分布式中灰度方案就該這樣設計

一、背景簡介

分布式系統(tǒng)中會存在這樣的開發(fā)場景，不同需求可能涉及到對同一個服務的開發(fā)，那么該服務在研發(fā)期間就會存在多個版本并行的狀態(tài)，為了保持不同版本之間的隔離性，驗收需要將請求路由到指定版本號的服務上處理；

假設存在三個服務：A、B、C，且服務B和C都存在多個版本，那么讓請求按照即定的路由規(guī)則執(zhí)行，即可保證研發(fā)期間的驗收是版本間隔離的，并且可以實現(xiàn)灰度部署的策略；

二、負載策略

在微服務系統(tǒng)架構中，請求在服務間轉(zhuǎn)發(fā)時會執(zhí)行負載的策略，尤其當服務存在多版本號的集群模式時，很顯然常規(guī)的輪詢、權重、隨機等策略無法滿足需求；進行路由規(guī)則的自定義設計和開發(fā)是常見方式；

經(jīng)典應用場景：在請求發(fā)起時，可以通過Header、Cookie、Parameter等不同的方式，攜帶路由規(guī)則的方式與參數(shù)執(zhí)行匹配邏輯，從而將請求路由到指定版本的服務；

默認主分支路由

通常來說請求會在主干分支上執(zhí)行，或者其他分支路由規(guī)則不匹配，也可以通過標識配置，判斷是否由主分支兜底，甚至是存活的任意服務兜底；

存活的服務中可能存在多個版本，但是主分支Master是否存活是服務健康與否的基本標志，常規(guī)應用中路由規(guī)則如果不匹配，會由Master服務進行兜底；

版本號統(tǒng)一路由

請求通過攜帶分支號進行統(tǒng)一版本路由是常用的輕量級方案，即如果請求攜帶的是2.0.0的分支，則在路由時優(yōu)先匹配相關版本的服務，不匹配時由Master服務處理即可；

服務定制化路由

在請求或配置中指定各個服務的路由分支號，也是常見的匹配方案，如上圖在請求時指定服務B由1.0.0分支執(zhí)行，服務C由3.0.0分支執(zhí)行，其余服務在主干分支執(zhí)行；

路由規(guī)則可以看做是對可用服務的匹配篩選，如果篩選出來的服務存在集群部署時，還要去執(zhí)行相應的負載均衡策略，例如上圖中當服務C的3.0.0分支是集群時，路由匹配到該版本后，再通過負載均衡的策略選中其中一個服務處理請求；

三、灰度部署

當負載均衡的策略可以按照定制化開發(fā)的規(guī)則執(zhí)行時，那服務的灰度發(fā)布就會容易很多，在不影響現(xiàn)有服務的情況下發(fā)布新版本，同時將請求按照規(guī)則分流，完成對新服務的驗收后，替換掉舊版本即可；

分布式系統(tǒng)中子服務的拆分非常多，版本開發(fā)通常只會涉及其中部分子服務，通過灰度模式將相關服務部署到線上，并且不會影響主干的服務，只有開啟特定的配置才會將請求分流到灰度服務；

流程細節(jié)

1、做好路由配置和管理，請求默認在主干服務執(zhí)行；

2、部署版本涉及的相關服務，灰度層面默認不會處理請求；

3、驗收階段基于配置，將指定規(guī)則的請求路由到灰度層；

4、常用規(guī)則：攜帶分支號、灰度用戶群、比例分流、IP等；

5、完成灰度服務驗收后，將相關服務標記為主干服務；

6、將舊的主干服務下線后，即本次上線流程完整結(jié)束；

7、若發(fā)現(xiàn)灰度服務驗收失敗，撤掉灰度層或修改都可以；

灰度發(fā)布的模式即依賴于自定義的路由規(guī)則，以及服務在負載均衡時權重比例傾斜，這些都可以在配置中心管理，在測試時動態(tài)修改即可；

在這種模式下，灰度服務的上線或者下線幾乎是沒有明顯感知的，如果是相對簡單的流程，由測試人員驗收灰度層服務即可，如果是復雜的流程，放開一定比例的用戶流量，流程觀察沒有問題后完成升級；

四、實踐方案

1、流程設計

在灰度方案落地實踐的過程中，通?？蛻舳藭y帶路由規(guī)則的標識，從而將請求發(fā)送到指定服務，在規(guī)則無法正常匹配的時候，由主干服務處理，對于一些核心的開關標識在配置中心統(tǒng)一維護；

2、路由標識

標識獲取

通常情況下，路由的標識是在請求頭中攜帶的，這樣比較方便統(tǒng)一管理，常用的傳遞格式如下:

版本號統(tǒng)一路由：routeId:2.0.0，即所有請求優(yōu)先在2.0.0分支執(zhí)行；

服務定制化路由：serverC:3.0.0，請求服務C時優(yōu)先在3.0.0分支執(zhí)行；

在微服務的組件中獲取請求頭的方式很多，比如Gateway網(wǎng)關中的路由過濾器，或者服務中的攔截器，都可以獲取請求的相關參數(shù)信息，從而執(zhí)行路由規(guī)則；

標識管理

自定義路由規(guī)則需要客戶端標識，雖然獲取請求中的標識并不復雜，但是將標識傳遞到路由規(guī)則中就涉及到上下文參數(shù)管理：

寫階段：在過濾或攔截中獲取路由標識，寫入上下文容器；

讀階段：路由時從容器中讀取標識，基于配置信息執(zhí)行規(guī)則；

請求從進入網(wǎng)關開始，在服務間通信時會涉及負載均衡的策略，在過濾或攔截器中將標識寫到上下文容器，執(zhí)行路由規(guī)則需要讀取上下文容器，如果標識不存在則默認選擇主干服務執(zhí)行請求；

3、服務選中

微服務之間通信時，選中一個服務執(zhí)行請求的邏輯比較復雜，尤其在灰度模式下涉及到對路由規(guī)則的改造，即策略指定的服務優(yōu)先被選中；

1、從注冊中心查詢相應服務的可用列表；

2、基于路由規(guī)則，匹配符合請求標識的服務；

3、對篩選的結(jié)果列表執(zhí)行負載均衡，選中服務；

在整個路由機制中，會涉及到匹配規(guī)則自定義改造，從常規(guī)的手段來看，將版本的分支號加載到服務的元數(shù)據(jù)信息中，再結(jié)合服務名稱或者IP地址，來實現(xiàn)對服務列表的多維度過濾，可以支撐大部分輕量級灰度策略的實現(xiàn)。

審核編輯：劉清