基于 Nginx 实现一个灰度上线系统
软件开发一般不会上来就是最终版本,而是会一个版本一个版本的迭代。
新版本上线前都会经过测试,但就算这样,也不能保证上线了不出问题。
所以,在公司里上线新版本代码一般都是通过灰度系统。
灰度系统可以把流量划分成多份,一份走新版本代码,一份走老版本代码。
而且灰度系统支持设置流量的比例,比如可以把走新版本代码的流量设置为 5%,没啥问题再放到 10%,50%,最后放到 100% 全量。
这样可以把出现问题的影响降到最低。
不然一上来就全量,万一出了线上问题,那就是大事故。
而且灰度系统不止这一个用途,比如产品不确定某些改动是不是有效的,就要做 AB 实验,也就是要把流量分成两份,一份走 A 版本代码,一份走 B 版本代码。
那这样的灰度系统是怎么实现的呢?
其实很多都是用 nginx 实现的。
nginx 是一个反向代理的服务,用户请求发给它,由它转发给具体的应用服务器。
这一层也叫做网关层。
由它负责转发请求给应用服务器,那自然就可以在这里控制流量的分配,哪些流量走版本 A,哪些流量走版本 B。
下面我们实现一下:
首先,我们准备两个版本的代码。
这里创建个 nest 项目:
npx nest new gray_test -p npm
把 nest 服务跑起来:
npm run start
浏览器访问下:
看到 hello world 代表 nest 服务跑起来了。
然后改下 AppService:
修改下端口:
然后再 npm run start:
浏览器访问下:
现在我们就有了两个版本的 nest 代码。
接下来的问题是,如何用 nginx 实现灰度,让一部分请求走一个版本的代码,一部分请求走另一个版本呢?
我们先跑一个 nginx 服务。
docker desktop 搜索 nginx 镜像(这步需要科学上网),点击 run:
设置容器名为 gray1,端口映射宿主机的 82 到容器内的 80
现在访问 http://localhost:82 就可以看到 nginx 页面了:
我们要修改下配置文件,把它复制出来:
docker cp gray1:/etc/nginx/conf.d ~/nginx-config
然后编辑下这个 default.conf
添加这么一行配置:
location ^~ /api {
rewrite ^/api/(.*)$ /$1 break;
proxy_pass http://192.168.1.6:3001;
}
这行就是加了一个路由,把 /api/ 开头的请求转发给 http://宿主机IP:3001 这个服务。
用 rewrite 把 url 重写了,比如 /api/xxx 变成了 /xxx。
然后我们重新跑个 nginx 容器:
容器名为 gray2,端口映射 83 到容器内的 80。
指定数据卷,挂载本地的 ~/nginx-config 目录到容器内的 /etc/nginx/conf.d 目录。
点击 run。
然后看下 files 部分:
可以看到容器内的 /etc/nginx/conf.d 目录标识为了 mounted。
点开看看:
这就是本地的那个文件。
我们在本地改一下试试:
容器内也同样修改了。
在容器内修改这个文件,本地同样也会修改。
也就是说挂载数据卷之后,容器内的这个目录就是本地目录,是同一份。
然后我们访问下 http://localhost:83/api/ 看看:
nest 服务访问成功了。
现在我们不是直接访问 nest 服务了,而是经历了一层 nginx 反向代理或者说网关层。
自然,我们可以在这一层实现流量控制的功能。
前面我们讲负载均衡的时候,是这么配的:
默认会轮询把请求发给 upstream 下的 server。
现在需要有多组 upstream:
upstream version1.0_server {
server 192.168.1.6:3000;
}
upstream version2.0_server {
server 192.168.1.6:3001;
}
upstream default {
server 192.168.1.6:3000;
}
有版本 1.0 的、版本 2.0 的,默认的 server 列表。
然后需要根据某个条件来区分转发给哪个服务。
我们这里根据 cookie 来区分:
set $group "default";
if ($http_cookie ~* "version=1.0"){
set $group version1.0_server;
}
if ($http_cookie ~* "version=2.0"){
set $group version2.0_server;
}
location ^~ /api {
rewrite ^/api/(.*)$ /$1 break;
proxy_pass http://$group;
}
如果包含 version=1.0 的 cookie,那就走 version1.0_server 的服务,有 version=2.0 的 cookie 就走 version2.0_server 的服务,否则,走默认的。
这样就实现了流量的划分,也就是灰度的功能。
然后我们重新跑下容器:
这时候,你访问 http://localhost:83/api/ 走到的就是默认的版本。
然后带上 version=2.0 的 cookie,走到的就是另一个版本的代码:
这样,我们就实现了灰度的功能。
但现在还有一个问题:
什么时候设置的这个 cookie 呢?
比如我想实现 80% 的流量走版本 1.0,20% 的流量走版本 2.0
其实公司内部一般都有灰度配置系统,可以配置不同的版本的比例,然后流量经过这个系统之后,就会返回 Set-Cookie 的 header,里面按照比例来分别设置不同的 cookie。
比如随机数载 0 到 0.2 之间,就设置 version=2.0 的 cookie,否则,设置 version=1.0 的 cookie。
这也叫做流量染色。
完整的灰度流程是这样的:
第一次请求的时候,会按照设定的比例随机对流量染色,也就是设置不同 cookie。
再次访问的时候会根据 cookie 来走到不同版本的代码。
这就实现了灰度功能,可以用来做 5% 10% 50% 100% 这样逐步上线的灰度上线机制。
也可以用来做产品的 AB 实验。
公司里都会用这样的灰度系统。
总结
新版本代码的上线基本都会用灰度系统,可以逐步放量的方式来保证上线过程不会出大问题,也可以用来做产品 AB 实验。
我们可以用 nginx 实现这样的功能。
nginx 有反向代理的功能,可以转发请求到应用服务器,也叫做网关层。
我们可以在这一层根据 cookie 里的 version 字段来决定转发请求到哪个服务。
在这之前,还需要按照比例来给流量染色,也就是返回不同的 cookie。
不管灰度系统做的有多复杂,底层也就是流量染色、根据标记转发流量这两部分,我们完全可以自己实现一个。