原生应用蓝绿发布

在现代软件开发中，部署应用的新版本是开发周期中的关键部分。然而，将更新发布到生产环境可能存在风险，因为即使是很小的问题也可能导致显著的停机时间和收入损失。蓝绿发布是一种部署策略，它通过确保应用的新版本可以零停机时间部署来缓解这种风险。

蓝绿发布是一种部署策略，其中会设置两个相同的环境：“蓝色”环境和“绿色”环境。蓝色环境是生产环境，应用的当前运行版本就在这里运行；绿色环境是非生产环境，新版本的应用会部署到这里。

当应用的新版本准备好部署时，它会被部署到绿色环境中。新版本部署并测试完成后，流量会切换到绿色环境，使其成为新的生产环境。随后，蓝色环境会变为非生产环境，未来版本的应用可以部署到这里。

蓝绿发布的优势

零停机时间：蓝绿发布允许新版本的应用以零停机时间部署，因为流量会无缝地从蓝色环境切换到绿色环境。
易于回滚：如果应用的新版本出现问题，回滚到前一个版本很容易，因为蓝色环境仍然可用。
降低风险：通过使用蓝绿发布，部署应用新版本的风险会显著降低。这是因为新版本可以先在绿色环境中部署和测试，然后再将流量从蓝色环境切换过来。这使得可以进行充分测试，并减少生产环境中出现问题的可能性。
提高可靠性：通过使用蓝绿发布，应用的可靠性会提高。这是因为蓝色环境始终可用，而且绿色环境中的任何问题都可以被快速识别和解决，而不会影响用户。
灵活性：蓝绿发布为部署过程提供了灵活性。一个应用的多个版本可以并排部署，便于进行测试和实验。

使用 Argo Rollouts 进行蓝绿发布

Argo Rollouts 是一个 Kubernetes 控制器和一组 CRD，可为 Kubernetes 提供蓝绿发布、金丝雀发布、金丝雀分析、实验以及渐进式交付等高级部署能力。

Argo Rollouts 可以（可选地）与 ingress controllers 和 service meshes 集成，利用它们的流量整形能力，在更新期间逐步将流量切换到新版本。此外，Rollouts 还可以查询并解释来自各种提供方的指标，以验证关键 KPI，并在更新期间驱动自动晋升或回滚。

借助 Argo Rollouts，你可以在 Alauda Container Platform（ACP）集群上自动化蓝绿发布。典型流程包括：

定义 Rollout 资源来管理不同的应用版本。
配置 Kubernetes Service，在蓝色（当前）和绿色（新）环境之间路由流量。
将新版本部署到绿色环境。
验证和测试新版本。
通过切换流量，将绿色环境晋升为生产环境。

这种方式可以最大限度地减少停机时间，并实现受控且安全的发布。

关键概念：

Rollout：Kubernetes 中的一个自定义资源定义（CRD），用于替代标准的 Deployment 资源，从而实现蓝绿发布、金丝雀发布等高级部署控制。

前提条件

ACP（Alauda Container Platform）。
由 ACP 管理的 Kubernetes 集群。
集群中已安装 Argo Rollouts。
Argo Rollouts kubectl 插件。
一个用于创建 namespace 的 project。
集群中用于部署应用的 namespace。

操作步骤

创建 Deployment

首先定义应用的“蓝色”版本。这是用户当前访问的版本。创建一个 Kubernetes Deployment，并设置合适的副本数、容器镜像版本（例如 hello:1.23.1）以及正确的标签，例如 app=web。

使用以下 YAML：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
        - name: web
          image: hello:1.23.1
          ports:
            - containerPort: 80

YAML 字段说明：

apiVersion：用于创建该资源的 Kubernetes API 版本。
kind：指定这是一个 Deployment 资源。
metadata.name：Deployment 的名称。
spec.replicas：期望的 pod 副本数量。
spec.selector.matchLabels：定义 Deployment 如何查找要管理的 pod。
template.metadata.labels：应用到 pod 上的标签，由 Service 用于选择它们。
spec.containers：在每个 pod 中运行的容器。
containers.name：容器名称。
containers.image：要运行的容器镜像。
containers.ports.containerPort：容器暴露的端口。

使用 kubectl 应用该配置：

kubectl apply -f deployment.yaml

这会设置生产环境。

另外，你也可以使用 Helm Chart 来创建 Deployment 和 Service。

创建 Blue Service

创建一个 Kubernetes Service 来暴露蓝色 Deployment。该 Service 会根据匹配标签将流量转发到蓝色 pod。最初，Service 的 selector 目标是带有 app=web 标签的 pod。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web
spec:
  selector:
    app: web
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80

YAML 字段说明：

apiVersion：用于创建该 Service 的 Kubernetes API 版本。
kind：指定该资源是一个 Service。
metadata.name：Service 的名称。
spec.selector：根据标签识别要路由流量的 pod。
ports.protocol：使用的协议（TCP）。
ports.port：Service 暴露的端口。
ports.targetPort：流量被转发到容器上的端口。

使用以下命令应用它：

kubectl apply -f web-service.yaml

这使外部可以访问蓝色 Deployment。

验证 Blue Deployment

通过列出 pod 来确认 blue Deployment 运行正常：

kubectl get pods -l app=web

检查所有预期的副本数（2）是否都处于 Running 状态。这可以确保应用已准备好提供流量服务。

验证到 Blue 的流量路由

确保 web Service 正确地将流量转发到蓝色 Deployment。使用以下命令：

kubectl describe service web | grep Endpoints

输出应列出蓝色 pod 的 IP 地址。这些就是接收流量的端点。

创建 Rollout

接下来，创建使用 BlueGreen 策略的 Argo Rollouts Rollout 资源。

apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
kind: Rollout
metadata:
  name: rollout-bluegreen
spec:
  replicas: 2
  revisionHistoryLimit: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  workloadRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: web
    scaleDown: onsuccess
  strategy:
    blueGreen:
      activeService: web
      autoPromotionEnabled: false

YAML 字段说明：

spec.selector：pod 的标签选择器。当前选中的 pod 所属的现有 ReplicaSet 都会受此 Rollout 影响。它必须与 pod 模板的标签匹配。
workloadRef：指定要应用到 Rollout 的工作负载引用和缩容策略。
- scaleDown：指定在迁移到 Rollout 后，是否缩减工作负载（Deployment）。可选项如下：
  - "never"：Deployment 不会被缩减。
  - "onsuccess"：当 Rollout 变为 healthy 后，Deployment 会被缩减。
  - "progressively"：随着 Rollout 扩容，Deployment 会同步缩容。如果 Rollout 失败，Deployment 会重新扩容。
strategy：Rollout 策略，支持 BlueGreen 和 Canary 策略。
- blueGreen：BlueGreen Rollout 策略定义。
  - activeService：指定在晋升时使用新模板哈希更新的 Service。此字段是 blueGreen 更新策略的必填项。
  - autoPromotionEnabled：通过在晋升前立即暂停 Rollout 来禁用新版本的自动晋升。如果省略，则默认行为是在 ReplicaSet 完全 ready/available 后立即晋升新版本。可使用以下命令恢复 Rollout：kubectl argo rollouts promote ROLLOUT

使用以下命令应用它：

kubectl apply -f rollout.yaml

这会为该 Deployment 设置使用 BlueGreen 策略的 Rollouts。

验证 Rollouts

创建 Rollout 后，Argo Rollouts 会使用与 Deployment 相同的模板创建一个新的 ReplicaSet。当新 ReplicaSet 的 pod 处于 healthy 状态时，Deployment 会被缩减为 0。

使用以下命令确保 pod 运行正常：

kubectl argo rollouts get rollout rollout-bluegreen
Name:            rollout-bluegreen
Namespace:       default
Status:          ✔ Healthy
Strategy:        BlueGreen
Images:          hello:1.23.1 (stable, active)
Replicas:
  Desired:       2
  Current:       2
  Updated:       2
  Ready:         2
  Available:     2

NAME                                           KIND        STATUS     AGE  INFO
⟳ rollout-bluegreen                            Rollout     ✔ Healthy  95s
└──# revision:1
   └──⧉ rollout-bluegreen-595d4567cc           ReplicaSet  ✔ Healthy  18s  stable,active
      ├──□ rollout-bluegreen-595d4567cc-mc769  Pod         ✔ Running  8s   ready:1/1
      └──□ rollout-bluegreen-595d4567cc-zdc5x  Pod         ✔ Running  8s   ready:1/1

Service web 会将流量转发到 Rollouts 创建的 pod。使用以下命令：

kubectl describe service web | grep Endpoints

准备 Green Deployment

接下来，将应用的新版本准备为绿色部署。使用新的镜像版本更新 Deployment web（例如 hello:1.23.2）。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
        - name: web
          image: hello:1.23.2
          ports:
            - containerPort: 80

YAML 字段说明：

与原始 Deployment 相同，唯一的区别是：
- containers.image：更新为新的镜像版本。

使用以下命令应用它：

kubectl apply -f deployment.yaml

这会为测试设置新版本的应用。

Rollouts 会创建一个新的 ReplicaSet 来管理绿色 pod，而流量仍然会转发到蓝色 pod。使用以下命令进行验证：

kubectl argo rollouts get rollout rollout-bluegreen
Name:            rollout-bluegreen
Namespace:       default
Status:          ॥ Paused
Message:         BlueGreenPause
Strategy:        BlueGreen
Images:          hello:1.23.1 (stable, active)
                 hello:1.23.2
Replicas:
  Desired:       2
  Current:       4
  Updated:       2
  Ready:         2
  Available:     2

NAME                                           KIND        STATUS     AGE  INFO
⟳ rollout-bluegreen                            Rollout     ॥ Paused   14m
├──# revision:2
│  └──⧉ rollout-bluegreen-776b688d57           ReplicaSet  ✔ Healthy  24s
│     ├──□ rollout-bluegreen-776b688d57-kxr66  Pod         ✔ Running  23s  ready:1/1
│     └──□ rollout-bluegreen-776b688d57-vv7t7  Pod         ✔ Running  23s  ready:1/1
└──# revision:1
   └──⧉ rollout-bluegreen-595d4567cc           ReplicaSet  ✔ Healthy  12m  stable,active
      ├──□ rollout-bluegreen-595d4567cc-mc769  Pod         ✔ Running  12m  ready:1/1
      └──□ rollout-bluegreen-595d4567cc-zdc5x  Pod         ✔ Running  12m  ready:1/1

目前有 4 个 pod 在运行，分别是蓝色和绿色版本。而 active service 仍然指向蓝色版本，Rollout 流程处于暂停状态。

如果你使用 Helm Chart 来部署应用，请使用 helm 工具将应用升级到绿色版本。

将 Rollout 晋升到 Green

当绿色版本准备就绪后，晋升 Rollout 以将流量切换到绿色 pod。使用以下命令：

kubectl argo rollouts promote rollout-bluegreen

要验证 Rollout 是否已完成：

kubectl argo rollouts get rollout rollout-bluegreen
Name:            rollout-bluegreen
Namespace:       default
Status:          ✔ Healthy
Strategy:        BlueGreen
Images:          hello:1.23.2 (stable, active)
Replicas:
  Desired:       2
  Current:       2
  Updated:       2
  Ready:         2
  Available:     2

NAME                                           KIND        STATUS         AGE   INFO
⟳ rollout-bluegreen                            Rollout     ✔ Healthy      3h2m
├──# revision:2
│  └──⧉ rollout-bluegreen-776b688d57           ReplicaSet  ✔ Healthy      168m  stable,active
│     ├──□ rollout-bluegreen-776b688d57-kxr66  Pod         ✔ Running      168m  ready:1/1
│     └──□ rollout-bluegreen-776b688d57-vv7t7  Pod         ✔ Running      168m  ready:1/1
└──# revision:1
   └──⧉ rollout-bluegreen-595d4567cc           ReplicaSet  • ScaledDown   3h1m
      ├──□ rollout-bluegreen-595d4567cc-mc769  Pod         ◌ Terminating  3h    ready:1/1
      └──□ rollout-bluegreen-595d4567cc-zdc5x  Pod         ◌ Terminating  3h    ready:1/1

如果 active Images 已更新为 hello:1.23.2，并且蓝色 ReplicaSet 已缩减到 0，则表示 Rollout 已完成。

#原生应用蓝绿发布

#目录

#蓝绿发布的优势

#使用 Argo Rollouts 进行蓝绿发布

#前提条件

#操作步骤

#创建 Deployment

#创建 Blue Service

#验证 Blue Deployment

#验证到 Blue 的流量路由

#创建 Rollout

#验证 Rollouts

#准备 Green Deployment

#将 Rollout 晋升到 Green

原生应用蓝绿发布

目录

蓝绿发布的优势

使用 Argo Rollouts 进行蓝绿发布

前提条件

操作步骤

创建 Deployment

创建 Blue Service

验证 Blue Deployment

验证到 Blue 的流量路由

创建 Rollout

验证 Rollouts

准备 Green Deployment

将 Rollout 晋升到 Green