如何使用Nginx Ingress實(shí)現(xiàn)金絲雀發(fā)布

本篇文章為大家展示了如何使用 Nginx Ingress 實(shí)現(xiàn)金絲雀發(fā)布，內(nèi)容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

集群中需要部署 Nginx Ingress 作為 Ingress Controller，并且對外暴露了統(tǒng)一的流量入口，參考 在 TKE 上部署 Nginx Ingress。

Nginx Ingress 可以用在哪些發(fā)布場景 ?

使用 Nginx Ingress 來實(shí)現(xiàn)金絲雀發(fā)布，可以用在哪些場景呢？這個主要看使用什么策略進(jìn)行流量切分，目前 Nginx Ingress 支持基于 Header、Cookie 和服務(wù)權(quán)重這 3 種流量切分的策略，基于它們可以實(shí)現(xiàn)以下兩種發(fā)布場景。

場景一: 將新版本灰度給部分用戶

假設(shè)線上運(yùn)行了一套對外提供 7 層服務(wù)的 Service A 服務(wù)，后來開發(fā)了個新版本 Service A' 想要上線，但又不想直接替換掉原來的 Service A，希望先灰度一小部分用戶，等運(yùn)行一段時間足夠穩(wěn)定了再逐漸全量上線新版本，最后平滑下線舊版本。這個時候就可以利用 Nginx Ingress 基于 Header 或 Cookie 進(jìn)行流量切分的策略來發(fā)布，業(yè)務(wù)使用 Header 或 Cookie 來標(biāo)識不同類型的用戶，我們通過配置 Ingress 來實(shí)現(xiàn)讓帶有指定 Header 或 Cookie 的請求被轉(zhuǎn)發(fā)到新版本，其它的仍然轉(zhuǎn)發(fā)到舊版本，從而實(shí)現(xiàn)將新版本灰度給部分用戶:

場景二: 切一定比例的流量給新版本

假設(shè)線上運(yùn)行了一套對外提供 7 層服務(wù)的 Service B 服務(wù)，后來修復(fù)了一些問題，需要灰度上線一個新版本 Service B'，但又不想直接替換掉原來的 Service B，而是讓先切 10% 的流量到新版本，等觀察一段時間穩(wěn)定后再逐漸加大新版本的流量比例直至完全替換舊版本，最后再滑下線舊版本，從而實(shí)現(xiàn)切一定比例的流量給新版本:

注解說明

我們通過給 Ingress 資源指定 Nginx Ingress 所支持的一些 annotation 可以實(shí)現(xiàn)金絲雀發(fā)布，需要給服務(wù)創(chuàng)建兩個 Ingress，一個正常的 Ingress，另一個是帶 nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true" 這個固定的 annotation 的 Ingress，我們姑且稱它為 Canary Ingress，一般代表新版本的服務(wù)，結(jié)合另外針對流量切分策略的 annotation 一起配置即可實(shí)現(xiàn)多種場景的金絲雀發(fā)布，以下對這些 annotation 詳細(xì)介紹下:

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: 表示如果請求頭中包含這里指定的 header 名稱，并且值為 always 的話，就將該請求轉(zhuǎn)發(fā)給該 Ingress 定義的對應(yīng)后端服務(wù)；如果值為 never 就不轉(zhuǎn)發(fā)，可以用于回滾到舊版；如果是其它值則忽略該 annotation。

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-value: 這個可以作為 canary-by-header的補(bǔ)充，允許指定請求頭的值可以自定義成其它值，不再只能是 always 或 never；當(dāng)請求頭的值命中這里的自定義值時，請求將會轉(zhuǎn)發(fā)給該 Ingress 定義的對應(yīng)后端服務(wù)，如果是其它值則將會忽略該 annotation。

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-pattern: 這個與上面的 canary-by-header-value 類似，唯一的區(qū)別是它是用正則表達(dá)式對來匹配請求頭的值，而不是只固定某一個值；需要注意的是，如果它與 canary-by-header-value 同時存在，這個 annotation 將會被忽略。

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-cookie: 這個與 canary-by-header 類似，只是這個用于 cookie，同樣也是只支持 always 和 never 的值。

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: 表示 Canary Ingress 所分配流量的比例的百分比，取值范圍 [0-100]，比如設(shè)置為 10，意思是分配 10% 的流量給 Canary Ingress 對應(yīng)的后端服務(wù)。

上面的規(guī)則會按優(yōu)先順序進(jìn)行評估，優(yōu)先順序如下： canary-by-header -> canary-by-cookie -> canary-weight

注意: 當(dāng) Ingress 被標(biāo)記為 Canary Ingress 時，除了nginx.ingress.kubernetes.io/load-balance和 nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by 之外，所有其他非 Canary 注釋都將被忽略。

上手實(shí)踐

下面我們給出一些例子，讓你快速上手 Nginx Ingress 的金絲雀發(fā)布，環(huán)境為 TKE 集群。

使用 YAML 創(chuàng)建資源

本文的示例將使用 yaml 的方式部署工作負(fù)載和創(chuàng)建 Service，有兩種操作方式。

方式一：在 TKE 或 EKS 控制臺右上角點(diǎn)擊 YAML 創(chuàng)建資源，然后將本文示例的 yaml 粘貼進(jìn)去:

方式二：將示例的 yaml 保存成文件，然后使用 kubectl 指定 yaml 文件來創(chuàng)建，如: kubectl apply -f xx.yaml 。

部署兩個版本的服務(wù)

這里以簡單的 nginx 為例，先部署一個 v1 版本:

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"
        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

再部署一個 v2 版本:

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"
        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

可以在控制臺看到部署的情況:

再創(chuàng)建一個 Ingress，對外暴露服務(wù)，指向 v1 版本的服務(wù):

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
spec:
  rules:
  - host: canary.example.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: nginx-v1
          servicePort: 80
        path: /

訪問驗(yàn)證一下:

$ curl -H "Host: canary.example.com" http://EXTERNAL-IP # EXTERNAL-IP 替換為 Nginx Ingress 自身對外暴露的 IP
nginx-v1

基于 Header 的流量切分

創(chuàng)建 Canary Ingress，指定 v2 版本的后端服務(wù)，且加上一些 annotation，實(shí)現(xiàn)僅將帶有名為 Region 且值為 cd 或 sz 的請求頭的請求轉(zhuǎn)發(fā)給當(dāng)前 Canary Ingress，模擬灰度新版本給成都和深圳地域的用戶:

apiVersion: extensions/v1beta1
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:
      - backend:
          serviceName: nginx-v2
          servicePort: 80
        path: /

測試訪問:

$ curl -H "Host: canary.example.com" -H "Region: cd" http://EXTERNAL-IP # EXTERNAL-IP 替換為 Nginx Ingress 自身對外暴露的 IP
nginx-v2
$ curl -H "Host: canary.example.com" -H "Region: bj" http://EXTERNAL-IP
nginx-v1
$ curl -H "Host: canary.example.com" -H "Region: cd" http://EXTERNAL-IP
nginx-v2
$ curl -H "Host: canary.example.com" http://EXTERNAL-IP
nginx-v1

可以看到，只有 header Region 為 cd 或 sz 的請求才由 v2 版本服務(wù)響應(yīng)。

基于 Cookie 的流量切分

與前面 Header 類似，不過使用 Cookie 就無法自定義 value 了，這里以模擬灰度成都地域用戶為例，僅將帶有名為 user_from_cd 的 cookie 的請求轉(zhuǎn)發(fā)給當(dāng)前 Canary Ingress 。先刪除前面基于 Header 的流量切分的 Canary Ingress，然后創(chuàng)建下面新的 Canary Ingress:

apiVersion: extensions/v1beta1
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:
      - backend:
          serviceName: nginx-v2
          servicePort: 80
        path: /

測試訪問:

$ curl -s -H "Host: canary.example.com" --cookie "user_from_cd=always" http://EXTERNAL-IP # EXTERNAL-IP 替換為 Nginx Ingress 自身對外暴露的 IP
nginx-v2
$ curl -s -H "Host: canary.example.com" --cookie "user_from_bj=always" http://EXTERNAL-IP
nginx-v1
$ curl -s -H "Host: canary.example.com" http://EXTERNAL-IP
nginx-v1

可以看到，只有 cookie user_from_cd 為 always 的請求才由 v2 版本的服務(wù)響應(yīng)。

基于服務(wù)權(quán)重的流量切分

基于服務(wù)權(quán)重的 Canary Ingress 就簡單了，直接定義需要導(dǎo)入的流量比例，這里以導(dǎo)入 10% 流量到 v2 版本為例 (如果有，先刪除之前的 Canary Ingress):

apiVersion: extensions/v1beta1
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:
      - backend:
          serviceName: nginx-v2
          servicePort: 80
        path: /

測試訪問:

$ for i in {1..10}; do curl -H "Host: canary.example.com" http://EXTERNAL-IP; done;
nginx-v1
nginx-v1
nginx-v1
nginx-v1
nginx-v1
nginx-v1
nginx-v2
nginx-v1
nginx-v1
nginx-v1

可以看到，大概只有十分之一的幾率由 v2 版本的服務(wù)響應(yīng)，符合 10% 服務(wù)權(quán)重的設(shè)置。

存在的缺陷

雖然我們使用 Nginx Ingress 實(shí)現(xiàn)了幾種不同姿勢的金絲雀發(fā)布，但還存在一些缺陷:

1. 相同服務(wù)的 Canary Ingress 只能定義一個，所以后端服務(wù)最多支持兩個版本。

2. Ingress 里必須配置域名，否則不會有效果。

3. 即便流量完全切到了 Canary Ingress 上，舊版服務(wù)也還是必須存在，不然會報(bào)錯。

本文全方位總結(jié)了 Nginx Ingress 的金絲雀發(fā)布用法，雖然 Nginx Ingress 在金絲雀發(fā)布這方面的能力有限，并且還存在一些缺陷，但基本也能覆蓋一些常見的場景，如果集群中使用了 Nginx Ingress，并且發(fā)布的需求也不復(fù)雜，可以考慮使用這種方案。

上述內(nèi)容就是如何使用 Nginx Ingress 實(shí)現(xiàn)金絲雀發(fā)布，你們學(xué)到知識或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識儲備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。