基于Spring cloud ribbon实现灰度发布

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在上一篇文章《基于Spring cloud ribbon实现多版本控制》中介绍了如何扩展spring cloud ribbon实现接口多版本控制的项目 – fm-cloud-bambbo, 开发这个项目的过程,给我提供了很多想法和思路,发现只要再做一些扩展,就可以实现灰度管理,于是又有了 fm-cloud-graybunny。

灰度发布

灰度发布是在多版本控制的基础上进一步扩展实现出来的项目 -> fm-cloud-graybunny,抽象出灰度服务、灰度服务实例、灰度策略、灰度决策等。支持A/B test, 金丝雀 test。 灰度策略可以从request ip, request patameter, request header等方面进行去创建,也可以根据bamboo的LoadBalanceRequestTrigger结合graybuanny的接口去扩展灰度策略和灰度决策。

场景

有两个服务,共四个服务实例,分别是ServiceA-1, ServiceA-2, ServiceB-1。其中ServiceA-2是灰度实例。

  • 场景1
    所有请求头usertype:old,ip:10.217..的请求或者请求头usertype:test, url 参数action:create的请求,都会被转发到的灰度服务ServiceA-2 。
  • 场景2
    ServiceA-2通过一段时间的观察,判定运行稳定,开始ServiceA-2删除灰度标记,开始和ServiceA-1一样会加入正常的负载均衡规则当中。
  • 场景3
    服务ServiceB发布新版本,ServiceB-2需要灰度注册,注册成功后所有的请求不能转发到ServiceB-2, 在为ServiceB-2设置灰度策略后,符合策略的请求才会被转发到ServiceB-2上。

思路

从上面的场景分析,可以归纳出两个对象:服务实例和调用请求;服务实例的灰度管理是基础,调用请求时如何决策路由,都是根据服务实例的灰度策略去判断的。既然有灰度管理这个概念,那么从功能上分,就会有client-server之分,所以又可以从graybunny-client和graybunny-server去分析。接下来将一步一步去分析这四个方面。

灰度实例

20191123100248\_1.png

  • 实例注册
    服务实例添加到灰度管理中。
  • 实例下线
    服务实例下线,从灰度管理中删除。
  • 灰度开关
    调整服务实例的灰度状态,有启用、禁用两个状态,禁用的实例不纳入灰度列表中。
  • 灰度策略
    请求是否可以被转发到该服务实例的条件,只有通过,请求才有可能会被转发到该实例上。
调用请求

20191123100248\_2.png

  • 灰度决策
    根据请求的信息去匹配灰度服务实例的灰度策略,如果匹配上,会将服务实例加入到通过列表中。如果都没有匹配上,就按bamboo的路由规则去筛选非灰度的服务实例进行转发。
灰度客户端

调用请求的服务消费者,和提供服务的服务提供者都可以是灰度客户端,因为微服务中,大多服务实例既是服务提供者,同时也是服务消费者。
20191123100248\_3.png

  • 灰度服务注册
    服务实例在启动时,就会向灰度服务端发起请求,将实例自身的灰度开关打开。
  • 灰度服务下线
    在服务实例下线前,会触发钩子,向灰度服务端发起请求将实例自身从灰度列表中删除。
  • 接收灰度实例调整消息
    接收由灰度服务端推送过来的灰度列表更新消息比如新增灰度实例,删除灰度实例等,维护缓存在实例上的灰度列表。
  • 定时拉取灰度列表
    定时从灰度服务端拉取最新的灰度列表,维护实例自身缓存的灰度列表。
灰度服务端

灰度服务端负表维护灰度列表,可以新增、删除、编辑灰度信息。
20191123100248\_4.png

  • 编辑灰度实例
    新增灰度实例,删除灰度实例,修改实例灰度状态。
  • 编辑灰度策略
    新增实例灰度策略,删除实例灰度策略,修改灰度策略状态。
  • 推送灰度服务调整消息
    向灰度客户端推送灰度列表变动消息,比如新增灰度实例,删除灰度实例,修改实例灰度状态等。
  • 定时检查服务实例是否下线
    定时检查灰度服务实例是否下线,下线的的实例将从灰度列表中删除。
代码设计

根据上面的思路,设计以下对象和接口。共6个接口,4个模型对象。
20191123100248\_5.png

对象:

  • GrayService
    灰度服务
  • GrayInstance
    灰度实例,有状态属性
  • GrayPolicyGroup
    灰度策略组,有状态属性
  • GrayPolicy
    灰度策略

接口:

  • GrayManager
    灰度客户端管理器,维护灰度列表,维护自身灰度状态,创建灰度决策对象。抽象实现类AbstractGrayManager实现了基础的获取灰度列表, 创建灰度决策对象的能力。BaseGrayManger在期基础上进行了扩展,将灰度列表缓存起来,定时从灰度服务端更新灰度列表。
  • InformationClient
    该接口主要是负责和灰度服务端进行通信,获取灰度列表,编辑灰度实例等能力。其实现类HttpInformationClient默认使用http方式访问灰度服务端。
    子类InformationClientDecorator是一个适配器类,RetryableInformationClient继承了InformationClientDecorator类,实现了重试的功能。
  • GrayDecision
    该接口是灰度决策,用来判断请求是否匹配灰度策略。实现了ip匹配、request parameter匹配、request header匹配、BambooRequestContext中的参数匹配器以及合并匹配等多个匹配能力。
  • GrayDecisionFactory
    灰度决策的工厂类,其默认实现类支持上述几种灰度决策的创建。
  • GrayServiceManager
    灰度服务管理类,属于服务端的类。主要是编辑服务实例,编辑灰度策略,以及维护最新的灰度列表。
  • GrayBunnyServerEvictor
    如果灰度服务实例下线后, 由于意外情况,没有向灰度服务端发送删除请求, 服务端会每隔一段时间调用该接口的方法,检查灰度列表中的实例是否下线,如果实例已下线,就将其从灰度列表中删除。
代码实现

将模型抽象成接口和对象设计出来之后,实现思路就清晰了。

  • 灰度路由
    灰度路由是客户端必须要实现的能力,graybunny是在bamboo的基础上扩展的,所以graybunny的路由规则对象GrayLoadBalanceRule继承了BambooZoneAvoidanceRule,
    逻辑是这样的:
    1、 判断目标服务是否有灰度实例。
    2.1、 如果没有, 执行父类逻辑。结束。
    2.2、 有灰度实例,先将灰度实例和非灰度实例筛选出来。
    3、 挑选灰度实例, 筛选调用请求匹配上灰度实例的策略。
    4.1、 如果没有匹配的灰度实例, 将非灰度实例列表传递过去执行父类的筛选逻辑。结束。
    4.2、 如果有匹配的灰度实例, 从其中按轮询的方式挑选出一个实例。结束。
    20191123100248\_6.png
    灰度决策的执行代码在GrayDecisionPredicate中
    20191123100248\_7.png
  • 灰度管理
    灰度管理是灰度服务端的功能,主要是维护灰度列表。其实现类DefaultGrayServiceManger有一个Map, 用来维护GrayService,key是service id。并且每隔一段时间就调用EurekaGrayBunnyServerEvictor,检查列表中的实例是否下线,将下线的服务从灰度列表中删除。
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    EurekaGrayBunnyServerEvictor是依赖EurekaClient来检查服务实例是否下线。
    20191123100248\_9.png
使用指导

灰度管理的配置和bamboo的配置是一样的, 配置方式差别不大。下面先说gray-server的配置。

Gray-Server:
在项目的pom.xml加入spring-boot相关的依赖,再加入bamboo-start、graybunny-server-starter,然后启动就可以了。
20191123100248\_10.png

在启动类中,需要雇用服务发现。
20191123100248\_11.png

启动后,可以访问http://localhost:10202/swagger-ui.html#/service-gray-resouce查看接口列表,也可以调用其中的接口。

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以上介绍完了gray-server的配置,下面再看gray-client的配置。

Gray-Client

  1. 在pom.xml中加入gm-cloud-graybunny。
    20191123100248\_13.png
  2. 在application.yaml中加入灰度配置。
    20191123100248\_14.png
  3. 在启动类中加入灰度客户端的注解@EnableGrayBunny
    20191123100248\_15.png

这样灰略度的服务端和客户端都配置好了, 只要在灰度服务端开启灰度实例和灰度策,在灰度客户端就会自动进行灰度路由。

项目地址

https://github.com/saleson/fm-cloud/tree/master/fm-cloud/fm-cloud-plugins/fm-cloud-graybunny

不足

graybunny目前只有灰度管理的基本功能, 像数据持久化,高可用,推送灰度调整消息等, 都没有实现。 也没有界面化, 仅仅只有接口列表。

扩展思考

graybunny目前仅仅只支持spring cloud eureka, 但是在spring cloud中,eureka只是做为其中一个注册中心, 如果要做spring cloud的灰度管理, 就还需要兼容其中的注册中心, 比如zookeeper, consul等。


来源:http://ddrv.cn/a/88268

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