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Zadig 面向开发者的自测联调子环境技术方案详解

2024-12-01 18:40

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环境管理在日常的研发过程中基础问题,开发自测、联调均需在环境中进行。Zadig 针对环境管理,当前提供了如下能力:

通过创建/销毁环境,开发者可以便利使用隔离的环境。

通过复制环境,开发者可以快速复制出存量环境,在隔离的相同环境中进行开发、联调。

通过托管环境,开发者可以将已经存在的 namespace 及该 namespace 中的应用纳入到 Zadig 中,通过 Zadig 的能力管理环境和应用。

通过自测模式,开发者之间可以共享同一套基准环境,低成本搭建子环境,在子环境中仅部署少量服务,并和基准服务交互实现开发、联调。

下述将针对 Zadig 的自测模式进行详细的技术解析,解密自测模式的技术实现:

基于拥有全量服务的基准环境,开发者可以低成本建立不同的子环境,在子环境中开发、变更目标服务,然后子环境与基准环境的服务交互来实现联调。

服务形态

在分析技术实现前,先通过如下简化的服务调用来回顾 Zadig 自测模式的使用体感:

在集群中搭建一套基准环境,该环境拥有完整的服务调用链。没有灰度标的请求会在基准环境中进行调用,调用链路为 A -> B -> C 

当开发者需要进行开发、联调时,比如涉及到到 A / C 两个组件的变更,可以基于基准环境新建 dev1 子环境,该子环境中仅部署变更后的 A / C 组件,即 A' / C'。联调时请求加上灰度标,如在 http header 中设定 x-env=dev1 的灰度标,此时请求会按照 A' -> B -> C' 进行。

同理,当开发、联调时仅涉及到 B / C 两个组件的变更时,可以基于基准环境新建 dev2 子环境,该子环境仅部署变更后的 B / C 组件,即 B'' / C''。联调时加上灰度标 x-env=dev2 ,这样请求按照 A -> B'' -> C'' 进行。

通过 Zadig 自测模式,集群中每条业务线仅需一套完整的基准环境,变更的组件在隔离的子环境中开发、部署,然后通过灰度标控制请求在基准环境和子环境中流转,从而满足开发、联调的需求,同时降低搭建新环境的复杂度和成本。

用户操作流程图如下:

上图中,左侧表示用户操作阶段,右侧表示每个阶段可做的操作的组合和次数。

在自测模式的生命周期中,用户可针对存量环境开启自测模式,将该环境转变为基准环境。然后基于基准环境,为业务不同的需求或缺陷修复创建不同的子环境,在自环境中部署变更的服务,通过子环境和基准环境交互,来实现自测联调。

模型

系统模型是产品设计和技术实现的基础,可以整体理解复杂系统的核心。

Zadig 自测模式的模型如下:

系统层面:

自测环境:

通过模型可知,自测环境支持的是同步请求的调用链,且处于同步请求调用链上的服务之间通过 K8s Service 进行访问。

故环境若要开启自测模式,需要确保业务的同步请求调用链的服务均有相应的 K8s Service,确保服务间调用通过 K8s Service 进行。

实现原理

先定义关键问题:

为此,实现的一般思路为:

经过流量管理组件的流量保持特殊标记 --- 灰度标可全链路传递

流量管理组件能够根据流量标记,选择出对应的服务实例 --- 由业务无关组件执行 动态路由/服务发现

不同版本的服务可部署在不同的环境中 -- 区分服务版本

通过上述实现一般思路可知,关键的技术实现在于 流量管理组件,通常可以考虑使用 网关 或 代理。

而在用户的技术栈中,流量与网关的关系通常会有如下两种场景:

所有 (南北/东西) 流量均经过网关

部分东西流量不经过网关

考虑到流量经过服务时必须均要经过一个流量管理组件,由于不能要求用户改动业务来处理流量路径,如服务调用均经过网关,故网关无法满足要求,因此选择代理作为流量管理的组件。

目前业界基于代理的流量管理服务比较成熟的是 ServiceMesh,根据上述需求,对 ServiceMesh 实现方案有如下技术要求:

Istio 和 Linkerd 均是当前主流的 ServiceMesh 开源项目,可以考虑选择一种作为 ServiceMesh 实现方案。经调研,截止 Zadig 自测模式实现时,Linkerd 在如下功能层面暂不满足:

暂不支持 SMI TrafficSplit v1alpha3/v1alpha4,即不支持基于 http header 等做动态路由,issue 参见 link[1]

暂不支持 header propagation,issue 参见 link[2]

Istio 均满足上述需求,同时社区活跃,故采用 Istio 作为 Zadig 自测模式的 ServiceMesh 实现方案。

技术实现

流量管理

VirtualService 定义路由规则,控制流量路由到服务上的行为,基于部署平台的能力实现服务发现,如 K8s Service。

EnvoyFilter 管理每个服务流量经过的 Envoy 配置,可被用来动态调整流量特征。

在 Zadig 自测模式中的使用如下:

备注:

灰度标传递

灰度标的传递在自测模式中是关键问题,有三种解决方案:

方案 1 需要应用少量修改。

方案 2 依赖应用已经集成 tracing 能力。

方案 3 会限制应用开发语言,同时需要在 Java Agent 中实现类似 Istio 中的服务发现和流量动态路由的能力。

Zadig 自测模式不限制用户使用的开发语言,同时又希望尽量减少对用户现有应用的侵入,故采用方案 2。

简化后的方案如下:

Zadig 在系统层面提供一个 Cache 服务:

用户操作实现

对于用户操作,下图整理了平台层面对应的操作实现:

用户对自测环境的操作,在平台层面会涉及对子环境、基准环境、Istio 环境的变更,具体的操作如上所示,不再赘述。

核心代码:

K8s 项目:

Helm 项目:

展望

开发者常用的开发工具是 IDE,随着 Zadig v1.12.0 的重磅发布,已推出面向 VScode IDE 的插件,结合自测模式的能力,使得开发者之间在一个工作界面中就可以轻松进行远程开发和联调,进一步提升开发者的生产力。

自测模式是降低环境管理复杂度和部署成本的重要能力,Zadig 将会持续迭代,在产品层面给用户带来更好的环境管理体验。

官网:https://koderover.com/

github: https://github.com/koderover/zadig

参考链接:

[1]  https://github.com/linkerd/linkerd2/issues/7155

[2]  https://github.com/linkerd/linkerd2/issues/4219

来源:KodeRover内容投诉

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