01、企业发布现状痛点
目前企业在选择和实施发布策略时面临以下困境:
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缺乏云原生能力:由于从传统部署转变为云原生模式后,技术架构改造需要具备相关能力的人才。这使得企业在发布策略方面难以入手。
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缺乏自动化平台支持:即使找到适合产品现状的发布策略,仍然依赖手工逐步执行。这可能导致流程遗漏或人工操作失误,造成生产事故的风险。
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发布效率低下:仅实现了服务级别的灰度能力,逐个发布服务耗时长,导致发布过程缓慢,验证效果不佳。
针对以上问题,ZadigX 与阿里云 MSE 联合发布「面向开发者的全链路灰度发布解决方案」,帮助企业应对这些痛点。阿里云 MSE 为 Java 应用提供了便捷实现全链路灰度的能力。MSE 微服务引擎是基于 Java Agent 实现的无侵入式企业生产级服务治理产品,不需要修改任何一行业务代码,即可拥有不限于全链路灰度的治理能力,并且支持近 5 年内所有的 Spring Boot、Spring Cloud 和 Dubbo。使用 MSE 进行灰度发布的过程中,ZadigX 可以便捷地创建灰度环境和灰度 K8S 资源,结合发布工作流编排能力,自动为 K8S 资源设置 MSE 所需的资源标记,并集成了 MSE API 以降低重复工作量。开发无需切换平台,管理员一次配置即可。开发可以基于 ZadigX 与日常工作平滑结合,完成高效、安全、快捷的发布。
02、工作原理介绍
工作原理图示:
工作流程描述:
MSE 灰度发布任务
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复制一份基于基准环境中服务的 YAML
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自动为 YAML 中的资源名称<metadata.name>添加后缀 <-mse-grayTag>>
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自动为 YAML 中的资源添加 MSE 全链路灰度发布所需的相关 label
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用户可以设置灰度镜像、副本数,此外可以直接在渲染后的 YAML 中修改其他需要改动的字段(不可删除灰度过程中使用的 label)
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根据最终的 YAML 生成灰度版本资源
下线 MSE 灰度服务
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通过灰度资源被设置的相关 label ,找到并删除它们
03、前置操作
MSE 全链路灰度能力可以支持任意 K8S 集群,全链路灰度场景需基于网关能力建设,下面以 MSE 自带的云原生网关为例介绍场景,用户可以根据自身情况选择合适的网关。
安装 MSE 组件
在阿里云 ACK 集群中安装 MSE 组件,安装方式参考文档:安装 ack-onepilot 组件[1]。
安装 MSE Ingress 云原生网关
安装方式参考文档
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创建 MSE 云原生网关[2]
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通过 MSE Ingress 访问容器服务[3]
下面以<spring-a>、<spring-b>、<spring-c>、<nacos>这几个服务结合 MSE 云原生网关组成的项目为例演示项目初始化和 MSE 灰度发布过程。
04、管理员做项目初始化
运维或者 DevOps 工程师在 ZadigX 上进行项目的初始化,包括新建项目、新建服务、新建环境并启用 MSE、新建灰度发布工作流等步骤。以下操作是一次性操作,后续只需按需配置执行工作流即可。
步骤一:新建项目
在 ZadigX 上新建项目,输入项目名称,项目类型选择 「K8s YAML」项目。
步骤二:新建服务
在 ZadigX 服务-生产服务模块新建<nacos>、<spring-a>、<spring-b>、<spring-c>服务并配置对应的 YAML。
注意:在服务 deployment 中需添加以下 selector 和 template.metadata.labels:
<zadigx-release-version: original>
服务 YAML 如下所示:
-
<nacos>服务 YAML 配置:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nacos-server
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: nacos-server
template:
metadata:
labels:
app: nacos-server
spec:
containers:
- env:
- name: MODE
value: standalone
image: nacos/nacos-server:v2.2.0
imagePullPolicy: Always
name: nacos-server
dnsPolicy: ClusterFirst
restartPolicy: Always
# Nacos Server Service配置
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nacos-server
spec:
ports:
- port: 8848
protocol: TCP
targetPort: 8848
selector:
app: nacos-server
type: ClusterIP
-
<spring-a>服务 YAML 配置:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: spring-cloud-a
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: spring-cloud-a
zadigx-release-version: original
template:
metadata:
labels:
msePilotCreateAppName: spring-cloud-a
app: spring-cloud-a
zadigx-release-version: original
spec:
containers:
- env:
- name: JAVA_HOME
value: /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre
image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/yizhan/spring-cloud-a:0.1-SNAPSHOT
imagePullPolicy: Always
name: spring-cloud-a
ports:
- containerPort: 20001
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 20001
initialDelaySeconds: 10
periodSeconds: 30
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: spring-cloud-a-base
spec:
ports:
- name: http
port: 20001
protocol: TCP
targetPort: 20001
selector:
app: spring-cloud-a
zadigx-release-version: original
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: spring-cloud-a
spec:
ingressClassName: mse
rules:
- host: example.com
http:
paths:
- backend:
service:
name: spring-cloud-a-base
port:
number: 20001
path: /
pathType: Prefix
-
<spring-b>服务 YAML 配置:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: spring-cloud-b
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: spring-cloud-b
zadigx-release-version: original
strategy:
template:
metadata:
labels:
msePilotCreateAppName: spring-cloud-b
app: spring-cloud-b
zadigx-release-version: original
spec:
containers:
- env:
- name: JAVA_HOME
value: /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre
image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/yizhan/spring-cloud-b:0.1-SNAPSHOT
imagePullPolicy: Always
name: spring-cloud-b
ports:
- containerPort: 8080
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 20002
initialDelaySeconds: 10
periodSeconds: 30
-
<spring-c>服务 YAML 配置:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: spring-cloud-c
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: spring-cloud-c
zadigx-release-version: original
template:
metadata:
labels:
msePilotCreateAppName: spring-cloud-c
app: spring-cloud-c
zadigx-release-version: original
spec:
containers:
- env:
- name: JAVA_HOME
value: /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre
image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/yizhan/spring-cloud-c:0.1-SNAPSHOT
imagePullPolicy: Always
name: spring-cloud-c
ports:
- containerPort: 8080
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 20003
initialDelaySeconds: 10
periodSeconds: 30
步骤三:新建环境并启用 MSE
1.在 ZadigX 上新建生产环境
2.执行以下命令启用 MSE,对灰度过程所有涉及到的命名空间(上图中为:mse-customer) 打上<mse-enable>标签。
kubectl label namespace <NAMESPACE> mse-enable=enabled
3.在生产环境中添加服务<spring-a>、<spring-b>、<spring-c>、<nacos>。
4.检查服务是否成功接入 MSE。在 ZadigX 环境中选择服务,比如<spring-a>,检查 Pod YAML 中是否成功注入<one-pilot-initcontainer>,如下图所示。
步骤四:配置 MSE 灰度发布工作流
1.新建发布工作流 mse-gray-workflow,添加任务,配置如下:
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<MSE 灰度发布>:用于部署灰度服务
-
[可选]通用任务 :用于验证灰度后的新版本
-
<下线 MSE 灰度>:用于下线灰度服务
2.新建发布工作流 prod-workflow ,添加<部署>任务,用于执行生产发布,配置如下图所示。
05、工程师执行 MSE 灰度发布
多个灰度服务部署
执行 mse-gray-workflow,选择服务组件<spring-cloud-a>和<spring-cloud-c>,设置灰度标,选择对应的灰度镜像、副本数量、修改灰度服务 YAML 配置,点击执行即可完成灰度服务部署。
此处<spring-cloud-a>为流量入口,因此需要在灰度服务 YAML 中手动添加/修改 Service 和 MSE Ingress 资源的一些相关字段:
-
通过 MSE Ingress 的 annotations 设置灰度流量规则,并为灰度流量带上灰度标 Header
-
设置灰度路由规则的<backend.service.name>为其下的灰度 Service 名称
具体改动内容如下:
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
annotations:
mse.ingress.kubernetes.io/request-header-control-update: x-mse-tag gray
nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: x-user-id
nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-value: "100"
nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "0"
creationTimestamp: null
labels:
zadigx-release-service-name: spring-a
zadigx-release-type: mse-gray
zadigx-release-version: gray
name: spring-cloud-a-mse-gray
spec:
ingressClassName: mse
rules:
- host: example.com
http:
paths:
- backend:
service:
name: spring-cloud-a-mse-gray
port:
number: 20001
path: /
pathType: Prefix
status:
loadBalancer: {}
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
zadigx-release-service-name: spring-a
zadigx-release-type: mse-gray
zadigx-release-version: gray
name: spring-cloud-a-mse-gray
spec:
ports:
- name: http
port: 20001
protocol: TCP
targetPort: 20001
selector:
app: spring-cloud-a
zadigx-release-service-name: spring-a
zadigx-release-type: mse-gray
zadigx-release-version: gray
status:
loadBalancer: {}
部署完成后,可在生产环境中查看灰度服务的运行状态和基本信息。
灰度结果验证
灰度服务部署完成后,自动执行新版本功能验证或通过其他业务方法验证灰度结果。
正式发布生产服务
灰度服务验证没有问题后,执行 prod-workflow 工作流,选择更新的服务及对应的镜像,即可更新生产服务。
灰度服务清理与下线
生产发布成功后,执行 mse-gray-workflow 工作流,选择需要下线的灰度标,即可下线对应的灰度服务。
06、总结
面向开发者的全链路灰度发布解决方案通过与阿里云 MSE 的联合,为企业提供云原生能力、自动化平台支持,显著提高发布效率和软件交付质量,为用户带来卓越体验。更多关于灰度发布、 Istio 发布、全链路发布方案感兴趣同学,欢迎添加 ZadigX 交流群一同探讨。
参考链接
[1]ACK 微服务接入 MSE :https://help.aliyun.com/document_detail/2360531.html?spm=a2c4g.2359474.0.0.33a34ca1nN0X0c
[2]创建 MSE 云原生网关:https://help.aliyun.com/document_detail/347638.html
[3]MSE Ingress 访问容器服务:https://help.aliyun.com/document_detail/438003.html