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边开飞机边换引擎?我们造了个新功能保障业务流量无损迁移

运维开发网 https://www.qedev.com 2021-04-30 09:19 出处:51CTO 作者:阿里巴巴云原生
边开飞机边换引擎?我们造了个新功能保障业务流量无损迁移,alibabass的博客原创的Docker文章。

边开飞机边换引擎?我们造了个新功能保障业务流量无损迁移

作者 | 顾静(子白)

来源 | 阿里巴巴云原生公众号

容器化部署应用可以降低企业成本,提升研发效率,解放运维人员。据 Gartner 预计,到 2022 年,将有 75% 的企业将在生产中运行容器化应用程序。Kubernetes 是企业部署容器化应用的首选框架。由于 Kubernetes 部署及运维的复杂性,越来越多的客户选择将业务从 ECS 或者自建的 Kubernetes 迁移到阿里云托管版 Kubernetes —— ACK 中。但是,如何保证业务流量的平滑迁移成为一大挑战。

Cloud Controller Manager(CCM)是 ACK 的一个系统核心组件,负责对接 Kubernetes 与云上基础产品如 CLB、VPC、DNS 等。当 Service 的类型设置为 Type=LoadBalancer 时,CCM 会为该 Service 创建或配置阿里云负载均衡 CLB。当 Service 对应的后端 Endpoint 或者集群节点发生变化时,CCM 会自动更新 CLB 的后端虚拟服务器组。此外,CCM 还提供了许多阿里云注解,支持丰富的负载均衡能力。

近期 CCM 发布了一个新特性——支持在同一个 CLB 后端挂载集群内节点和集群外 ECS,借助这一特性可以解决业务容器化过程中流量平滑迁移的难题

场景一:应用容器化改造(流量平滑迁移)

对于一个 CLB,支持将流量转发至集群内及集群外节点

边开飞机边换引擎?我们造了个新功能保障业务流量无损迁移

1)操作步骤

  • 登录 CLB 控制台创建 CLB,记录 CLB ID ("lb-xxxxx")
  • 创建 Service

设置 service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-force-override-listeners 为 false,不管理监听信息。

CCM 会自动创建对应的虚拟服务器组。

cat <<EOF |kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-id: "lb-xxxx"
    service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-force-override-listeners: "false"
  labels:
    app: nignx
  name: my-nginx-svc
  namespace: default
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: nginx
  type: LoadBalancer
EOF
  • 登录 CLB 控制台,创建监听并关联虚拟服务器组
  • 登录 CLB 控制台,手动在虚拟服务器组中添加集群外 ECS 并设置权重

2)预期结果

配置完成后,在 CLB 的虚拟服务组里既可以看到集群内的节点,也可以看到集群外的 ECS。集群内应用进行扩缩容时,集群外的 ECS 节点不受影响。

边开飞机边换引擎?我们造了个新功能保障业务流量无损迁移

场景二:金丝雀发布

支持金丝雀发布,将流量按比例转发至集群内及集群外节点

迁移过程中,往往需要逐步将流量从存量 ECS 迁往 Kubernetes 集群中。CCM 支持通过 annotationservice.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-weight为 Kubernetes 集群配置权重,从而实现流量的逐步迁移。

边开飞机边换引擎?我们造了个新功能保障业务流量无损迁移

1)注意事项

  • 不能跨 CLB 复用虚拟服务器组
  • 一个虚拟服务器组只能与一个端口关联
  • 集群内节点权重由 CCM 组件设置,集群外 ECS 权重需要用户手动设置

2)操作步骤

  • 登录 CLB 控制台创建 CLB、监听及虚拟服务器组,记录 CLB ID ("lb-xxxx") 及虚拟服务器组 Id ("rsp-xxx")
  • 手动在虚拟服务器组中添加集群外 ECS 并设置权重
  • 创建 Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-id: "lb-xxxxx"
    service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-vgroup-ids: "80:rsp-xxx"
    # 集群内部权重为20%
    service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-weight: "20"
  name: nginx-svc
  namespace: default
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: nginx
  sessionAffinity: None
  type: LoadBalancer

3)预期结果

配置完成后,在 CLB 的虚拟服务组里既可以看到集群内的节点,也可以看到集群外的 ECS,集群节点的权重按照 annotation 配置。集群内应用进行扩缩容时,集群外的 ECS 节点不受影响。

场景三:多集群业务流量多活与灾备

对于一个 CLB,支持将流量转发至多个 Kubernetes 集群内

企业用户会采取多种措施以保障应用的高可用性,如创建多个集群进行备份、容灾等。这要求业务流量可以通过一个 CLB 接入多个 Kubernetes 集群中,并且支持为 Kubernetes 集群设置不同的权重,如下图所示。

边开飞机边换引擎?我们造了个新功能保障业务流量无损迁移

1)注意事项

  • 不能跨 CLB 复用虚拟服务器组
  • 一个虚拟服务器组只能与一个端口关联
  • 两个集群均已配置 Cluster Id,否则两个集群中的 service 需要不同名称

2)操作步骤

  • 登录 CLB 控制台创建 CLB、监听及虚拟服务器组,记录 CLB ID ("lb-xxxx")  及虚拟服务器组 Id ("rsp-xxx")
  • 集群 A 中创建 Serivce-A,权重设置为 20%
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-id: "lb-xxxxx"
    service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-vgroup-ids: "80:rsp-xxx"
    service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-weight: "20"
  name: service-A
  namespace: default
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: nginx
  sessionAffinity: None
  type: LoadBalancer

3)预期结果

配置完成后,在 clb 的虚拟服务组里既可以看到集群 A 内的节点,也可以看到集群 B 的节点。集群节点的权重按照 annotation 自动设置。集群内应用进行扩缩容时,CLB 后端虚拟服务器组会自动更新。

总结

出于降本增效的考虑,越来越多的企业采用容器化方式部署应用。在业务迁移过程中,如何保障业务流量不受损成为一大难题。对于电商类应用而言,业务流量下跌往往会导致交易量下跌,造成重大损失。游戏类应用对业务流量也十分敏感,短暂的流量中断都会明显地影响游戏用户体验;交通类应用的流量下跌会影响交通流量管制、交通故障排险效率。保障业务流量不受损是保障用户业务正常运转的底线。

CCM 发布的支持在同一个 CLB 后端挂载集群内节点和集群外 ECS 的功能,可以一举解决迁移过程中流量中断的难题。同时,还支持将业务流量转发至多个 Kubernetes 集群内,支撑备份、容灾等需求,保障业务高可用。

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