的几率由 v2 版本的服务响应，符合 10% 服务权重的设置

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