使用 Kubernetes 进行蓝绿部署

蓝绿部署是一种用于设置两个相同环境的软件部署技术。服务实时流量的活动环境称为蓝色环境，空闲环境称为绿色环境。新版本软件部署在绿色环境中，经过测试验证正常后，流量从蓝色环境转移到绿色环境。这种方法可确保部署期间的零停机时间，并提供一种快速、简单的方法来在出现问题时进行回滚。

Kubernetes 是一个流行的容器编排平台，提供各种部署策略，包括蓝绿部署。在这篇博文中，我们将探讨如何使用 Kubernetes 执行蓝绿部署。

先决条件：

Kubernetes集群

kubectl 命令行工具

要部署的应用程序的 Docker 镜像。

假设您已准备好这些先决条件，让我们继续部署。

创建namespace

kubectl create namespace blue-green

创建Deploments

接下来，我们需要创建两个部署，一个用于蓝色环境，另一个用于绿色环境。除了标签（将部署标识为蓝色或绿色）之外，两种部署应该相同。以下是部署清单的示例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-blue
  labels:
    app: myapp
    env: blue
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      env: blue
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        env: blue
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: myapp:v1.0
        ports:
        - containerPort: 80

将此清单保存为 blue-deployment.yaml，并使用以下命令在 blue 环境中创建部署：

kubectl apply -f blue-deployment.yaml -n blue-green

同样，通过更改清单文件中的名称和标签，为绿色环境创建另一个部署，并将其保存为 green-deployment.yaml。然后，使用以下命令将其部署在绿色环境中：

kubectl apply -f green-deployment.yaml -n blue-green

创建服务

现在，我们需要创建一个服务，将我们的应用程序公开给外界。该服务应使用标签选择器将流量路由到蓝色或绿色部署。以下是服务清单的示例：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-service
spec:
  selector:
    app: myapp
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
  type: LoadBalancer

将此清单保存为 service.yaml，并使用以下命令创建服务：

kubectl apply -f service.yaml -n blue-green

验证Deployment

现在，让我们验证部署和服务是否正常工作。为此，我们需要获取服务的外部 IP 地址：

kubectl get service myapp-service -n blue-green

该命令将输出服务的外部IP地址。使用此 IP 地址在 Web 浏览器中访问应用程序。您应该看到应用程序在蓝色环境中运行。

执行蓝绿部署

现在我们已经运行了蓝色和绿色部署，我们可以通过将流量从蓝色部署路由到绿色部署来执行蓝绿部署。

更新绿色部署

首先，我们需要使用新版本的应用程序更新绿色部署。为此，请使用新版本的 Docker 映像更新绿色部署清单中的映像字段，并将其保存为 green-deployment-v2.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-green
  labels:
    app: myapp
    env: green
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      env: green
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        env: green
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: myapp:v2.0
        ports:
        - containerPort: 80

使用以下命令应用更新的绿色部署：

kubectl apply -f green-deployment-v2.yaml -n blue-green

更新Service

接下来，我们需要更新服务以将流量路由到绿色部署。为此，请更新服务清单中的标签选择器以选择绿色部署。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-service
spec:
  selector:
    app: myapp
    env: green
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
  type: LoadBalancer

使用以下命令应用更新的服务：

kubectl apply -f service.yaml -n blue-green

验证Deployment

最后，我们需要验证部署是否成功。为此，请像以前一样使用 kubectl get service 命令获取服务的外部 IP 地址，并在 Web 浏览器中访问应用程序。您应该看到应用程序的更新版本在绿色环境中运行。

Rollback

如果部署过程中出现问题，我们可以轻松回滚到应用程序的先前版本，只需更新服务清单中的标签选择器以选择蓝色部署并重新应用服务清单即可。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-service
spec:
  selector:
    app: myapp
    env: blue
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
  type: LoadBalancer

使用以下命令应用更新的服务：

kubectl apply -f service.yaml -n blue-green

注意事项

在 Kubernetes 中使用蓝绿部署时，还需要记住一些其他注意事项：

存储：如果您的应用程序需要持久存储，则需要确保蓝色和绿色部署使用相同的持久卷。否则，您可能会在部署过程中丢失数据。
DNS：如果您的应用程序使用自定义域名，则从蓝色部署切换到绿色部署时，您将需要更新 DNS 记录以指向新的 IP 地址。
测试：在将流量切换到绿色部署之前，必须彻底测试新版本的应用程序，以确保其正常工作。您可以使用金丝雀部署将流量逐渐转移到新版本的应用程序并监控其性能。

此外，还有一些工具和实践可以帮助简化 Kubernetes 中的蓝绿部署：

Helm：Helm 是 Kubernetes 的包管理器，允许您使用图表部署和管理应用程序。图表是预配置的模板，可以包含多个 Kubernetes 资源，包括部署、服务和入口规则。 Helm 图表可以通过提供管理部署过程的标准化方法来简化使用蓝绿部署部署应用程序的过程。
Kubernetes Ingress：Ingress 是一种 Kubernetes 资源，为外部流量访问集群内的服务提供路由规则。通过使用 Ingress，您可以通过更新 Ingress 规则轻松地将流量从蓝色部署切换到绿色部署。
Istio：Istio 是一个服务网格，为 Kubernetes 集群中运行的微服务提供流量管理、安全性和可观察性。 Istio 可以通过提供金丝雀部署功能和流量转移规则来简化蓝绿部署期间管理流量的过程。