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什么是灰度发布？灰度发布几种类型

Jet相信过程 2023-04-21 原文

一、方案背景介绍

1. 什么是灰度发布

灰度发布是指在 黑和白(0和1)之间，能够平滑过渡的一种发布方式。

AB test就是一种灰度发布方式，指为产品已发布A版本，在发布B版本时，在同一时间维度，
让一部分用户继续用A版本，一部分用户开始用B版本，如果用户对B版本没有什么反对意见，那么逐步扩大范围，把所有用户都迁移到B版本上面来。灰度发布可以保证整体系统的稳定，在初始灰度发布时就可以发现及调整问题，以保证其影响度。

1.2 灰度发布好处

  • 降低发布影响面： 就算出问题，也只会影响部分用户，从而可以提前发现新版本中的 bug，然后在下一次发布前提前修复，避免影响更多用户；
  • 提升用户体验： 除了能发现 bug，还能很好的收集新版本的用户使用反馈，从而提前调整系统，提升用户体验，也能给后续的产品演进带来参考价值。
  • 可以做到不停机的热迁移，版本回滚便捷（速度快）

1.3 背景

针对我们当前现状，使用灰度发布的背景：
在目前app完成测试，准备上线发布时候，就需要运维支持了，其中的挑战点在于如何不影响当前在线业务的情况下来进行升级。
系统升级就会有风险，系统宕机风险，用户使用习惯改变而造成用户流失的风险，服务错误不可用等等风险。
利用灰度发布， 降低发布带来的影响，虽然功能都在test环境测过，但毕竟没发布到prod环境，如果先让少部分用户先使用新版本，提前发现bug，或者性能问题，提前做好修复，就可以降低新版本带来的影响。
其主要思想就是把影响集中到一个点，然后再发散到一个面，出现意外情况后很容易就回退，即使影响也是可控的。

二、灰度发布几种类型

灰度发布的主要分类：

  • 金丝雀发布
  • 滚动发布
  • 蓝绿发布

1）金丝雀发布
金丝雀发布成本较低，只需要一个实例即可降低新版本存在的风险，适合缺乏足够的发布工具研发能力及成长型的小公司。但是，金丝雀发布也有缺点，当升级全部剩余实例时，如果流量过多，可能会导致服务中断。

2）滚动发布
滚动发布则是在金丝雀发布的基础上进行的改进和优化，第一次也是使用金丝雀发布，后续则使用多批次的形式发布剩余实例，每次批次之间会进行观察，如果有问题，再进行回滚。

3）蓝绿发布

蓝绿发布比较简单，只是对全量发布的一种优化而已，发布前不用全部停机，而是另外部署新版本全部实例，然后再把流量全部再切换到新版本。

三、选型

全量发布：不建议使用

蓝绿发布：适合于对于资源预算比较充足的业务，或者是比较简单的单体应用，可以快速实现系统的整体变更

金丝雀和全链路灰度：适合需要针对特定用户或者人群进行现网请求验证的业务，可以显著减低风险

综上，建议选择 金丝雀或者全链路灰度 进行服务的升级发布。

四、灰度发布流程及实现思路

用户请求————> 网关----->服务a----->服务b
1、用户会发送请求
2、经过网关分发请求到具体的服务A
3、服务A 调用服务B
[图片]
灰度发布的核心就是路由转发，如果我们能够自定义网关到 服务A 及 服务A到服务B中间的路由策略，就可以实现用户引流，灰度发布。

五、几种实现方案

1）SpringCloud+Redis 实现灰度发布

通过网关寻找下层服务之前，通过拦截器处理请求头的参数信息，通过判断Redis数据当前请求是否符合灰度的要求，如果符合，走灰度服务；否则走正常服务。

2）Nginx +Lua + Redis 实现灰度发布

原理：使用nginx做负载均衡和反向代理，nginx内嵌lua模块，解析并执行lua编写的脚本逻辑，可以通过lua解析cookie以及访问redis，而一些灰度发布分流的策略就是放在redis里通过cookie关联

执行过程：

  • 当用户请求到达前段代理服务nginx，內嵌的lua模块解析nginx配置文件中的lua脚本代码
  • lua变量获取到客户端的ip地址，去查询redis缓存内是否有该建值，如果有返回值执行@client_test，否则执行@client
  • location @client_test把请求转发给灰度发布服务，location@client把请求转发给正常服务，服务器返回结果。

3）Openresty+Lua+Redis灰度发布

OpenResty 是一个基于 Nginx 与 Lua 的高性能 Web 平台，其内部集成了大量精良的 Lua 库、第三方模块以及大多数的依赖项，用于方便地搭建能够处理高并发、高扩展性的动态 Web 应用、Web 服务和动态网关。
Http协议的灰度功能主要基于ngx_http_lua_module模块实现，Tcp协议的灰度功能主要基于ngx_stream_lua_module模块实现。

本系统实现了对Http协议和Tcp协议的灰度功能，并且提供后台管理系统对灰度白名单进行管理。
三种方式灰度实现：
Http协议灰度实现如下功能：

  • 通过IP或者IP段验证客户端IP是否灰度白名单；
  • 通过获取header头中的userid，验证是否灰度白名单；
  • 通过获取header头中的device-id，验证是否灰度白名单。
    TCP协议灰度实现如下功能：
  • 通过IP或者IP段验证客户端IP是否灰度白名单；
    后台管理系统实现如下功能：
  • 支持对设备deviceId灰度白名单新增、删除和查询功能；
  • 支持对客户端IP灰度白名单新增、删除和查询功能；
  • 支持对用户userId灰度白名单新增、删除和查询功能，同时可以根据配置灰度策略，将满足条件的用户自动导入灰度白名单中。

说明：
1、当用户请求到达前端web（代理）服务器Openresty，内嵌的lua模块解析Nginx配置文件中的lua脚本代码；
2、Lua获取客户端IP地址、userId和设备ID，去查询Redis中是否有该键值，如果有则转发到灰度环境，否则转发到生产环境中；
3、后端管理系统提供可视化界面，可以管理redis中的白名单信息，包括：客户端IP白名单、userId白名单、设备Id白名单。

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