k8s基于Ingress-nginx实现灰度发布

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前言

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：

Nginx ingress annotations

假设我们现在部署了两个版本的服务，老版本和canary版本

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header：基于Request Header的流量切分，适用于灰度发布以及 A/B 测试。当Request Header 设置为 always时，请求将会被一直发送到 Canary 版本；当 Request Header 设置为 never时，请求不会被发送到 Canary 入口。

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-value：要匹配的 Request Header 的值，用于通知 Ingress 将请求路由到 Canary Ingress 中指定的服务。当 Request Header 设置为此值时，它将被路由到 Canary 入口。该

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight：基于服务权重的流量切分，适用于蓝绿部署，权重范围 0 - 100 按百分比将请求路由到 Canary Ingress 中指定的服务。权重为 0 意味着该金丝雀规则不会向 Canary 入口的服务发送任何请求。权重为60意味着60%流量转到canary。权重为 100 意味着所有请求都将被发送到 Canary 入口。

• nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-cookie：基于 Cookie 的流量切分，适用于灰度发布与 A/B 测试。用于通知 Ingress 将请求路由到 Canary Ingress 中指定的服务的cookie。当 cookie 值设置为 always时，它将被路由到 Canary 入口；当 cookie 值设置为 never时，请求不会被发送到 Canary 入口。

部署服务

这里我们服务的 deployment 就不展示了，service 配置如下

# 测试版本
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
    name: hello-service
    labels:
    app: hello-service
spec:
ports:
- port: 80
    protocol: TCP
selector:
    app: hello-service
# canary 版本
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
    name: canary-hello-service
    labels:
    app: canary-hello-service
spec:
ports:
- port: 80
    protocol: TCP
selector:
    app: canary-hello-service

根据权重转发

ingress 配置如下：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: canary
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "30"
spec:
  rules:
  - host: canary-service.abc.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: canary-hello-service 
          servicePort: 80

测试结果如下：

$ for i in $(seq 1 10); do curl http://canary-service.abc.com; echo '\n'; done


hello world-version1
hello world-version1
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1

根据请求头转发

annotation 配置如下（ingress 其余部分省略）

annotations:
  kubernetes.io/ingress.class: nginx
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: "test"

测试结果如下:

$ for i in $(seq 1 5); do curl http://canary-service.abc.com; echo '\n'; done
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
$ for i in $(seq 1 5); do curl -H 'test:always' http://canary-service.abc.com; echo '\n'; done
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2

根据特定的请求头和值转发

annotation 配置如下:

  kubernetes.io/ingress.class: nginx
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: "test"
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-value: "abc"

测试结果如下：

$ for i in $(seq 1 5); do curl -H 'test:always' http://canary-service.abc.com; echo '\n'; done
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
$ for i in $(seq 1 5); do curl -H 'test:abc' http://canary-service.abc.com; echo '\n'; done
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2

根据 cookie 转发

使用cookie来进行流量管理的场景比较适合用于A/B test，比如用户的请求 cookie 中含有特殊的标签，那么我们可以把这部分用户的请求转发到特定的服务进行处理。
annotation 配置如下:

  kubernetes.io/ingress.class: nginx
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-cookie: "like_music"

测试结果如下：

$ for i in $(seq 1 5); do curl -b 'like_music=1' http://canary-service.abc.com; echo '\n'; done
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
hello world-version1
$ for i in $(seq 1 5); do curl -b 'like_music=always' http://canary-service.abc.com; echo '\n'; done
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2
hello world-version2

三种annotation按如下顺序匹配
canary-by-header > canary-by-cookie > canary-weight

总结

我们从以上的测试结果来看，可以把流量的转发分成以下两类：

1.根据权重

    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "30"


                                         70%
                                      |------> 生产版本
users --- 100% ---> Nginx Ingress ----|  30%
                                      |------> canary 版本

2.根据用户

    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: "test"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-value: "abc"


                                      others
                                  |-----------> 生产版本
users ------> Nginx Ingress ------| "test:abc"
                                  |-----------> canary 版本

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