OpenKruise ：SidecarSet 助力 Mesh 容器热升级
SidecarSet 是 Kruise 提供的独立管理 Sidecar 容器的 workload。用户通过 SidecarSet 能够便利的完成对 Sidecar 容器的自动注入和独立升级，详情请参考：OpenKruise 官网
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默认情况下，Sidecar 的独立升级顺序是先停止旧版本的容器，然后再创建新版本的容器。这种方式尤其适合不影响 Pod 服务可用性的 Sidecar 容器，例如日志收集 agent ，但是对于很多代理或运行时的 Sidecar 容器，如 Istio Envoy，这种升级方法就有问题了。Envoy 作为 Pod 中的一个 Proxy 容器代理了所有的流量，这种场景下如果直接重启升级，Pod 服务的可用性必然会受到影响，因此需要考虑应用自身的发布和容量情况，无法完全独立于应用做 Sidecar 的发布。
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阿里巴巴集团内部拥有上万的 Pod 都是基于 Service Mesh 来实现相互间的通信，由于 Mesh 容器升级会导致业务 Pod 的不可用，因而 Mesh 容器的升级将会极大阻碍 Service Mesh 的迭代。针对这种场景，我们同集团内部的 Service Mesh 团队一起合作实现了 Mesh 容器的热升级能力。本文将重点介绍在实现 mesh 容器热升级能力的过程中 SidecarSet 是扮演了怎样的重要角色。
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Mesh 容器不能像日志采集类容器直接原地升级，其原因在于：**Mesh 容器必须要不间断地对外提供服务，而独立升级方式会导致 Mesh 服务存在一段不可用时间。**虽然社区中已有一些知名的 Mesh 服务如 Envoy 、Mosn 等默认能够提供平滑升级的能力，但是这些升级方式无法与云原生进行恰当地结合，且 kubernetes 本身也缺乏对此类 Sidecar 容器的升级方案。
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OpenKruise SidecarSet 为此类 Mesh 容器提供了 Sidecar 热升级机制，能够通过云原生的方式助力 Mesh 容器实现无损热升级。
apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: SidecarSet
metadata:
name: hotupgrade-sidecarset
spec:
selector:
matchLabels:
app: hotupgrade
containers:
name: sidecar
image: openkruise/hotupgrade-sample:sidecarv1
imagePullPolicy: Always
lifecycle:
postStart:
exec:
command:
/bin/sh
/migrate.sh
upgradeStrategy:
upgradeType: HotUpgrade
hotUpgradeEmptyImage: openkruise/hotupgrade-sample:empty
**upgradeType **: HotUpgrade 代表该 sidecar 容器的类型是 Hot upgrade ，即热升级方案。
**HotUpgradeEmptyImage **: 当热升级 Sidecar 容器时，业务须要提供一个 empty 容器用于热升级过程中的容器切换。Empty 容器同 Sidecar 容器具有相同的配置（镜像地址除外），例如 command , lifecycle , probe 等。
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SidecarSet 热升级机制主要包含注入热升级 Sidecar 容器和 Mesh 容器平滑升级两个过程。
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针对热升级类型的 Sidecar 容器，在 Pod 创建时 SidecarSet Webhook 将会注入两个容器：
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{Sidecar.name} -1: 如下图所示 envoy -1，这个容器代表正在实际工作的 sidecar 容器，例如：envoy :1.16.0
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{Sidecar.name} -2: 如下图所示 envoy-2，这个容器是业务提供的 HotUpgradeEmptyImage 容器，例如：empty :1.0
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上述 Empty 容器在 Mesh 容器运行过程中，并没有做任何实际的工作。
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热升级流程主要分为一下三个步骤：
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Upgrade: 将 Empty 容器替换为最新版本的 Sidecar 容器，例如：envoy-2.Image = envoy:1.17.0
Migration : 执行 Sidecar 容器的 PostStartHook 脚本，完成 mesh 服务的平滑升级
Reset: Mesh 服务平滑升级后，将老版本 Sidecar 容器替换为 Empty 容器，例如：envoy-1.Image = empty : 1.0
仅需上述三个步骤即可完成热升级中的全部流程，若对 Pod 执行多次热升级，则重复执行上述三个步骤即可。
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SidecarSet 热升级机制不仅完成了 Mesh 容器的切换，并且提供了新老版本的协调机制（ PostStartHook ），但是至此还只是万里长征的第一步，Mesh 容器同时还需要提供 PostSartHook 脚本来完成 Mesh 服务自身的平滑升级（上述 Migration 过程），如：Envoy 热重启、Mosn 无损重启。
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Mesh 容器一般都是通过监听固定端口来对外提供服务，此类 Mesh 容器的 migration 过程可以概括为：通过 UDS 传递 ListenFD 和停止 Accpet 、开始排水。针对不支持热重启的 Mesh 容器可以参考此过程完成改造，逻辑图如下：
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不同 Mesh 容器对外提供的服务以及内部实现逻辑各有差异，进而具体的 Migration 也有所不同，上述逻辑只是对其中一些要点做了一些总结，希望能对有需要的各位有所裨益，同时在 Github 上面我们也提供了一个热升级 Migration Demo 以供参考，下面将对其中的一些关键代码进行介绍。
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1. 协商机制
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Mesh 容器启动逻辑首先就需要判断第一次启动还是热升级平滑迁移过程，为了减少 Mesh 容器沟通成本，Kruise 在两个 sidecar 容器中注入了两个环境变量 **SIDECARSET_VERSION 和 SIDECARSET_VERSION_ALT ，**通过判断两个环境变量的值来判断是否是热升级过程以及当前 sidecar 容器是新版本还是老版本。
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// return two parameters:
// 1. (bool) indicates whether it is hot upgrade process
// 2. (bool ) when isHotUpgrading=true, the current sidecar is newer or older
func isHotUpgradeProcess() (bool, bool) {
// 当前 sidecar 容器的版本
version := os.Getenv("SIDECARSET_VERSION")
// 对端 sidecar 容器的版本
versionAlt := os.Getenv("SIDECARSET_VERSION_ALT")
// 当对端 sidecar 容器 version 是"0"时，表明当前没有在热升级过程
if versionAlt == "0" {
return false, false
}
// 在热升级过程中
versionInt, _ := strconv.Atoi(version)
versionAltInt, _ := strconv.Atoi(versionAlt)
还未添加个人签名 2021.03.18 加入
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