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如何用一个插件解决 Serverless 灰度发布难题?

  • 2022 年 7 月 05 日
  • 本文字数:4088 字

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如何用一个插件解决 Serverless 灰度发布难题?

作者:长淇


导读

本文适合:

想了解 Serverless 灰度发布的同学。

认为当前 Serverless 灰度发布配置太复杂,寻求简洁版灰度发布流程的同学。

想了解 Serverless Devs 组件和插件之间关系的同学。

Serverless 灰度发布

什么是 Serverless ?

Serverless 顾名思义就是无服务器,它是一种“来了就用,功能齐全,用完即走”的全新计算提供方式,用户无需预制或管理服务器即可运行代码,只需将代码从部署在服务器上,转换到部署到各厂商 Serverless 平台上;同时享受 Serverless 按需付费,高弹性,低运维成本,事件驱动,降本提效等优势。

什么是 Serverless 灰度发布?

灰度发布又称为金丝雀发布( Canary Deployment )。过去,矿工们下矿井前,会先放一只金丝雀到井内,如果金丝雀在矿井内没有因缺氧、气体中毒而死亡后,矿工们才会下井工作,可以说金丝雀保护了工人们的生命。


与此类似,在软件开发过程中,也有一只金丝雀,也就是灰度发布(Gray release):开发者会先将新开发的功能对部分用户开放,当新功能在这部分用户中能够平稳运行并且反馈正面后,才会把新功能开放给所有用户。金丝雀发布就是从不发布,然后逐渐过渡到正式发布的一个过程。


那么对于部署在 Serverless 平台上的函数应该怎么进行灰度发布呢?


下文将以阿里云函数计算 FC 为例,为各位展开介绍。


灰度发布有一个流程,两种方式。

一个流程

Serverless 灰度发布是通过配置别名来实现的,别名可以配置灰度版本和主版本的流量比例,在调用函数时使用配置好的别名即可将流量按比例发送到相应版本。


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配置灰度发布的流程如下:


  1. Service 中发布一个新版本。

  2. 创建或更新别名,配置别名关联新版本和稳定版本,新版本即为灰度版本。

  3. 将触发器 ( Trigger ) 关联到别名。

  4. 将自定义域名 ( Custom Domain ) 关联到别名。

  5. 在调用函数中使用别名,流量会按配置比例发送到新版本和稳定版本。

传统做法的两种方式

1、阿里云控制台 web 界面:


a.发布版本


2.png


b.创建别名


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c.关联触发器


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d.关联自定义域名


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2、使用 Serverless Devs cli


a.发布版本


s cli fc version publish --region cn-hangzhou --service-name fc-deploy-service --description "test publish version"
复制代码


b.创建别名并设置灰度


s cli fc alias publish --region cn-hangzhou --service-name fc-deploy-service --alias-name pre --version-id 1 --gversion 3 --weight 20
复制代码


c.关联触发器


需要到控制台配置


d.关联自定义域名


需要到控制台配置可以看到,使用控制台或 Serverless Devs 进行灰度发布流程中的每一步,都需要用户亲自操作。并且由于配置繁多,极易出错。除了这些弊端以外,客户困扰的另一个问题是使用灰度发布策略非常不方便。


常见的灰度发布策略有 5 种:


  1. CanaryStep: 灰度发布,先灰度指定流量,间隔指定时间后再灰度剩余流量。

  2. LinearStep:分批发布,每批固定流量,间隔指定时间后再开始下一个批次。

  3. CanaryPlans:自定义灰度批次,每批次设定灰度流量和间隔时间,间隔指定时间后按照设定的流量进行灰度。

  4. CanaryWeight:手动灰度,直接对灰度版本设置对应的权重。

  5. FullWeight: 全量发布,全量发布到某一版本。


这些灰度策略中,前三项都需要配置间隔时间,而用户在控制台或者使用 Serverless Devs 工具去配置灰度都没有办法通过自动程序来配置间隔时间,不得不通过闹钟等方式提醒用户手动进行下一步灰度流程,这个体验是非常不友好的。下面我们介绍个能够帮您一键灰度发布函数的插件:FC-Canary 。

基于 Serverless Devs 插件 FC-Canary 的灰度发布

为了应对以上问题,基于 Serverless Devs 的插件 FC-Canary 应运而生,该插件可以帮助您通过 Serverless-Devs 工具和 FC 组件实现函数的灰度发布能力,有效解决灰度发布时参数配置繁杂、需要开发人员亲自操作以及可用策略少等问题。


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(内容配置及注意事项-部分截图)


详细流程请见:https://github.com/devsapp/fc-canary

FC-Canary 的优势

1、FC-Canary 支持超简配置

用户最短只需在 s.yaml 中增加 5 行代码代码即可开启灰度发布功能。


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2、FC-Canary 配置指引简单清晰:

8.png

3、FC-Canary 支持多种灰度策略

  • 灰度发布,先灰度指定流量,间隔指定时间后再灰度剩余流量。


此时流量变化为:20%流量到新版本,10 分钟后 100%流量到新版本


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  • 手动灰度,指定时直接将灰度版本设置对应的权重。


此时为 10%流量到新版本,90%到稳定版本


10.png


  • 自定义灰度,以数组的方式配置灰度变化。


此时流量变化为:10%到新版本 -> (5 分钟后) 30% 流量到新版本 -> (10 分钟后) 100% 流量到新版本


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  • 分批发布,不断累加灰度比例直到 100%流量到新版本。


流量变化:40%到新版本 -> (10 分钟后) 80%流量到新版本 -> (再 10 分钟后) 100%流量到新版本


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  • 全量发布,100%流量发到新版本


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FC-Canary 插件支持上述 5 种灰度策略,用户选择所需策略并进行简单配置,即可体验一键灰度发布。

4、FC-Canary 灰度阶段提示清晰

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插件对每一个里程碑都会以 log 的方式展现出来,给开发者足够的信心。

5、FC-Canary 支持钉钉群组机器人提醒

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配置钉钉机器人即可在群中收到相关提醒,例如:


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FC-Canary 最佳实践

使用 FC-Canary 插件灰度发布 nodejs 12 的函数。


代码仓库:


https://github.com/devsapp/fc-canary/tree/main/example/singleFunc-http

初始化配置

  • 代码配置


17.png


  • yaml 配置


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我们采用 canaryWeight 的灰度策略:灰度发布后,50%的流量到新版本,50%的流量到旧版本。

进行第一次发布

  1. 执行发布


在 terminal 中输入: s deploy --use-local


  1. 查看结果


命令行输出的 log 中可以看到:


19.png


由于是第一次发布,项目中不存在历史版本,所以即使配置了灰度发布策略 ,FC-Canary 插件也会进行全量发布,即流量都发送到版本 1。

修改代码,第二次发布

  1. 在第二次发布前,我们修改一下代码,让代码抛出错误。


20.png


  1. 执行发布


在 terminal 中输入: s deploy --use-local


  1. 结果


命令行输出 log 中可以看到:


21.png


第二次发布,应用了灰度发布策略,即  50%流量发送到版本 1, 50%的流量发送到版本 2。

测试

获取 log 中输出的 domain,访问 domain 100 次后查看控制台监控大盘。


22.png


可以看到调用了函数 100 次,错误的函数有 49 次,正确的函数有 100 - 49 = 51 次,正确和错误的函数都约占总调用数的 50%。


分析:函数版本 1 为正确函数,函数版本 2 为错误函数,我们的灰度配置为流量 50% 到版本 1,50% 到版本 2,所以调用过程中,错误函数和正确函数应该各占 50%,图中结果符合我们的假设,这证明我们的灰度策略是成功的。

总结

我们可以发现相比使用控制台进行灰度发布,使用 FC-Canary 插件免去了用户手动创建版本、发布别名、关联触发器和管理自定义域名的麻烦,使用起来非常方便。

引申阅读

Serverless Devs 组件和插件的关系

  • 组件是什么?


根据 Serverless Devs Model v0.0.1 中说明, 组件 Component: 是由 Package developer 开发并发布的符合 Serverless Package Model 规范的一段代码,通常这段代码会在应用中被引用,并在 Serverless Devs 开发者工具中被加载,并按照预定的规则进行执行某些动作。例如,将用户的代码部署到 Serverless 平台;将 Serverless 应用进行构建和打包;对 Serverless 应用进行调试等。


举个例子:


如果想要使用 Serverless Devs 管理阿里云函数计算的函数计算资源,则需要在 yaml 配置文件中声明阿里云 FC 组件,之后便可以使用阿里云 FC 组件的能力。


FC 组件可以提供管理阿里云函数计算资源的能力,包括:管理服务、函数、版本、别名 等功能。组件地址:https://github.com/devsapp/fc


  • 插件是什么?


插件作为组件的补充,提供组件的原子性功能。


举个例子:


  1. 使用 FC 组件 deploy 的功能部署函数,可以在部署结束后采用 FC-Canary 插件对部署的函数进行灰度发布。

  2. 使用 FC 组件 deploy 的功能部署函数,可以在部署开始前采用 layer-fc 插件来降低部署过程中上传代码的耗时:即 layer-fc 可以让函数直接使用公共依赖库(远程)中的依赖,从而在部署时不再需要上传这些远程存在的依赖。


  • 组件和插件的关系?


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  • 在 Serverless Devs Model 中,组件是占据核心地位,插件是辅助地位,也就是说,插件的目的是提升组件能力,提供给组件一些可选的原子性功能。

  • Serverless Devs 管理组件和插件的生命周期,如果是 pre 插件,则会让其在组件执行前执行,反之,post 插件则会在组件后完成一些收尾工作。

  • 一个组件可以同时使用多个插件, 其中组件插件的执行顺序是:


  1. 插件按照 yaml 顺序执行, 前一个插件的执行结果为后一个插件的入参

  2. 最后一个 pre 插件的输出作为组件的入参

  3. 组件的输出作为第一个 post 插件的入参

相关概念

  • FC 函数 (Function) 是系统调度和运行的单位,由函数代码和函数配置构成。FC 函数必须从属于服务,同一个服务下的所有函数共享一些相同的设置,例如服务授权、日志配置。函数的相关操作,请参见 管理函数。函数计算支持事件函数和 HTTP 函数两种函数类型,关于二者的区别,请参见 函数类型。

  • 服务 (Service) 可以和微服务对标 ( 有版本和别名 ),多个函数可以共同组成服务单元。创建函数前必须先创建服务,同一个服务下的所有函数共享一些相同的设置,例如服务授权、日志配置。

  • 触发器 (Trigger) 的作用是触发函数执行的。函数计算提供了一种事件驱动的计算模型。函数的执行可以通过函数计算控制台或 SDK 触发,也可以由其他一些事件源来触发。您可以在指定函数中创建触发器,该触发器描述了一组规则,当某个事件满足这些规则,事件源就会触发关联的函数。

  • 自定义域名(Custom Domain) 是函数计算提供为 Web 应用绑定域名的能力。

  • 版本 (Version) 是服务的快照,包括服务的配置、服务内的函数代码及函数配置,不包括触发器,当发布版本时,函数计算会为服务生成快照,并自动分配一个版本号与其关联,以供后续使用。

  • 别名 (Alias) 结合版本,帮助函数计算实现软件开发生命周期中的持续集成和发布。


最后,欢迎大家一起来贡献更多的开源插件!


参考链接:


Serverless Devs:


https://github.com/Serverless-Devs/Serverless-Devs/


FC 组件地址:


https://github.com/devsapp/fc


FC-Canary 插件具体信息及其使用请参考:


https://github.com/devsapp/fc-canary


FC 函数管理:


https://help.aliyun.com/document_detail/73338.htm


FC 函数类型:


https://help.aliyun.com/document_detail/61009.htm

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