Cloud Service Mesh mediante un ejemplo: implementaciones de versiones canary

---

Nota: Esta guía solo admite Cloud Service Mesh con las APIs de Istio y no las de Google Cloud. Para obtener más información, consulta Descripción general de Cloud Service Mesh.

En este instructivo, se explica un caso de uso común: el lanzamiento de una implementación canary con Cloud Service Mesh a través de las APIs de Istio.

¿Qué es una implementación de versiones canary?

Una implementación de versiones canary enruta un pequeño porcentaje del tráfico a una nueva versión de un microservicio. Luego, aumenta gradualmente ese porcentaje mientras se elimina y retira la versión anterior. Si algo sale mal durante este proceso, se puede volver a cambiar el tráfico a la versión anterior. Con Cloud Service Mesh, puedes enrutar el tráfico para garantizar que los servicios nuevos se introduzcan de forma segura.

Costos

En este documento, usarás los siguientes componentes facturables de Google Cloud:

• GKE
• Cloud Service Mesh

Para generar una estimación de costos en función del uso previsto, usa la calculadora de precios. Es posible que los usuarios nuevos de Google Cloud califiquen para obtener una prueba gratuita.

Cuando completes el instructivo puedes borrar los recursos que hayas creado para evitar que se te sigan cobrando. Para obtener más información, consulta Cómo realizar una limpieza.

Antes de comenzar

• Asegúrate de que la facturación esté habilitada para tu proyecto de Google Cloud. Descubre cómo confirmar que tienes habilitada la facturación en un proyecto.

• Aprovisiona la malla de servicios de Cloud en un clúster de GKE o en otro clúster de Kubernetes compatible.

• Implementa una puerta de enlace de Ingress.

• Clone el repositorio:

  git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/anthos-service-mesh-samples
  cd anthos-service-mesh-samples/docs/canary-service
  

Implementa Online Boutique

1. Establece el contexto actual de kubectl en el clúster en el que planeas implementar Online Boutique. El comando depende de si aprovisionaste Cloud Service Mesh en un clúster de GKE o en un clúster de Kubernetes fuera de GKE:

   GKE en Google Cloud

   gcloud container clusters get-credentials CLUSTER_NAME  \
       --project=PROJECT_ID \
       --zone=CLUSTER_LOCATION 
   

   GKE fuera de Google Cloud

   kubectl config use-context CLUSTER_NAME 
   

2. Crea el espacio de nombres para la aplicación de muestra y la puerta de enlace de entrada:

   kubectl create namespace onlineboutique
   

3. Etiqueta el espacio de nombres onlineboutique para insertar de forma automática los proxies de Envoy. Sigue los pasos sobre cómo habilitar la inserción automática de sidecar.

4. Implementa la app de ejemplo. Para este instructivo, implementarás Online Boutique una app de demo de microservicios.

   kubectl apply \
   -n onlineboutique \
   -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/anthos-service-mesh-samples/main/docs/shared/online-boutique/kubernetes-manifests.yaml
   

5. Para agregar una etiqueta version=v1 a la implementación productcatalog, ejecuta el siguiente comando:

   kubectl patch deployments/productcatalogservice -p '{"spec":{"template":{"metadata":{"labels":{"version":"v1"}}}}}' \
   -n onlineboutique
   

   Visualiza los servicios que implementaste:

   kubectl get pods -n onlineboutique
   

   Resultado esperado:

   NAME                                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   adservice-85598d856b-m84m6               2/2     Running   0          2m7s
   cartservice-c77f6b866-m67vd              2/2     Running   0          2m8s
   checkoutservice-654c47f4b6-hqtqr         2/2     Running   0          2m10s
   currencyservice-59bc889674-jhk8z         2/2     Running   0          2m8s
   emailservice-5b9fff7cb8-8nqwz            2/2     Running   0          2m10s
   frontend-77b88cc7cb-mr4rp                2/2     Running   0          2m9s
   loadgenerator-6958f5bc8b-55q7w           2/2     Running   0          2m8s
   paymentservice-68dd9755bb-2jmb7          2/2     Running   0          2m9s
   productcatalogservice-84f95c95ff-c5kl6   2/2     Running   0          114s
   recommendationservice-64dc9dfbc8-xfs2t   2/2     Running   0          2m9s
   redis-cart-5b569cd47-cc2qd               2/2     Running   0          2m7s
   shippingservice-5488d5b6cb-lfhtt         2/2     Running   0          2m7s
   

   Un 2/2 en la columna READY indica que un Pod está en funcionamiento con un Envoy. proxy insertado correctamente.

6. Implementa tu VirtualService y DestinationRule para la v1 de productcatalog:

    kubectl apply -f destination-vs-v1.yaml -n onlineboutique
   

   apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
   kind: DestinationRule
   metadata:
     name: productcatalogservice
   spec:
     host: productcatalogservice
     subsets:
     - labels:
         version: v1
       name: v1
   ---
   apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
   kind: VirtualService
   metadata:
     name: productcatalogservice
   spec:
     hosts:
     - productcatalogservice
     http:
     - route:
       - destination:
           host: productcatalogservice
           subset: v1

   Ten en cuenta que solo v1 está presente en los recursos.

7. Visita la aplicación en tu navegador con la dirección IP externa de tu puerta de enlace de entrada:

   kubectl get services -n GATEWAY_NAMESPACE
   

En la siguiente sección, se explora la IU de Cloud Service Mesh y se muestra cómo puedes ver tus métricas.

Ver tus servicios en la consola de Google Cloud

1. En la consola de Google Cloud, ve a la página Servicios de la edición empresarial de Google Kubernetes Engine (GKE).

   Ve a Servicios de la edición Enterprise de Google Kubernetes Engine (GKE)

2. De forma predeterminada, los servicios se ven en la vista Lista.

   La descripción general de la tabla te permite observar todos tus servicios y las métricas importantes con facilidad.

3. En la esquina superior derecha, haz clic en Topología. Aquí puedes ver tus servicios y su interacción entre sí.

   Puedes expandir Servicios y ver las Solicitudes por segundo de cada uno de tus servicios si colocas el cursor sobre ellos.

4. Regresa a la Vista de tabla.

5. En la Tabla de servicios, selecciona productcatalogservice. Esto te llevará a una descripción general de tu servicio.

6. En el lado izquierdo de la pantalla, haz clic en Tráfico.

7. Asegúrate de que el 100% del tráfico entrante a productcatalogservice vaya al servicio de la carga de trabajo.

En la siguiente sección, se explica cómo crear una v2 del servicio productcatalog.

Implementa la v2 de un servicio

1. En este instructivo, productcatalogservice-v2 agrega una latencia de 3 segundos a las solicitudes con el campo EXTRA_LATENCY. Esto simula un en la versión nueva del servicio.

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: productcatalogservice-v2
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: productcatalogservice
     template:
       metadata:
         labels:
           app: productcatalogservice
           version: v2
       spec:
         containers:
         - env:
           - name: PORT
             value: '3550'
           - name: EXTRA_LATENCY
             value: 3s
           name: server
           image: gcr.io/google-samples/microservices-demo/productcatalogservice:v0.3.6
           livenessProbe:
             exec:
               command: ["/bin/grpc_health_probe", "-addr=:3550"]
           ports:
           - containerPort: 3550
           readinessProbe:
             exec:
               command: ["/bin/grpc_health_probe", "-addr=:3550"]
           resources:
             limits:
               cpu: 200m
               memory: 128Mi
             requests:
               cpu: 100m
               memory: 64Mi
         terminationGracePeriodSeconds: 5

   Aplica este recurso al espacio de nombres onlineboutique.

   kubectl apply -f productcatalog-v2.yaml -n onlineboutique
   

2. Verifica los Pods de tu aplicación.

   kubectl get pods -n onlineboutique
   

   Resultado esperado:

   NAME                                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   adservice-85598d856b-8wqfd                  2/2     Running   0          25h
   cartservice-c77f6b866-7jwcr                 2/2     Running   0          25h
   checkoutservice-654c47f4b6-n8c6x            2/2     Running   0          25h
   currencyservice-59bc889674-l5xw2            2/2     Running   0          25h
   emailservice-5b9fff7cb8-jjr89               2/2     Running   0          25h
   frontend-77b88cc7cb-bwtk4                   2/2     Running   0          25h
   loadgenerator-6958f5bc8b-lqmnw              2/2     Running   0          25h
   paymentservice-68dd9755bb-dckrj             2/2     Running   0          25h
   productcatalogservice-84f95c95ff-ddhjv      2/2     Running   0          25h
   productcatalogservice-v2-6df4cf5475-9lwjb   2/2     Running   0          8s
   recommendationservice-64dc9dfbc8-7s7cx      2/2     Running   0          25h
   redis-cart-5b569cd47-vw7lw                  2/2     Running   0          25h
   shippingservice-5488d5b6cb-dj5gd            2/2     Running   0          25h
   

   Ten en cuenta que ahora hay dos productcatalogservices enumerados.

3. Usa DestinationRule para especificar los subconjuntos de un servicio. En este caso, hay un subconjunto para la v1 y, luego, un subconjunto independiente para la v2 de productcatalogservice.

   apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
   kind: DestinationRule
   metadata:
     name: productcatalogservice
   spec:
     host: productcatalogservice
     subsets:
     - labels:
         version: v1
       name: v1
     - labels:
         version: v2
       name: v2

   Observa el campo labels. Las versiones de productcatalogservice se distinguen después de que VirtualService enruta el tráfico.

   Aplica DestinationRule:

   kubectl apply -f destination-v1-v2.yaml -n onlineboutique
   

Divide el tráfico entre v1 y v2

1. Usa VirtualService para definir un pequeño porcentaje del tráfico que se dirigirá a la v2 de productcatalogservice.

   apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
   kind: VirtualService
   metadata:
     name: productcatalogservice
   spec:
     hosts:
     - productcatalogservice
     http:
     - route:
       - destination:
           host: productcatalogservice
           subset: v1
         weight: 75
       - destination:
           host: productcatalogservice
           subset: v2
         weight: 25

   El campo del subconjunto indica la versión, y el campo de peso indica la división porcentual del tráfico. El 75% del tráfico se dirige a v1 de productcatalog y el 25% a v2.

   Aplica VirtualService:

   kubectl apply -f vs-split-traffic.yaml -n onlineboutique
   

Si visitas la EXTERNAL_IP de la entrada del clúster, deberías notar que, periódicamente, el frontend es más lento para cargar.

En la siguiente sección, explorarás la división del tráfico en la consola de Google Cloud.

Observa la división del tráfico en la consola de Google Cloud

1. Regresa a la consola de Google Cloud y ve a la página de servicios de GKE Enterprise. Ir a Servicios de GKE Enterprise

2. En la esquina superior derecha, haz clic en Topología.

   Expande la carga de trabajo productcatalogservice y observa las implementaciones de productcatalogservice y productcatalogservice-v2.

3. Regresa a la Vista de tabla.

4. Haz clic en productcatalogservice en la tabla de servicios.

5. Vuelve a Tráfico en la barra de navegación izquierda.

6. Ten en cuenta que el tráfico entrante se divide entre v1 y v2 según el porcentaje especificado en el archivo VirtualService y que hay 2 cargas de trabajo del servicio productcatalog.

   En el lado derecho de la página, verás Solicitudes, Tasa de error y Métricas de latencia. Con Cloud Service Mesh, cada servicio tiene estas métricas descritas para proporcionarte métricas de observabilidad.

   Nota: La división real de 75-25 puede tardar un tiempo en mostrarse, ya que el tráfico se redirecciona al servicio v2 con el tiempo.

Lanzar o revertir a una versión

Después de observar las métricas durante una implementación de versiones canary, puedes completar el lanzar la nueva versión del servicio o revertirla a la versión original mediante el uso del recurso VirtualService

Lanzar

Una vez que estés conforme con el comportamiento de un servicio v2, puedes aumentar de forma gradual el porcentaje de tráfico dirigido al servicio v2. Con el tiempo, el tráfico se puede dirigir en un 100% al nuevo servicio en el recurso VirtualService que creó anteriormente quitando la división del tráfico de ese recurso.

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: productcatalogservice
spec:
  hosts:
  - productcatalogservice
  http:
  - route:
    - destination:
        host: productcatalogservice
        subset: v2

Para dirigir todo el tráfico a la v2 de productcatalogservice, haz lo siguiente:

kubectl apply -f vs-v2.yaml -n onlineboutique

Revertir

Si necesitas revertir al servicio v1, aplica destination-vs-v1.yaml de antes. Esto dirige el tráfico solo a la v1 de productcatalogservice.

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: productcatalogservice
spec:
  hosts:
  - productcatalogservice
  http:
  - route:
    - destination:
        host: productcatalogservice
        subset: v1

Para dirigir todo el tráfico a la v1 de productcatalogservice, haz lo siguiente:

kubectl apply -f vs-v1.yaml -n onlineboutique

Limpia

Para evitar que se apliquen cargos a tu cuenta de Google Cloud por los recursos usados en este instructivo, borra el proyecto que contiene los recursos o conserva el proyecto y borra los recursos individuales.

Para evitar que se apliquen cargos continuos a tu cuenta de Google Cloud por los recursos que se usaron en este instructivo, puedes borrar el proyecto o borrar los recursos individuales.

Borra el proyecto

Precaución: Borrar un proyecto tiene las siguientes consecuencias:

• Se borra todo en el proyecto. Si utilizaste un proyecto existente para este instructivo, cuando lo borres, también borrarás cualquier otro trabajo que hayas realizado en el proyecto.
• Se pierden los ID personalizados de proyectos. Cuando creaste este proyecto, es posible que hayas creado un ID del proyecto personalizado que desees utilizar en el futuro. Para conservar las URL que usan el ID del proyecto, como una URL de appspot.com, borra los recursos seleccionados dentro del proyecto en lugar de borrar todo el proyecto.

En Cloud Shell, borra el proyecto:

gcloud projects delete PROJECT_ID

Borra recursos

Si deseas evitar cargos adicionales, borra el clúster:

gcloud container clusters delete  CLUSTER_NAME  \
  --project=PROJECT_ID \
  --zone=CLUSTER_LOCATION 

Si registraste tu clúster con la flota usando gcloud container fleet memberships (en lugar de --enable-fleet o --fleet-project durante la creación del clúster), quita la membresía inactiva:

gcloud container fleet memberships delete  MEMBERSHIP  \
  --project=PROJECT_ID

Si deseas conservar el clúster configurado para Cloud Service Mesh, pero quitar la muestra de Online Boutique, haz lo siguiente:

1. Borra los espacios de nombres de la aplicación:

   kubectl delete -f namespace onlineboutique
   

   Resultado esperado:

   namespace "onlineboutique" deleted
   

2. Borra las entradas de servicio:

   kubectl delete -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/microservices-demo/main/istio-manifests/frontend.yaml -n onlineboutique
   kubectl delete -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/microservices-demo/main/istio-manifests/frontend-gateway.yaml -n onlineboutique
   

   Resultado esperado:

   serviceentry.networking.istio.io "allow-egress-googleapis" deleted
   serviceentry.networking.istio.io "allow-egress-google-metadata" deleted
   

¿Qué sigue?

• Para obtener una guía general sobre cómo configurar las políticas de PeerAuthentication, consulta Configura la seguridad de transporte.