基于kubernetes技术实现蓝绿部署（企业实战）

一、了解一下蓝绿部署

# Kubernetes蓝绿部署详解

## 什么是蓝绿部署

蓝绿部署(Blue-Green Deployment)是一种应用程序发布策略，它通过维护两个完全相同的生产环境(通常称为"蓝"环境和"绿"环境)来实现无缝的应用更新和回滚。

## 蓝绿部署的核心原理

1. **两个并行环境**：同时存在两个独立的生产环境，一个活跃(服务真实流量)，一个闲置
2. **流量切换**：通过负载均衡器或服务网格控制流量流向
3. **零停机更新**：新版本先部署到闲置环境，测试无误后切换流量
4. **快速回滚**：如果新版本有问题，只需将流量切回旧环境

## 在Kubernetes中实现蓝绿部署

### 主要实现方式

1. **使用Service和Label选择器**：
   - 为蓝绿环境创建不同的Deployment
   - 使用相同Service，通过修改label selector切换流量

2. **使用Ingress控制器**：
   - 配置Ingress规则将流量导向不同版本
   - 通过修改Ingress规则实现流量切换

3. **使用服务网格(如Istio)**：
   - 利用虚拟服务和目标规则控制流量分配
   - 支持更复杂的流量管理策略

### 具体实施步骤示例

1. **准备蓝环境(当前生产版本)**：
   ```yaml
   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: myapp-blue
     labels:
       app: myapp
       version: blue
   ```

2. **部署绿环境(新版本)**：
   ```yaml
   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: myapp-green
     labels:
       app: myapp
       version: green
   ```

3. **创建Service(初始指向蓝环境)**：
   ```yaml
   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: myapp-service
   spec:
     selector:
       app: myapp
       version: blue
     ports:
     - protocol: TCP
       port: 80
       targetPort: 8080
   ```

4. **测试绿环境**：
   - 可以通过临时修改Service selector或直接访问Pod进行测试

5. **切换流量到绿环境**：
   ```yaml
   # 更新Service的selector
   spec:
     selector:
       app: myapp
       version: green
   ```

6. **回滚(如有问题)**：
   - 只需将Service selector改回指向蓝环境

## 蓝绿部署的优势

1. **零停机部署**：用户不会感知到部署过程
2. **快速回滚**：发现问题可立即切换回旧版本
3. **降低风险**：新版本完全测试后再接收生产流量
4. **简化运维**：部署和回滚过程标准化
5. **并行测试**：可以在生产环境中并行测试新旧版本

## 蓝绿部署的挑战

1. **资源需求**：需要双倍的基础设施资源
2. **数据一致性**：需要处理数据库迁移和兼容性问题
3. **会话保持**：需要确保用户会话在切换时不中断
4. **测试覆盖**：需要全面的测试策略验证新环境

## 适用场景

1. 关键业务系统需要高可用性
2. 对停机时间有严格要求的应用
3. 需要确保新版本稳定性的场景
4. 需要快速回滚能力的系统

## 最佳实践

1. 自动化部署和切换过程
2. 实施全面的监控和告警
3. 做好数据迁移和回滚计划
4. 考虑使用渐进式流量切换(如金丝雀发布结合)
5. 确保有足够的资源支持两个环境

蓝绿部署是Kubernetes中实现高可用、低风险部署的重要策略之一，特别适合对稳定性要求高的生产环境。

二、实战应用

[root@master ~]# cat test.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: green
  namespace: green-blue
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      color: green
  template:
    metadata:
      labels:
        color: green
    spec:
      containers:
      - name: green
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        image: docker.io/janakiramm/myapp:v2
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: green-port
  namespace: green-blue
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: test
    nodePort: 30082
    port: 80
    targetPort: 80
  selector:
    color: green
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: blue
  namespace: green-blue
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      color: blue
  template:
    metadata:
      labels:
        color: blue
    spec:
      containers:
      - name: blue
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        image: docker.io/janakiramm/myapp:v1
        ports:
        - containerPort: 80

 

这个 YAML 文件定义了一个 **Kubernetes 蓝绿部署（Blue-Green Deployment）** 的配置，包含两个 Deployment（`green` 和 `blue`）和一个 Service（`green-port`），全部部署在 `green-blue` 命名空间下。以下是详细解析：

---

### **1. `green` Deployment（绿色环境）**
```yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: green
  namespace: green-blue
spec:
  replicas: 3  # 启动3个Pod副本
  selector:
    matchLabels:
      color: green  # 选择标签为color=green的Pod
  template:
    metadata:
      labels:
        color: green  # 给Pod打上color=green的标签
    spec:
      containers:
      - name: green
        imagePullPolicy: IfNotPresent  # 如果本地有镜像则不拉取
        image: docker.io/janakiramm/myapp:v2  # 使用v2版本的镜像
        ports:
        - containerPort: 80  # 容器暴露80端口
```
- **作用**：部署一个名为 `green` 的应用，使用镜像 `myapp:v2`，运行3个副本。
- **关键点**：  
  - 标签 `color: green` 用于后续 Service 流量路由。

---

### **2. `green-port` Service（流量入口）**
```yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: green-port
  namespace: green-blue
spec:
  type: NodePort  # 通过节点端口暴露服务
  ports:
  - name: test
    nodePort: 30082  # 外部访问的端口号（范围默认30000-32767）
    port: 80         # Service的端口
    targetPort: 80   # 转发到Pod的端口
  selector:
    color: green  # 选择标签为color=green的Pod
```
- **作用**：将外部流量通过节点端口 `30082` 路由到 `green` Deployment 的 Pod。
- **关键点**：  
  - 访问方式：`http://<节点IP>:30082`。
  - 当前流量全部指向 `green`（v2版本）。

---

### **3. `blue` Deployment（蓝色环境）**
```yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: blue
  namespace: green-blue
spec:
  replicas: 3  # 启动3个Pod副本
  selector:
    matchLabels:
      color: blue  # 选择标签为color=blue的Pod
  template:
    metadata:
      labels:
        color: blue  # 给Pod打上color=blue的标签
    spec:
      containers:
      - name: blue
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        image: docker.io/janakiramm/myapp:v1  # 使用v1版本的镜像
        ports:
        - containerPort: 80
```
- **作用**：部署一个名为 `blue` 的应用，使用镜像 `myapp:v1`，运行3个副本。
- **关键点**：  
  - 这是旧版本（v1）的备份环境，当前没有流量进入（Service 未选择它）。

---

### **整体逻辑：蓝绿部署（Blue-Green Deployment）**
1. **当前流量**：  
   - Service `green-port` 的 `selector` 指向 `color: green`，所有外部请求（通过 `30082` 端口）会被路由到 `green`（v2版本）。
   - `blue`（v1版本）作为备用环境，无流量。

2. **切换流程**：  
   - 如果需要回滚到旧版本（v1），只需修改 Service 的 `selector` 为 `color: blue`：
     ```bash
     kubectl patch svc green-port -n green-blue -p '{"spec":{"selector":{"color":"blue"}}}'
     ```
   - 此时流量会立即切换到 `blue` Deployment（v1版本）。

3. **优势**：  
   - 零停机时间发布/回滚。
   - 新旧版本同时在线，便于测试和快速切换。

---

### **验证方法**
1. 查看 Pod 状态：
   ```bash
   kubectl get pods -n green-blue -o wide --show-labels
   ```

2. 访问应用：
   ```bash
   curl http://<节点IP>:30082
   ```
   - 应返回 `myapp:v2` 的内容（因为当前 Service 指向 `green`）。

3. 切换流量到 `blue`（v1）：
   ```bash
   kubectl edit svc green-port -n green-blue
   ```
   修改 `selector` 为：
   ```yaml
   selector:
     color: blue
   ```
   再次访问 `30082` 端口，会看到 `myapp:v1` 的内容。

---

### **总结**
- **`green`（v2）**：当前生产环境，接收流量。
- **`blue`（v1）**：备用环境，随时可切换。
- **Service**：通过 `nodePort: 30082` 控制流量方向。

这是一个典型的蓝绿部署模式，适合需要无缝切换版本的场景。