Продвинутые методики развертывания приложений Blue-Green и Canary в управляемом кластере Managed Kubernetes

Эта статья полезна?

С помощью этого руководства вы научитесь работать с продвинутыми стратегиями развертывания контейнерных приложений Blue-Green Deployment и Canary Deployment в управляемом кластере Managed Kubernetes на платформе Cloud.ru Evolution.

Blue-Green Deployment — это метод развертывания, использующий две идентичные среды: синюю — текущую и зеленую — новую. Пока пользователи работают с синей средой, в зеленой разворачивается и тестируется обновление. После проверки весь трафик мгновенно переключается на зеленую среду. Это позволяет обновлять приложение без простоев и быстро откатываться в случае проблем.

Canary Deployment — это стратегия постепенного развертывания, при котором новая версия приложения сначала выпускается для небольшой группы пользователей. Это позволяет протестировать работу обновления в реальных условиях с минимальным риском. Если канареечная, то есть новая, версия показывает стабильность, развертывание постепенно расширяется на всех пользователей. Такой подход обеспечивает контроль над рисками и позволяет быстро откатить изменения при обнаружении проблем.

Вы будете использовать следующие сервисы:

Виртуальные машины — сервис, в рамках которого предоставляется виртуальная машина.
Managed Kubernetes — сервис управления кластерами Kubernetes на вычислительных ресурсах облака.
Artifact Registry для хранения, совместного использования и управления Docker-образами и Helm-чартами.
Docker — система контейнеризации.

Шаги:

Перед началом работы

Зарегистрируйтесь в личном кабинете Cloud.ru.

Если вы уже зарегистрированы, войдите под своей учетной записью.
Убедитесь, что у вас достаточно прав для создания реестра и загрузки артефактов в сервисе Artifact Registry.
Создайте группу безопасности с правилами, разрешающими доступ по портам 8080 и 8081 для внешнего IP-адреса локальной машины. Узнайте адрес локальной машины через сервис https://www.myip.ru.

1. Сгенерируйте ключевую пару и загрузите публичный ключ SSH в облако Cloud.ru Evolution

2. Создайте виртуальную машину и установите Docker

Создайте виртуальную машину с параметрами:
- Гарантированная доля vCPU — 10%.
- vCPU, шт. — 2.
- RAM, ГБ — 4.
- Загрузочный диск → Размер, ГБ — 30.
- Сетевой интерфейс №1 — Подсеть с публичным IP.
- Группы безопасности — группа, созданная перед началом работы.
- Авторизация пользователя → Метод аутентификации — Публичный ключ и Пароль.
В списке виртуальных машин появится новая ВМ. Примерно через минуту ее статус должен измениться на «Запущена».
Подключитесь к виртуальной машине через серийную консоль.

Установите Docker на ВМ. Для этого в серийной консоли выполните команды:

sudo apt update -y
sudo apt upgrade -y
curl -fsSL get.docker.com -o get-docker.sh && sh get-docker.sh
sudo groupadd docker
sudo usermod -aG docker $USER
newgrp docker

Чтобы проверить, что Docker установлен и работает корректно, выполните команду:
```
docker version
```

3. Соберите образ простого веб-приложения

На ВМ создайте каталог с рабочим проектом deploy-lab:
```
mkdir ~/deploy-lab
```
В этом каталоге создайте еще два: blue-app и green-app:
```
mkdir ~/deploy-lab/blue-app
mkdir ~/deploy-lab/green-app
```
В каталоге blue-app создайте файл index.html:
```
nano ~/deploy-lab/blue-app/index.html
```

В index.html добавьте код:

<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
<head>
    <meta http-equiv="Cache-Control" content="no-cache">
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Синий квадрат</title>
    <style>
        body {
            margin: 0;
            padding: 0;
            display: flex;
            justify-content: center;
            align-items: center;
            height: 100vh;
            background-color: #f0f8ff;
            font-family: Arial, sans-serif;
        }
        .blue-square {
            width: 250px;
            height: 250px;
            background-color: #0066ff;
            border-radius: 10px;
            box-shadow: 0 0 20px rgba(0, 102, 255, 0.5);
            display: flex;
            justify-content: center;
            align-items: center;
            color: white;
            font-size: 18px;
            font-weight: bold;
            text-align: center;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="blue-square">
        Синяя версия 1.0<br>
        This is the stable version of the application.
    </div>
</body>
</html>

Создайте dockerfile:
```
nano ~/deploy-lab/blue-app/dockerfile
```

В dockerfile добавьте код:

FROM nginx:alpine
COPY index.html /usr/share/nginx/html/index.html
RUN rm -f /usr/share/nginx/html/*.default
EXPOSE 80

В каталоге green-app создайте файл index.html:
```
nano ~/deploy-lab/green-app/index.html
```

В index.html добавьте код:

<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
<head>
    <meta http-equiv="Cache-Control" content="no-cache">
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Зеленый квадрат</title>
    <style>
        body {
            margin: 0;
            padding: 0;
            display: flex;
            justify-content: center;
            align-items: center;
            height: 100vh;
            background-color: #f0fff0;
            font-family: Arial, sans-serif;
        }
        .green-square {
            width: 250px;
            height: 250px;
            background-color: #00cc66;
            border-radius: 10px;
            box-shadow: 0 0 20px rgba(0, 204, 102, 0.5);
            display: flex;
            justify-content: center;
            align-items: center;
            color: white;
            font-size: 18px;
            font-weight: bold;
            text-align: center;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="green-square">
        Зеленая версия 2.0<br>
        This is the new, updated version of the application!
    </div>
</body>
</html>

Создайте dockerfile:
```
nano ~/deploy-lab/green-app/dockerfile
```

В dockerfile добавьте код:

FROM nginx:alpine
COPY index.html /usr/share/nginx/html/index.html
RUN rm -f /usr/share/nginx/html/*.default
EXPOSE 80

Соберите образы приложений:

docker build -t blue-app:1.0 -f /home/<user>/deploy-lab/blue-app/dockerfile $HOME/deploy-lab/blue-app/
docker build -t green-app:2.0 -f /home/<user>/deploy-lab/green-app/dockerfile $HOME/deploy-lab/green-app/

Где <user> — имя пользователя, которое указали при создании ВМ.

Запустите контейнеры:
```
docker run -d -p 8080:80 --name blue-container blue-app:1.0
docker run -d -p 8081:80 --name green-container green-app:2.0
```
В адресную строку браузера введите по очереди адреса:
- http://<public-ip>:8080 — приложение «Синий квадрат»;
- http://<public-ip>:8081 — приложение «Зеленый квадрат».
Где <public-ip> — публичный IP-адрес, присвоенный ВМ при ее создании на шаге 2.

4. Создайте приватный реестр в Artifact Registry и загрузите образ приложения

Создайте приватный реестр и авторизуйтесь в нем.

Присвойте реестру название blue-green-canary-registry. Название реестра должно быть уникальным.
Чтобы перетегировать ранее собранные образы и залить их в blue-green-canary-registry, выполните команды:
```
docker tag blue-app:1.0 blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/blue-app:1.0
docker tag green-app:2.0 blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/green-app:2.0
docker push blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/blue-app:1.0
docker push blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/green-app:2.0
```
В результате этой операции образы blue-app и green-app появятся в Artifact Registry.

5. Создайте кластер Managed Kubernetes и подключите плагин Ingress Nginx

Создайте кластер Managed Kubernetes.

Кластер необходимо создавать в той же VPC, что и ВМ. Остальные параметры можно оставить по умолчанию.

При создании группы узлов укажите следующие параметры:
- Гарантированная доля vCPU, % — 30.
- CPU, шт. — 2.
- RAM, ГБ — 4.
- Объем хранилища — 30.
- Количество узлов — 2.
Создание кластера занимает примерно пять минут.
В кластер установите Ingress Nginx.
Подключитесь к кластеру с ВМ.

6. Разверните Blue-приложение

В каталоге deploy-lab создайте манифест deploy-myapp-blue-v1.yaml:
```
cd ~/deploy-lab
nano deploy-myapp-blue-v1.yaml
```

Скопируйте в deploy-myapp-blue-v1.yaml код манифеста:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: blue-app
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: demo-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demo-app
        version: v1
    spec:
      containers:
        - name: web
          image: blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/blue-app:1.0
          ports:
            - containerPort: 80

Где blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/blue-app:1.0 — путь до образа, который был загружен в Artifact Registry.

В этом же каталоге создайте файл svc-myapp-blue.yaml:
```
nano svc-myapp-blue.yaml
```

Скопируйте в файл svc-myapp-blue.yaml код манифеста:

# Сервис для основного приложения blue (v1)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: blue-app-service
spec:
  selector:
    app: demo-app
    version: v1 # Добавляя этот лейбл, мы маршрутизируем трафик только на деплоймент myapp-blue
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP # Внутренний сервис для доступа изнутри кластера

В этом же каталоге создайте файл ingress-myapp.yaml с содержимым:

# Этот Ingress будет направлять внешний трафик к нашему сервису
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: demo-app-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
    - http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: blue-app-service
                port:
                  number: 80

Чтобы создать ресурсы Kubernetes, выполните команды:

kubectl apply -f deploy-myapp-blue-v1.yaml
kubectl apply -f svc-myapp-blue.yaml
kubectl apply -f ingress-myapp.yaml

Проверьте создание ресурсов:
```
kubectl get svc,pods,ingress
```

На этом шаге мы организовали подачу трафика на стабильную версию приложения demo-app извне через Ingress-контроллер.

Чтобы проверить работоспособность приложения, определите внешний IP Ingress-контроллера. Для этого используйте команду:

kubectl get svc -n=ingress

В результате вы увидите информацию по External IP:

NAME                                 TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP    PORT(S)                      AGE
ingress-nginx-controller             LoadBalancer   10.104.209.33   XX.XXX.XXX.XX  80:30652/TCP,443:30796/TCP   7h

Введите в браузере http://<EXTERNAL-IP> и увидите отображаемую версию приложения.

7. Реализуйте стратегию Blue-Green

В каталоге deploy-lab создайте YAML-манифест Green-приложения:
```
nano deploy-myapp-green-v2.yaml
```

Скопируйте в deploy-myapp-green-v2.yaml код манифеста:

# Версия приложения на которую будем обновляться green (v2)
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: green-app # Важно: другое имя!
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: demo-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demo-app
        version: v2
    spec:
      containers:
        - name: web
          image: blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/green-app:2.0 # лейбл новой версии v2
          ports:
            - containerPort: 80

В каталоге deploy-lab создайте svc-myapp-green.yaml:
```
nano svc-myapp-green.yaml
```

Скопируйте в svc-myapp-green.yaml код манифеста:

# Сервис для приложения, на которое будем переключаться - green (v2)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: green-app-service
spec:
  selector:
    app: demo-app
    version: v2 # Добавляя этот лейбл, мы маршрутизируем трафик на сборку green (v2)
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP # Внутренний сервис для доступа изнутри кластера

Чтобы создать ресурсы Kubernetes, выполните команды:
```
kubectl apply -f deploy-myapp-green-v2.yaml
kubectl apply -f svc-myapp-green.yaml
```
Проверьте создание ресурсов:
```
kubectl get svc,pods
```

Чтобы переключить трафик с версии приложения Blue (v1) на версию приложения Green (v2), внесите изменения в манифест ingress-myapp.yaml:

# Этот Ingress будет направлять трафик на основной сервис blue (v1) и в дальнейшем на green (v2) после обновления
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: demo-app-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
    - http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: green-app-service # Тут мы меняем имя сервиса и теперь трафик будет идти на сборку приложения green (v2)
                port:
                  number: 80

Примените внесенные изменения в манифесте:
```
kubectl apply -f ingress-myapp.yaml
```
Теперь трафик идет на сборку приложения Green (v2).
Чтобы проверить изменения, обновите окно браузера, где раньше отображалось приложение с синим квадратом. Теперь отображается зеленый квадрат.

Таким образом, мы осуществили переключение с одной версии приложения Blue (v1) на другую Green (v2). В этом и заключается стратегия развертывания Blue-Green.

8. Реализуйте стратегию Canary

На ВМ в каталоге deploy-lab создайте файл deploy-canary.yaml с тем же образом, что и версия Green v2 — blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/green-app:2.0:
```
cd ~/deploy-lab
nano deploy-canary.yaml
```

Скопируйте в deploy-canary.yaml код манифеста:

# Версия canary - сюда будет постепенно перенаправляться весь трафик
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: demo-app-canary
spec:
  replicas: 1 # Одна реплика для canary
  selector:
    matchLabels:
      app: demo-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demo-app
        version: canary-v2 # Уникальная версия для canary
    spec:
      containers:
        - name: web
          image: blue-green-canary-registry.cr.cloud.ru/green-app:2.0 # оставляем тот же образ green-app 2.0
          ports:
            - containerPort: 80

В каталоге deploy-lab создайте файл svc-canary.yaml:
```
nano svc-canary.yaml
```

Скопируйте в svc-canary.yaml код манифеста:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: canary-service
spec:
  selector:
    app: demo-app
    version: canary-v2 # добавляя этот лейбл мы маршрутизируем трафик только на деплоймент canary
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP # Внутренний сервис для доступа изнутри кластера

В каталоге deploy-lab создайте файл ingress-canary.yaml:
```
nano ingress-canary.yaml
```

Скопируйте в ingress-canary.yaml код манифеста:

# Этот Ingress будет управлять распределением трафика между основным и канареечным развертываниями
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-canary
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "10" # Направляем 10% трафика на canary
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
    - http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: canary-service
                port:
                  number: 80

Чтобы создать ресурсы Kubernetes, выполните команды:

kubectl apply -f deploy-canary.yaml
kubectl apply -f svc-canary.yaml
kubectl apply -f ingress-canary.yaml

Проверьте создание ресурсов:
```
kubectl get svc,pods,ingress
```

Чтобы убедиться, что трафик обеспечен на основное приложение Blue (v1), измените Service в ingress-myapp.yaml:

# Этот Ingress будет направлять внешний трафик к нашему сервису
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: demo-app-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
    - http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: blue-app-service
                port:
                  number: 80

Примените манифест:
```
kubectl apply -f ingress-myapp.yaml
```
Благодаря такой архитектуре большая часть трафика по-прежнему идет на синюю версию приложения, но 10% трафика теперь идет на зеленое приложение. Чтобы проверить это, введите в адресную строку браузера IP-адрес Ingress и несколько раз обновите браузер. Вы увидите, что примерно в 10% случаев отображается зеленая версия приложения, а в остальных случаях — синяя.

То есть через Ingress-Canary мы задали правило распределения трафика в обе версии приложения: 90% в синее и 10% в зеленое.

Меняя настройки Ingress-Canary, можно регулировать объем трафика, идущий на Canary-приложение.

Чтобы направить 50% трафика на версию приложения Canary, измените правило Ingress-Canary в ingress-canary.yaml:

# Этот Ingress будет управлять распределением трафика между основным и канареечным развертываниями
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-canary
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "50" # Направляем 50% трафика на canary
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
    - http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: canary-service
                port:
                  number: 80

Примените изменение:
```
kubectl apply -f ingress-canary.yaml
```
Чтобы проверить перенаправление трафика, введите в адресную строку браузера IP-адрес Ingress и несколько раз обновите браузер. Вы увидите, что теперь примерно в половине случаев отображается зеленая версия приложения и половине — синяя.

Чтобы направить 100% трафика на версию приложения Canary, измените правило Ingress-Canary в ingress-canary.yaml:

# Этот Ingress будет управлять распределением трафика между основным и канареечным развертываниями
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-canary
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "100" # Направляем весь трафик на canary
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
    - http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: canary-service
                port:
                  number: 80

Примените изменение:
```
kubectl apply -f ingress-canary.yaml
```

Теперь при обновлении браузера мы видим только Canary-версию приложения.

Таким образом, мы обновили наше приложение, подавая сначала трафик одновременно на текущую версию приложения Blue и новую версию Canary. В итоге мы перенесли 100% трафика на приложение Canary, тем самым реализовав стратегию развертывания Canary.

Результат

Вы научились работать с продвинутыми стратегиями развертывания контейнерных приложений Blue-Green Deployment и Canary Deployment в управляемом кластере Managed Kubernetes на платформе Cloud.ru Evolution. Эти методы позволяют обновлять приложения более управляемо и безопасно, сводя к минимуму простои и риски, связанные с внедрением новых версий.

Поддержка Юридические документы