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ASM集成Argo Rollouts实现金丝雀发布

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Argo Rollouts是Kubernetes控制器和CRD集合，ASM集成Argo Rollouts提供更强大的金丝雀部署能力。当您需要在Kubernetes环境中更新应用并降低发布风险时，可以在ASM中使用Argo Rollouts实现金丝雀发布。通过逐步分批次地向用户推送新版本并实时观测其性能表现，有效控制风险，确保服务稳定性和用户体验，从而实现在保证业务连续性的前提下顺利完成版本迭代。

前提条件

准备工作

安装Argo Rollout

安装Argo Rollout的操作步骤如下，更多信息，请参见Argo Rollouts。

  1. 执行以下命令，安装Argo Rollout服务端。

    kubectl create namespace argo-rollouts
kubectl apply -n argo-rollouts -f https://github.com/argoproj/argo-rollouts/releases/latest/download/install.yaml

  2. 执行以下命令，安装Kubectl Argo Rollout插件。

    安装Kubectl Argo Rollout插件，方便您通过kubectl进行管理。

    brew install argoproj/tap/kubectl-argo-rollouts

启用ASM的数据面KubeAPI访问能力

  1. 登录ASM控制台，在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。

  2. 在网格管理页面，单击目标实例名称，然后在左侧导航栏，选择网格实例 > 基本信息。

  3. 在启用数据面KubeAPI访问右侧，单击启用。启用数据面KubeAPI访问

  4. 在弹出框中，单击确认。

金丝雀发布

本文以创建稳定版本和金丝雀版本为例，逐步将流量切换为金丝雀版本，实现基于流量比例的发布策略。关于金丝雀发布的更多信息，请参见金丝雀发布。

步骤一：创建Rollout和Service应用

  1. 创建Rollout。

    1. 使用以下内容，创建rollout.yaml文件。

      展开查看rollout.yaml

      apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
kind: Rollout
metadata:
  name: istio-rollout
spec:
  revisionHistoryLimit: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: istio-rollout
  template:
    metadata:
      annotations:
        sidecar.istio.io/inject: "true"
      labels:
        app: istio-rollout
    spec:
      containers:
      - name: istio-rollout
        image: argoproj/rollouts-demo:blue
        ports:
        - name: http
          containerPort: 8080
          protocol: TCP
        resources:
          requests:
            memory: 32Mi
            cpu: 5m
  strategy:
    canary:
      canaryService: istio-rollout-canary
      stableService: istio-rollout-stable
      trafficRouting:
        istio:
          virtualService:
            name: istio-rollout-vsvc
            routes:
            - primary
      steps:
      - setWeight: 10
      - pause: {}         #手工卡点。
      - setWeight: 20
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 30
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 40
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 50
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 60
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 70
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 80
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 90
      - pause: {duration: 20s}

      strategy字段定义发布策略，部分参数说明如下：

      • setWeight：设置流量的权重。

      • pause：若未配置duration，表示需要手动更新；配置duration，表示等待duration时间进行自动更新。

    2. 执行以下命令，将Rollout部署到集群。

      kubectl apply -f rollout.yaml

  2. 创建Service。

    1. 使用以下内容，创建service.yaml文件。

      apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: istio-rollout-canary
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: http
    protocol: TCP
    name: http
  selector:
    app: istio-rollout

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: istio-rollout-stable
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: http
    protocol: TCP
    name: http
  selector:
    app: istio-rollout

    2. 执行以下命令，将Service部署到集群。

      kubectl apply -f service.yaml

步骤二：创建Istio相关资源

  1. 创建虚拟服务VirtualService。

    由于启用了ASM的数据面KubeAPI访问能力，您可以通过数据面的KubeConfig访问ASM中的VirtualService、Gateway、DestinationRule等Istio资源，也可以通过ASM控制台或者ASM KubeConfig创建Istio资源。

    1. 使用以下内容，创建istio-rollout-vsvc.yaml文件。

      apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: istio-rollout-vsvc
spec:
  gateways:
    - istio-rollout-gateway
  hosts:
    - '*'
  http:
    - match:
        - uri:
            prefix: /
      name: primary
      route:
        - destination:
            host: istio-rollout-stable
          weight: 100
        - destination:
            host: istio-rollout-canary

    2. 执行以下命令，部署istio-rollout-vsvc。

      kubectl apply -f istio-rollout-vsvc.yaml

  2. 创建网关规则Gateway。

    1. 使用以下内容，创建istio-rollout-gateway.yaml文件。

      apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: istio-rollout-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
    - hosts:
        - '*'
      port:
        name: http
        number: 80
        protocol: HTTP

    2. 执行以下命令，部署istio-rollout-gateway。

      kubectl apply -f istio-rollout-gateway.yaml

步骤三：创建ASM网关

创建端口为80的ASM网关，作为测试访问的入口。

  1. 登录ASM控制台，在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。

  2. 在网格管理页面，单击目标实例名称，然后在左侧导航栏，选择ASM网关 > 入口网关。

  3. 在入口网关页面，单击创建。设置网关的基本信息，然后单击创建。

    部分配置项说明如下，关于配置项的更多信息，请参见创建入口网关。

    配置项

    说明

    名称

    本文以ingressgateway为例。

    网关类型

    选择南北向-入口网关类型。

    端口映射

    单击添加端口，在新增端口行中，配置协议为HTTP，服务端口为80。

步骤四：查看Rollout状态

执行以下命令，查看Rollout的状态。

kubectl argo rollouts get rollout istio-rollout

预期输出：

kubectl argo rollouts get rollout istio-rollout
Name:            istio-rollout
Namespace:       default
Status:          ✔ Healthy
Strategy:        Canary
  Step:          18/18
  SetWeight:     100
  ActualWeight:  100
Images:          argoproj/rollouts-demo:blue (stable)
Replicas:
  Desired:       1
  Current:       1
  Updated:       1
  Ready:         1
  Available:     1

NAME                                       KIND        STATUS     AGE  INFO
⟳ istio-rollout                            Rollout     ✔ Healthy  52s
└──# revision:1
   └──⧉ istio-rollout-7f96d86486           ReplicaSet  ✔ Healthy  52s  stable
      └──□ istio-rollout-7f96d86486-vpqvb  Pod         ✔ Running  52s  ready:2/2

步骤五：测试Rollout初始状态

  1. 获取ASM网关的IP地址。

    1. 登录ASM控制台，在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。

    2. 在网格管理页面，单击目标实例名称，然后在左侧导航栏，选择ASM网关 > 入口网关。

    3. 获取目标网关的服务地址。

  2. 在浏览器访问http://{ASM网关IP}/。

    访问效果如下所示，此界面会并发调用http://{ASM网关IP}/color，将获取到颜色信息填充到方格中。在Rollout istio-rollout中，指定的颜色为blue，并且未进行金丝雀发布，因此显示颜色为蓝色。蓝色效果

步骤六：滚动更新

本文以黄色代表金丝雀版本，将http://{ASM网关IP}/网页中的方格颜色从蓝色逐渐变为黄色，实现金丝雀发布。

  1. 更新镜像版本。

    1. 执行以下命令，更新镜像版本。

      kubectl argo rollouts set image istio-rollout "*=argoproj/istio-rollout:yellow"

    2. 查看容器的镜像版本。

      1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏单击集群。

      2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择工作负载 > 容器组。

      3. 在名称列下，查看目标容器的镜像版本。

        如下图所示，Yellow版本（金丝雀版本）的Pod已被创建，但Blue版本（稳定版）的Pod依然存在。

        镜像版本

  2. 在浏览器访问http://{ASM网关IP}/。

    访问效果如下所示，有10%的方格被变成了黄色。黄色与蓝色效果在服务网格ASM中，由于配置的虚拟服务VirtualService的权重发生了变化，Stable（蓝色）的权重从100变为90，Sanary（黄色，即金丝雀版本），权重从0变为10。虚拟服务VirtualService的权重由Rollout控制，开始创建Rollout的第一个Step的setWeight中设置了金丝雀版本的权重为10，在开始滚动时，Argo Rollout的控制器会修改Rollout中配置的VirtualService的权重。pause设置为空，表示需要人工卡点确认，才进到下一阶段。

  3. 继续金丝雀发布。

    1. 执行以下命令，继续金丝雀发布。

      kubectl argo rollouts promote istio-rollout

    2. 在浏览器访问http://{ASM网关IP}/。

      访问效果如下所示，VirtualService中的权重会根据Rollout中的配置继续调整。由于步骤1中设置了pause时间，会等待一段时间后自动调整。继续发布

  4. 金丝雀发布成功。

    1. 等待一段时间后，在浏览器访问http://{ASM网关IP}/，查看页面效果。

      访问效果如下所示，所有的颜色块都变为了黄色。黄色效果

    2. 执行以下命令，查看Rollout状态。

      kubectl argo rollouts get rollout istio-rollout --watch

      预期输出：

      Name:            istio-rollout
Namespace:       default
Status:          ✔ Healthy
Strategy:        Canary
  Step:          18/18
  SetWeight:     100
  ActualWeight:  100
Images:          argoproj/rollouts-demo:yellow (stable)
Replicas:
  Desired:       1
  Current:       1
  Updated:       1
  Ready:         1
  Available:     1

NAME                                       KIND        STATUS        AGE  INFO
⟳ istio-rollout                            Rollout     ✔ Healthy     48m
├──# revision:4
│  └──⧉ istio-rollout-5fcf5864c4           ReplicaSet  ✔ Healthy     27m  stable
│     └──□ istio-rollout-5fcf5864c4-vw6kh  Pod         ✔ Running     26m  ready:2/2
├──# revision:3
│  └──⧉ istio-rollout-897cb5b6d            ReplicaSet  • ScaledDown  27m
└──# revision:1
   └──⧉ istio-rollout-7f96d86486           ReplicaSet  • ScaledDown  48m

      由预期输出得到，Stabel的Image更新为yellow。

使用Prometheus实现自动回滚

在金丝雀过程中可以手动执行kubectl argo rollouts abort istio-rollout命令进行回滚，回退到Stable版本。您还可以使用Prometheus监控系统，对金丝雀中的应用健康状态进行监控，当监控指标异常时，自动回滚到Stable版本，并标记为降级。

  1. 在ASM中启用Prometheus。具体操作，请参见集成可观测监控Prometheus版实现网格监控或集成自建Prometheus实现网格监控。

  2. 配置Argo AnalysisTemplate。

    1. 使用以下YAML内容，创建istio-success-rate.yaml文件。

      配置AnalysisTemplate的address为ASM的Prometheus地址。

      apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
kind: AnalysisTemplate
metadata:
  name: istio-success-rate
spec:
  args:
  - name: service
  - name: namespace
  metrics:
  - name: success-rate
    initialDelay: 60s
    interval: 20s
    successCondition: result[0] > 0.90
    provider:
      prometheus:
        address: http://xxx.aliyuncs.com:9090/api/v1/prometheus/
        query: >+
          sum(irate(istio_requests_total{
            reporter="source",
            destination_service=~"{{args.service}}.{{args.namespace}}.svc.cluster.local",
            response_code!~"5.*"}[40s])
          )
          /
          sum(irate(istio_requests_total{
            reporter="source",
            destination_service=~"{{args.service}}.{{args.namespace}}.svc.cluster.local"}[40s])
          )

    2. 执行以下命令，部署Argo AnalysisTemplate。

      kubectl apply -f istio-success-rate.yaml

  3. 为Rollout关联Analysis。

    1. 使用以下YAML内容，创建rollout.yaml文件。

      在strategy中配置analysis，从第二步开启使用Analysis进行监控，自动回滚。初始Image为Yellow（黄色）。

      展开查看rollout.yaml

      apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
kind: Rollout
metadata:
  name: istio-rollout
spec:
  revisionHistoryLimit: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: istio-rollout
  template:
    metadata:
      annotations:
        sidecar.istio.io/inject: "true"
      labels:
        app: istio-rollout
    spec:
      containers:
      - name: istio-rollout
        image: argoproj/rollouts-demo:yellow
        ports:
        - name: http
          containerPort: 8080
          protocol: TCP
        resources:
          requests:
            memory: 32Mi
            cpu: 5m
  strategy:
    canary:
      canaryService: istio-rollout-canary
      stableService: istio-rollout-stable
      analysis:
        startingStep: 1
        templates:
        - templateName: istio-success-rate
        args:
        - name: service
          value: canary
        - name: namespace
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
      trafficRouting:
        istio:
          virtualService:
            name: istio-rollout-vsvc
            routes:
            - primary
      steps:
      - setWeight: 10
      - pause: {}         #手工卡点。
      - setWeight: 20
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 30
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 40
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 50
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 60
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 70
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 80
      - pause: {duration: 20s}
      - setWeight: 90
      - pause: {duration: 20s}

    2. 执行以下命令，更新Rollout。

      kubectl apply -f rollout.yaml

  4. 执行以下命令，更新镜像版本。

    kubectl argo rollouts set image istio-rollout "*=argoproj/rollouts-demo:orange"

    在浏览器访问http://{ASM网关IP}/，访问效果如下所示：橙色效果

  5. 人工卡点确认。

    1. 执行以下命令，继续金丝雀发布。

      执行命令后，将进入到后续的自动金丝雀状态，并且从第二步开始，会结合Prometheus监控，如果金丝雀版本错误率高于90%，则触发回滚。

      kubectl argo rollouts promote istio-rollout

    2. 执行以下命令，查看监控服务状态。

      kubectl argo rollouts get rollout istio-rollout --watch

      预期输出：监控服务状态

  6. 设置Error。

    在后续渐进式发布中，您可以手动设置Error，调整金丝雀版本的错误率。移动Error至100%后，所有的金丝雀版本（橙色）都有一个红框，表示错误。等待片刻后，将自动切换回只有黄色的版本（稳定版）。

    图 1. 金丝雀中金丝雀中

    图 2. 自动回滚到稳定版自动回滚到稳定版

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