【 Kubernetes 风云录 】- Istio 应用多版本流量控制

目的: 根据不同的引擎版本，可以把请求发送到指定的引擎上。可以实现版本降级。

原理

Istio通过VirtualService和DestinationRule两个资源对象来实现流量管理，其中VirtualService用于定义流量路由规则，而DestinationRule用于定义服务的负载均衡策略和TLS设置

• VirtualService: 实现服务请求路由规则的动能
• DestinationRule: 实现⽬标服务的负载均衡、服务发现、故障处理和故障注⼊的功能
• Gateway: 让服务⽹格内的服务，可以被全世界看到
• ServiceEntry: 让服务⽹格内的服务，可以看到外⾯的世界

实现

Deployment

{{- $revisionHistoryLimit := .Values.revisionHistoryLimit -}}
{{- $replicaCount := .Values.replicaCount -}}
{{- $autoscaling := .Values.autoscaling.enabled -}}
{{- $podAnnotations := .Values.podAnnotations -}}
{{- $imagePullSecrets := .Values.imagePullSecrets -}}
{{- $podSecurityContext := .Values.podSecurityContext -}}
{{- $securityContext := .Values.securityContext -}}
{{- $pullPolicy := .Values.pullPolicy -}}
{{- $port := .Values.service.port -}}
{{- $resources := .Values.resources -}}
{{- $nodeSelector := .Values.nodeSelector -}}
{{- $repository := .Values.image.repository -}}
{{- $affinity := .Values.affinity -}}
{{- $tolerations := .Values.tolerations -}}
{{- range $num,$tag := .Values.image.tag -}}
{{- $version := add $num 1 -}}
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ include "grpc-manifest.fullname" $  }}-v{{ $version }}
  labels:
    {{- include "grpc-manifest.labels" $ | nindent 4 }}
    app.kubernetes.io/tag: v{{ $version }}
    app.kubernetes.io/type: grpc
spec:
  revisionHistoryLimit: {{ $revisionHistoryLimit | default 5 }}
  {{- if not $autoscaling }}
  replicas: {{ $replicaCount }}
  {{- end }}
  selector:
    matchLabels:
      {{- include "grpc-manifest.selectorLabels" $ | nindent 6 }}
      app.kubernetes.io/tag: v{{ $version }}
      app.kubernetes.io/type: grpc
 ...
 {{end }}

作用：可以根据版本生成对应的服务

VirtualService

{{- define "grpc-manifest.gateway" -}}
{{- $port := .Values.services.port }}
{{- range $num,$image := .Values.image.tag }}
{{- $version := add $num 1 }}
  - match:
    - headers:
        grpcsvc:
          exact: v{{ $version }}
    route:
    - destination:
        host: {{ include "grpc-manifest.fullname" $ }}
        port:
          number: {{ $port }}
        subset: v{{ $version }}
{{- end }}
{{- end }}

例子中，虚拟服务将流量分发服务的两个子集：v$version。也可设置权重默认是 100，表示 携带 header为grpcsvc: v$version 的流量将全量被路由到 v$version

DestinationRule

目标规则定义了如何将请求路由到实际的服务实例。每个目标规则关联到一个虚拟服务的子集

{{- define "grpc-manifest.route" -}}
{{- range $num,$image := .Values.image.tag }}
{{- $version := add $num 1 }}
  - name: v{{ $version }}
    labels:
      app.kubernetes.io/instance:  {{ include "grpc-manifest.fullname" $ }}
      app.kubernetes.io/tag: v{{ $version }}
{{- end }}
{{- end }}

例子中，目标规则将子集 v$version 分别映射到具有相应标签的实际服务实例。

需要多个版本同时部署时，会根据镜像自动更新资源配置

[root@ycloud grpc-manifest]# cat env/devel/image_tag.yaml 
image:
  tag:
    - v1.0.1
    - v1.0.2
    - v1.0.3
    - v1.0.4

约束

根据定义好的行为实现

访问通过添加metadata的方式来选择指定的版本，并且如果访问中 metadata 指定有误要做降级策略，给默认且可正常运行的版本

eg: (案例仅限测试，生产根据实际需求更新)

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: EnvoyFilter
metadata:
  name:  {{ include "grpc-manifest.fullname" . }}
spec:
  workloadSelector:
    labels:
      app: istio-ingressgateway
  configPatches:
    - applyTo: HTTP_FILTER
      match:
        context: GATEWAY
        listener:
          filterChain:
            filter:
              name: "envoy.filters.network.http_connection_manager"
              subFilter:
                name: "envoy.filters.http.router"
      patch:
        operation: INSERT_BEFORE
        value:
          name: envoy.filters.http.lua
          typed_config:
            "@type": "type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.http.lua.v3.Lua"
            inlineCode: |
              function envoy_on_request(request_handle)
                local contentType = request_handle:headers():get("content-type")
                
                if contentType and string.find(contentType, "grpc") then
                  local grpcSvcHeader = request_handle:headers():get("grpcsvc")
                  
                  local allowedVersions = {"v1", "v2", "v3", "v4"}
                  
                  local isInAllowedVersions = false
                  for _, allowedVersion in ipairs(allowedVersions) do
                    if grpcSvcHeader == allowedVersion then
                      isInAllowedVersions = true
                      break
                    end
                  end
                  
                  if not isInAllowedVersions then
                    request_handle:headers():replace("grpcsvc", "v1")
                  end
                end
              end

部署

待实现 自动部署和之前服务有出入，需要针对这个服务做调整，主要判断，通过版本引擎来自动更新旧版本

具体 Helm 案例届时会更新到 GitHub