Rio手把手教學:如何打造容器化應用程式的一站式部署體驗
11月19日,業界應用最為廣泛的Kubernetes管理平臺建立者Rancher Labs(以下簡稱Rancher)宣佈Rio釋出了beta版本,這是基於Kubernetes的應用程式部署引擎。它於今年5月份推出,現在最新的版本是v0.6.0。Rio結合了多種雲原生技術,從而簡化了將程式碼從測試環境釋出到生產環境的流程,同時保證了強大而安全的程式碼體驗。
什麼是Rio?
下圖是Rio的架構:
Rio採用了諸如Kubernetes、knative、linkerd、cert-manager、buildkit以及gloo等技術,並將它們結合起來為使用者提供一個完整的應用程式部署環境。
Rio具有以下功能:
從原始碼構建程式碼,並將其部署到Kubernetes叢集
自動為應用程式建立DNS記錄,並使用Let’s Encrypt的TLS證書保護這些端點
基於QPS以及工作負載的指標自動擴縮容
支援金絲雀釋出、藍綠髮布以及A/B部署
支援通過服務網格路由流量
支援縮容至零的serverless工作負載
Git觸發的部署
Rancher的產品生態
Rio屬於Rancher整套產品生態的一部分,這些產品支援從作業系統到應用程式的應用程式部署和容器運維。當Rio和諸如Rancher 2.3、k3s和RKE等產品結合使用時,企業可以獲得完整的部署和管理應用程式及容器的體驗。
深入瞭解Rio
要了解Rio如何實現上述功能,我們來深入瞭解一些概念以及工作原理。
安裝Rio
前期準備
Kubernetes版本在1.15以上的Kubernetes叢集
為叢集配置的kubeconfig(即上下文是你希望將Rio安裝到的叢集)
在$PATH中安裝的Rio CLI工具,可參閱以下連結,瞭解如何安裝CLI:
https://github.com/rancher/rio/blob/master/README.md
安裝
使用安裝好的Rio CLI工具,呼叫rio install
。你可能需要考慮以下情況:
ip-address:節點的IP地址的逗號分隔列表。你可以在以下情況使用:
你不使用(或不能使用)layer-4的負載均衡器
你的節點IP不是你希望流量到達的IP地址(例如,你使用有公共IP的EC2例項)
服 務
在Rio中,service是一個基本的執行單位。從Git倉庫或容器映象例項化之後,一個service由單個容器以及服務網格的關聯sidecar組成(預設啟用)。例如,執行使用Golang構建的一個簡單的“hello world”應用程式。
rio run https://github.com/ebauman/rio-demo
或者執行容器映象版本:
rio run ebauman/demo-rio:v1
還有其他選項也可以傳遞給rio run
,如需要公開的任意埠(-p 80:8080/http),或者自動擴縮的配置(--scale 1-10
)。你可以通過這一命令rio help run
,檢視所有可傳遞的選項。
想要檢視你正在執行的服務,請執行rio ps
:
$ rio ps
NAME IMAGE ENDPOINT
demo-service default-demo-service-4dqdw:61825 https://demo-service...
每次你執行一個新的服務,Rio將會為這一服務生成一個全域性性的端點:
$ rio endpoints
NAME ENDPOINTS
demo-service https://demo-service-default.op0kj0.on-rio.io:30282
請注意,此端點不包括版本——它指向由一個common name標識的服務,並且流量根據服務的權重進行路由。
自動DNS&TLS
預設情況下,所有Rio叢集都將為自己建立一個on-rio.io
主機名,並以隨機字串開頭(如lkjsdf.on-rio.io
)。該域名成為萬用字元域名,它的記錄解析到叢集的閘道器。如果使用NodePort服務,則該閘道器可以是layer-4負載均衡器,或者是節點本身。
除了建立這個萬用字元域名,Rio還會使用Let’s Encrypt為這個域名生成一個萬用字元證書。這會允許自動加密任何HTTP工作負載,而無需使用者進行配置。要啟動此功能,請傳遞-p引數,將http指定為協議,例如:
rio run -p 80:8080/http ...
自動擴縮容
Rio可以根據每秒所查詢到的指標自動擴縮服務。為了啟用這一特性,傳遞--scale 1-10
作為引數到rio run
,例如:
rio run -p 80:8080/http -n demo-service --scale 1-10 ebauman/rio-demo:v1
執行這個命令將會構建ebauman/rio-demo
並且部署它。如果我們使用一個工具來新增負載到端點,我們就能夠觀察到自動擴縮容。為了證明這一點,我們需要使用HTTP端點(而不是HTTPS),因為我們使用的工具不支援TLS:
$ rio inspect demo-service
<snipped>
endpoints:
- https://demo-service-v0-default.op0kj0.on-rio.io:30282
- http://demo-service-v0-default.op0kj0.on-rio.io:31976
<snipped>
rio inspect
除了端點之外還會顯示其他資訊,但我們目前所需要的是端點資訊。使用HTTP端點以及HTTP基準測試工具rakyll / hey
,我們可以新增綜合負載:
hey -n 10000 http://demo-service-v0-default.op0kj0.on-rio.io:31976
這將會發送10000個請求到HTTP端點,Rio將會提高QPS並適當擴大規模,執行另一個rio ps
將會展示已經擴大的規模:
$ rio ps
NAME ... SCALE WEIGHT
demo-service ... 2/5 (40%) 100%
分階段釋出、金絲雀部署以及權重
注意
對於每個服務,都會建立一個全域性端點,該端點將根據基礎服務的權重路由流量。
Rio可以先交付新的服務版本,然後再推廣到生產環境。分階段釋出一個新的版本十分簡單:
rio stage --image ebauman/rio-demo:v2 demo-service v2
這一命令使用版本v2
,分階段釋出demo-service
的新版本,並且使用容器映象ebauman/rio-demo:v2。我們通過執行rio ps這一命令,可以看到新階段的釋出:
$ rio ps
NAME IMAGE ENDPOINT WEIGHT
demo-service@v2 ebauman/rio-demo:v2 https://demo-service-v2... 0%
demo-service ebauman/rio-demo:v1 https://demo-service-v0... 100%
請注意,新服務的端點具有v2的新增功能,因此即使權重設定為0%,訪問此端點仍將帶你進入服務的v2。這可以讓你能夠在向其傳送流量之前驗證服務的執行情況。
說到傳送流量:
$ rio weight demo-service@v2=5%
$ rio ps
NAME IMAGE ENDPOINT WEIGHT
demo-service@v2 ebauman/rio-demo:v2 https://demo-service-v2... 5%
demo-service ebauman/rio-demo:v1 https://demo-service-v0... 95%
使用rio weight
命令,我們現在將傳送我們5%的流量(從全域性的服務端點)到新版本。當我們覺得demo-service
的v2效能感到滿意之後,我們可以將其提升到100%:
$ rio promote --duration 60s demo-service@v2
demo-service@v2 promoted
超過60秒之後,我們的demo-service@v2
服務將會逐漸提升到接收100%的流量。在這一過程中任意端點上,我們可以執行rio ps
,並且檢視程序:
$ rio ps
NAME IMAGE ENDPOINT WEIGHT
demo-service@v2 ebauman/rio-demo:v2 https://demo-service-v2... 34%
demo-service ebauman/rio-demo:v1 https://demo-service-v0... 66%
路由(Routing)
Rio可以根據主機名、路徑、方法、標頭和cookie的任意組合將流量路由到端點。Rio還支援映象流量、注入故障,配置retry邏輯和超時。
建立一個路由器
為了開始制定路由決策,我們必須首先建立一個路由器。路由器代表一個主機名和一組規則,這些規則確定傳送到主機名的流量如何在Rio叢集內進行路由。你想要要定義路由器,需要執行rio router add。例如,要建立一個在預設測試時接收流量並將其傳送到demo-service的路由器,請使用以下命令:
rio route add testing to demo-service
這將建立以下路由器:
$ rio routers
NAME URL OPTS ACTION TARGET
router/testing https://testing-default.0pjk... to demo-service,port=80
傳送到https://testing-default...的流量將通過埠80轉發到demo-service。
請注意,此處建立的路由為testing-default.
rio -n <namespace> route add ...
基於路徑的路由
為了定義一個基於路徑的路由,當呼叫rio route add時,指定一個主機名加上一個路徑。這可以是新路由器,也可以是現有路由器。
$ rio route add testing/old to demo-service@v1
以上命令可以建立一個基於路徑的路由,它會在https://testing-default.
標頭和基於方法的路由
Rio支援基於HTTP標頭和HTTP verbs的值做出的路由策略。如果你想要建立基於特定標頭路由的規則,請在rio route add命令中指定標頭:
$ rio route add --header X-Header=SomeValue testing to demo-service
以上命令將建立一個路由規則,它可以使用一個X-Header
的HTTP標頭和SomeValue
的值將流量轉發到demo-service
。類似地,你可以為HTTP方法定義規則:
$ rio route add --method POST testing to demo-service
故障注入
Rio路由有一項有趣的功能是能夠將故障注入響應中。通過定義故障路由規則,你可以設定具有指定延遲和HTTP程式碼的失敗流量百分比:
$ rio route add --fault-httpcode 502 --fault-delay-milli-seconds 1000 --fault-percentage 75 testing to demo-service
其他路由選項
Rio支援按照權重分配流量、為失敗的請求重試邏輯、重定向到其他服務、定義超時以及新增重寫規則。要檢視這些選項,請參閱以下連結:
https://github.com/rancher/rio
自動構建
將git倉庫傳遞給rio run將指示Rio在提交到受監控的branch(預設值:master)之後構建程式碼。對於Github倉庫,你可以通過Github webhooks啟動此功能。對於任何其他git repo,或者你不想使用webhooks,Rio都會提供一項“gitwatcher”服務,該服務會定期檢查您的倉庫中是否有更改。
Rio還可以根據受監控的branch的拉取請求構建程式碼。如果你想要進行配置,請將--build-pr
傳遞到rio run
。還有其他配置這一功能的選項,包括傳遞Dockerfile的名稱、自定義構建的映象名稱以及將映象推送到指定的映象倉庫。
堆疊和Riofile
Rio使用稱為Riofile的docker-compose-style
manifest定義資源
configs:
conf:
index.html: |-
<!DOCTYPE html>
<html>
<body>
<h1>Hello World</h1>
</body>
</html>
services:
nginx:
image: nginx
ports:
- 80/http
configs:
- conf/index.html:/usr/share/nginx/html/index.html
Riofile定義了一個簡單的nginx Hello World網頁所有必要的元件。通過rio up
部署它,會建立一個Stack(堆疊),它是Riofile定義的資源的集合。
Riofile具有許多功能,例如觀察Git庫中的更改以及使用Golang模板進行模板化。
其他Rio元件
Rio還有許多功能,例如configs、secrets以及基於角色訪問控制(RBAC)。詳情可參閱:
https://rio.io/
Rio視覺化
Rio Dashboard
Rio的beta版本包括了一個全新的儀表盤,使得Rio元件視覺化。要訪問此儀表盤,請執行命令:rio dashboard
。在有GUI和預設瀏覽器的作業系統上,Rio將自動開啟瀏覽器並載入儀表盤。
你可以使用儀表盤來建立和編輯堆疊、服務、路由等。此外,可以直接檢視和編輯用於各種元件技術(Linkerd、gloo等)的物件,儘管不建議這樣做。儀表盤目前處於開發的早期階段,因此某些功能的視覺化(如自動縮放和服務網格)尚不可用。
Linkerd
作為Rio的預設服務網格,Linked附帶了一個儀表盤作為產品的一部分。該儀表盤可以通過執行rio linkerd來使用,它將代理本地本地主機流量到linkerd儀表盤(不會在外部公開)。與Rio儀表盤類似,有GUI和預設瀏覽器的作業系統上,Rio將自動開啟瀏覽器並載入儀表盤:
Linkerd儀表盤顯示了Rio叢集的網格配置、流量和網格元件。Linkerd提供了Rio路由的某些功能元件,因此這些配置可能會顯示在此儀表盤上。還有一些工具可用於測試和除錯網格配置和流量。
結 論
Rio為使用者提供許多功能,是一款強大的應用程式部署引擎。這些元件可以在部署應用程式時為開發人員提供強大的功能,使流程穩定而安全,同時輕鬆又有趣。在Rancher產品生態中,Rio提供了企業部署和管理應用程式和容器的強大功能。
如果你想了解Rio的更多資訊,歡迎訪問Rio主頁或Github主頁:
https://rio.io
https://github.com/rancher/