Rio手把手教学：如何打造容器化应用程序的一站式部署体验

11月19日，业界应用最为广泛的Kubernetes管理平台创建者Rancher Labs（以下简称Rancher）宣布Rio发布了beta版本，这是基于Kubernetes的应用程序部署引擎。它于今年5月份推出，现在最新的版本是v0.6.0。Rio结合了多种云原生技术，从而简化了将代码从测试环境发布到生产环境的流程，同时保证了强大而安全的代码体验。
 

什么是Rio？

 

下图是Rio的架构：
 

 
Rio采用了诸如Kubernetes、knative、linkerd、cert-manager、buildkit以及gloo等技术，并将它们结合起来为用户提供一个完整的应用程序部署环境。

 
Rio具有以下功能：

 

1. 从源代码构建代码，并将其部署到Kubernetes集群

2. 自动为应用程序创建DNS记录，并使用Let’s Encrypt的TLS证书保护这些端点

3. 基于QPS以及工作负载的指标自动扩缩容

4. 支持金丝雀发布、蓝绿发布以及A/B部署

5. 支持通过服务网格路由流量

6. 支持缩容至零的serverless工作负载

7. Git触发的部署
    

   Rancher的产品生态

    
   
    
   Rio属于Rancher整套产品生态的一部分，这些产品支持从操作系统到应用程序的应用程序部署和容器运维。当Rio和诸如Rancher 2.3、k3s和RKE等产品结合使用时，企业可以获得完整的部署和管理应用程序及容器的体验。

 

深入了解Rio

 

要了解Rio如何实现上述功能，我们来深入了解一些概念以及工作原理。

 

安装Rio

 

前期准备

 

• Kubernetes版本在1.15以上的Kubernetes集群
   
• 为集群配置的kubeconfig（即上下文是你希望将Rio安装到的集群）
   
• 在$PATH中安装的Rio CLI工具，可参阅以下链接，了解如何安装CLI：
  https://github.com/rancher/rio/blob/master/README.md

 

安装

 

使用安装好的Rio CLI工具，调用rio install。你可能需要考虑以下情况：

 

ip-address：节点的IP地址的逗号分隔列表。你可以在以下情况使用：
 

• 你不使用（或不能使用）layer-4的负载均衡器
   
• 你的节点IP不是你希望流量到达的IP地址（例如，你使用有公共IP的EC2实例）
   

  服 务

   

在Rio中，service是一个基本的执行单位。从Git仓库或容器镜像实例化之后，一个service由单个容器以及服务网格的关联sidecar组成（默认启用）。例如，运行使用Golang构建的一个简单的“hello world”应用程序。
 

rio run https://github.com/ebauman/rio-demo

 
或者运行容器镜像版本：
 

rio run ebauman/demo-rio:v1

 
还有其他选项也可以传递给rio run，如需要公开的任意端口（-p 80:8080/http），或者自动扩缩的配置（--scale 1-10）。你可以通过这一命令rio help run，查看所有可传递的选项。
 
想要查看你正在运行的服务，请执行rio ps：
 

$ rio ps
NAME            IMAGE                               ENDPOINT
demo-service    default-demo-service-4dqdw:61825    https://demo-service...

 
每次你运行一个新的服务，Rio将会为这一服务生成一个全局性的端点：
 

$ rio endpoints
NAME           ENDPOINTS
demo-service   https://demo-service-default.op0kj0.on-rio.io:30282

 
请注意，此端点不包括版本——它指向由一个common name标识的服务，并且流量根据服务的权重进行路由。
 

自动DNS&TLS

 

默认情况下，所有Rio集群都将为自己创建一个on-rio.io主机名，并以随机字符串开头（如lkjsdf.on-rio.io）。该域名成为通配符域名，它的记录解析到集群的网关。如果使用NodePort服务，则该网关可以是layer-4负载均衡器，或者是节点本身。

 

除了创建这个通配符域名，Rio还会使用Let’s Encrypt为这个域名生成一个通配符证书。这会允许自动加密任何HTTP工作负载，而无需用户进行配置。要启动此功能，请传递-p参数，将http指定为协议，例如：
 

rio run -p 80:8080/http ...

 

自动扩缩容

 

Rio可以根据每秒所查询到的指标自动扩缩服务。为了启用这一特性，传递--scale 1-10作为参数到rio run，例如：
 

rio run -p 80:8080/http -n demo-service --scale 1-10 ebauman/rio-demo:v1

 
执行这个命令将会构建ebauman/rio-demo并且部署它。如果我们使用一个工具来添加负载到端点，我们就能够观察到自动扩缩容。为了证明这一点，我们需要使用HTTP端点（而不是HTTPS），因为我们使用的工具不支持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除了端点之外还会显示其他信息，但我们目前所需要的是端点信息。使用HTTP端点以及HTTP基准测试工具rakyll / hey，我们可以添加综合负载：
 

hey -n 10000 http://demo-service-v0-default.op0kj0.on-rio.io:31976

 
这将会发送10000个请求到HTTP端点，Rio将会提高QPS并适当扩大规模，执行另一个rio ps将会展示已经扩大的规模：
 

$ rio ps
NAME            ...     SCALE       WEIGHT
demo-service    ...     2/5 (40%)   100%

 

分阶段发布、金丝雀部署以及权重

 

注意

对于每个服务，都会创建一个全局端点，该端点将根据基础服务的权重路由流量。
 
Rio可以先交付新的服务版本，然后再推广到生产环境。分阶段发布一个新的版本十分简单：
 

rio stage --image ebauman/rio-demo:v2 demo-service v2

 
这一命令使用版本v2，分阶段发布demo-service的新版本，并且使用容器镜像ebauman/rio-demo:v2。我们通过执行rio ps这一命令，可以看到新阶段的发布：
 

$ 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%

 
请注意，新服务的端点具有v2的新增功能，因此即使权重设置为0%，访问此端点仍将带你进入服务的v2。这可以让你能够在向其发送流量之前验证服务的运行情况。

 

说到发送流量：
 

$ 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，我们现在将发送我们5%的流量（从全局的服务端点）到新版本。当我们觉得demo-service的v2性能感到满意之后，我们可以将其提升到100%：
 

$ rio promote --duration 60s demo-service@v2
demo-service@v2 promoted

 
超过60秒之后，我们的demo-service@v2服务将会逐渐提升到接收100%的流量。在这一过程中任意端点上，我们可以执行rio ps，并且查看进程：
 

$ 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可以根据主机名、路径、方法、标头和cookie的任意组合将流量路由到端点。Rio还支持镜像流量、注入故障，配置retry逻辑和超时。

 

创建一个路由器

 

为了开始制定路由决策，我们必须首先创建一个路由器。路由器代表一个主机名和一组规则，这些规则确定发送到主机名的流量如何在Rio集群内进行路由。你想要要定义路由器，需要执行rio router add。例如，要创建一个在默认测试时接收流量并将其发送到demo-service的路由器，请使用以下命令：
 

rio route add testing to demo-service

 
这将创建以下路由器：
 

$ rio routers
NAME             URL                            OPTS    ACTION      TARGET
router/testing   https://testing-default.0pjk...        to          demo-service,port=80

 
发送到https://testing-default...的流量将通过端口80转发到demo-service。

 
请注意，此处创建的路由为testing-default.<rio domain>。Rio将始终使用命名空间资源，因此在这种情况下，主机名测试已在默认命名空间中进行了命名。要在其他命名空间中创建路由器，请将-n <namespace>传递给rio命令：
 

rio -n <namespace> route add ...

 

基于路径的路由

 

为了定义一个基于路径的路由，当调用rio route add时，指定一个主机名加上一个路径。这可以是新路由器，也可以是现有路由器。
 

$ rio route add testing/old to demo-service@v1

 以上命令可以创建一个基于路径的路由，它会在https://testing-default.<rio-domain>/old接收流量，并且转发流量到`demo-service@v1`服务。
br/>以上命令可以创建一个基于路径的路由，它会在https://testing-default.<rio-domain>/old接收流量，并且转发流量到`demo-service@v1`服务。

标头和基于方法的路由

 

Rio支持基于HTTP标头和HTTP verbs的值做出的路由策略。如果你想要创建基于特定标头路由的规则，请在rio route add命令中指定标头：
 

$ rio route add --header X-Header=SomeValue testing to demo-service

 
以上命令将创建一个路由规则，它可以使用一个X-Header的HTTP标头和SomeValue的值将流量转发到demo-service。类似地，你可以为HTTP方法定义规则：
 

$ rio route add --method POST testing to demo-service

 

故障注入

 

Rio路由有一项有趣的功能是能够将故障注入响应中。通过定义故障路由规则，你可以设置具有指定延迟和HTTP代码的失败流量百分比：
 

$ rio route add --fault-httpcode 502 --fault-delay-milli-seconds 1000 --fault-percentage 75 testing to demo-service

 

其他路由选项

 

Rio支持按照权重分配流量、为失败的请求重试逻辑、重定向到其他服务、定义超时以及添加重写规则。要查看这些选项，请参阅以下链接：
 
https://github.com/rancher/rio
 

自动构建

  

将git仓库传递给rio run将指示Rio在提交到受监控的branch（默认值：master）之后构建代码。对于Github仓库，你可以通过Github webhooks启动此功能。对于任何其他git repo，或者你不想使用webhooks，Rio都会提供一项“gitwatcher”服务，该服务会定期检查您的仓库中是否有更改。

 

Rio还可以根据受监控的branch的拉取请求构建代码。如果你想要进行配置，请将--build-pr传递到rio run。还有其他配置这一功能的选项，包括传递Dockerfile的名称、自定义构建的镜像名称以及将镜像推送到指定的镜像仓库。
 

堆栈和Riofile

 

Rio使用称为Riofile的docker-compose-style manifest定义资源
 

configs:
  conf:
    index.html: |-
      <!DOCTYPE html>
      <html>
      <body>

      <h2>Hello World</h2>

      </body>
      </html>
services:
  nginx:
    image: nginx
    ports:
    - 80/http
    configs:
    - conf/index.html:/usr/share/nginx/html/index.html

 
Riofile定义了一个简单的nginx Hello World网页所有必要的组件。通过rio up部署它，会创建一个Stack（堆栈），它是Riofile定义的资源的集合。

 

Riofile具有许多功能，例如观察Git库中的更改以及使用Golang模板进行模板化。
 

其他Rio组件

 

Rio还有许多功能，例如configs、secrets以及基于角色访问控制（RBAC）。详情可参阅：

https://rio.io/

 

Rio可视化

 

Rio Dashboard

 

Rio的beta版本包括了一个全新的仪表盘，使得Rio组件可视化。要访问此仪表盘，请执行命令：rio dashboard。在有GUI和默认浏览器的操作系统上，Rio将自动打开浏览器并加载仪表盘。
 

 
你可以使用仪表盘来创建和编辑堆栈、服务、路由等。此外，可以直接查看和编辑用于各种组件技术（Linkerd、gloo等）的对象，尽管不建议这样做。仪表盘目前处于开发的早期阶段，因此某些功能的可视化（如自动缩放和服务网格）尚不可用。

 

Linkerd

 

作为Rio的默认服务网格，Linked附带了一个仪表盘作为产品的一部分。该仪表盘可以通过执行rio linkerd来使用，它将代理本地本地主机流量到linkerd仪表盘（不会在外部公开）。与Rio仪表盘类似，有GUI和默认浏览器的操作系统上，Rio将自动打开浏览器并加载仪表盘：
 

 
Linkerd仪表盘显示了Rio集群的网格配置、流量和网格组件。Linkerd提供了Rio路由的某些功能组件，因此这些配置可能会显示在此仪表盘上。还有一些工具可用于测试和调试网格配置和流量。
 

结 论

 

Rio为用户提供许多功能，是一款强大的应用程序部署引擎。这些组件可以在部署应用程序时为开发人员提供强大的功能，使流程稳定而安全，同时轻松又有趣。在Rancher产品生态中，Rio提供了企业部署和管理应用程序和容器的强大功能。

 

如果你想了解Rio的更多信息，欢迎访问Rio主页或Github主页：

https://rio.io

https://github.com/rancher/rio