Kruise Rollout v0.2.0 版本发布：支持 Gateway API、StatefulSet 分批发布等能力

作者：赵明山（立衡）

前言

Kruise Rollout [ 1] 是 OpenKruise 社区开源的渐进式交付框架。Kruise Rollout 支持配合流量和实例灰度的金丝雀发布、蓝绿发布、A/B Testing 发布，以及发布过程能够基于 Prometheus Metrics 指标自动化分批与暂停，并提供旁路的无感对接、兼容已有的多种工作负载（Deployment、CloneSet）。

Gateway API

Ingress API 是 K8s 中针对服务网关的抽象，也是目前 K8s 社区中使用最为广泛的网关资源，其中最具代表性的有 Nginx Ingress Controller。但是 Ingress 资源也存在一些问题，主要是 Ingress 定义比较单一，不能很好的满足一些复杂的网络需求。很多场景下 Ingress 控制器都需要通过定义 Annotations 或者 CRD 的方式来进行扩展，比如，Istio 就扩展了 Virtual Service、DestinationRule 资源。

为了解决上述问题，推动社区使用统一的标准，SIG-NETWORK 社区提出了 Gateway API 资源，它是 Kubernetes 中的一个 API 资源集合，包括 GatewayClass、Gateway、HTTPRoute、TCPRoute、Service 等，这些资源共同为各种网络用例构建模型。目前 Istio、Nginx、Kong 等诸多社区开源项目都已经实现了该接口。而 Kruise Rollout 作为渐进式交付框架，理所当然的需要支持，如下是使用 Gateway API 进行金丝雀发布的例子：

apiVersion: gateway.networking.k8s.io/v1alpha2
kind: HTTPRoute
metadata:
  name: echoserver
spec:
  hostnames:
  - test.app.domain
  rules:
  - backendRefs:
    - group: ""
      name: echoserver
      port: 80
---
apiVersion: rollouts.kruise.io/v1alpha1
kind: Rollout
spec:
  objectRef:
    ...
  strategy:
    canary:
      steps:
      - weight: 20
        pause: {}
      trafficRoutings:
      - service: echoserver
        gateway:
          httpRouteName: echoserver

StatefulSet & Advanced StatefulSet 分批发布

Kruise Rollout 在 v0.1.0 版本已经支持了无状态应用（Deployment 和 CloneSet）的分批发布能力，而有状态的应用同样有类似的诉求。社区 StatefulSet 本身支持发布过程中保留旧版本 Pod 数量的能力（Order 小于 Partition 的 Pod 保留旧版本），所以 Kruise Rollout 通过该特性也可以非常方便的集成有状态工作负载（包括：Kruise 扩展的 Advanced StatefulSet）。如下是一个分三批发布的例子：

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: echoserver
spec:
  replicas: 5
  template:
    spec:
      containers:
        - name: echoserver
          image: cilium/echoserver:latest
---
apiVersion: rollouts.kruise.io/v1alpha1
kind: Rollout
metadata:
  name: rollouts-demo
spec:
  objectRef:
    workloadRef:
      apiVersion: apps/v1
      kind: StatefulSet
      name: echoserver
  strategy:
    canary:
      steps:
      - replicas: 1
        pause: {}
      - replicas: 2
        pause: {duration: 60}
      - replicas: 2

Rollout 批次打标能力

Kruise Rollout 在设计之初就考虑了很多易用性的问题，它可以与社区很多优秀部署方案快速集成，比如：用户可以使用 Helm 完成应用的 Rollout 交付。随着 Kruise Rollout 使用的用户以及规模的增大，对易用性方面又提出了新的要求，例如：

金丝雀发布过程中，发现业务监控有些许的异常，希望能快速的过滤出第一批发布的 Pod 排查问题
容器平台产品规划有发布详情页，希望能够精准的展示每次批次的 Pod，以及 Rollout 的进度、过程

为了满足上述需求，Kruise Rollout 新增了“Pod 批次打标”能力，在 Rollout 过程中能够对每一批次的 Pod 打上对应批次的 Label[apps.kruise.io/rollout-batch-id]={Value为对应的批次，如：1，2，3...}，用法如下：

apiVersion: rollouts.kruise.io/v1alpha1
kind: Rollout
metadata:
  name: rollouts-demo
spec:
  ...
  # required
  rolloutID: v1

rolloutID 是针对每次发布的一个发布 ID。该字段由上层 PaaS 平台或用户填写，可以是任意的字符串，前后两次发布需要不同，例如：webserver-20220728120533。为什么一定需要 rolloutID？主要是由于 CloneSet 支持原地升级，针对这种场景 Pod 上面包含的发布批次 Label 有可能是上次发布留下的，所以与 rolloutID 共同使用可以标记此次发布的任意批次。

KubeVela 基于 Kruise Rollout 实现金丝雀发布能力

KubeVela [2 ] 是一款基于 OAM 模型的云原生应用管理平台，具有完善的应用交付、应用分发以及多集群管理等能力。目前 Kruise Rollout 已经集成到 KubeVela 之中，通过 trait 的方式可以非常便捷的实现 Helm Charts 金丝雀发布能力，详情请参考文末文档 [ 3] ，如下：

apiVersion: core.oam.dev/v1beta1
kind: Application
spec:
  components:
  - name: canary-demo
    type: webservice
    properties:
      image: barnett/canarydemo:v1
    traits:
    - type: kruise-rollout
      properties:
        canary:
          steps:
          # The first batch of Canary releases 20% Pods, and 20% traffic imported to the new version, require manual confirmation before subsequent releases are completed
          - weight: 20
            trafficRoutings:
            - type: nginx