动态分流系统 ABTestingGateway

MIT
Lua
跨平台
新浪
2015-08-18
叶秀兰

ABTestingGateway 是一个可以动态设置分流策略的灰度发布系统,工作在7层,基于nginxngx-lua 开发,使用 redis 作为分流策略数据库,可以实现动态调度功能。

ABTestingGateway 是在@平凡的香草 指导下完成,作者是:@bg2bkk  和 @helloyi

nginx 是目前使用较多的7层服务器,可以实现高性能的转发和响应;ABTestingGateway 是在 nginx 转发的框架内,在转向 upstream 前,根据 用户请求特征 和 系统的分流策略 ,查找出目标upstream,进而实现分流。

在以往的基于 nginx 实现的灰度系统中,分流逻辑往往通过 rewrite 阶段的 if 和 rewrite 指令等实现,优点是性能较高,缺点是功能受限、容易出错,以及转发规则固定,只能静态分流。针对这些缺点,我们设计实现了ABTesingGateway,采用 ngx-lua 实现系统功能,通过启用lua-shared-dictlua-resty-lock作为系统缓存和缓存锁,系统获得了较为接近原生nginx转发的性能。

ABTesingGateway 的架构简图

Features:

  • 支持多种分流方式,目前包括iprange、uidrange、uid尾数和指定uid分流

  • 动态设置分流策略,即时生效,无需重启

  • 可扩展性,提供了开发框架,开发者可以灵活添加新的分流方式,实现二次开发

  • 高性能,压测数据接近原生nginx转发

  • 灰度系统配置写在nginx配置文件中,方便管理员配置

  • 适用于多种场景:灰度发布、AB测试和负载均衡等

系统实现

分流功能:

转发分流是灰度系统的主要功能,目前 ABTesingGateway 支持ip段分流(iprange)、uid用户段分流(uidrange)、uid尾数分流(uidsuffix)和指定特殊uid分流(uidappoint)四种方式。

ABTesingGateway 依据系统中配置的运行时信息runtimeInfo进行分流工作;通过将 runtimeInfo 设置为不同的分流策略,实现运行时分流策略的动态更新,达到动态调度的目的。

  1. 系统运行时信息设置

    如图所示

    • 系统管理员通过系统管理接口将分流策略policy设置为运行时策略,并指定该策略对应的分流模块名divModulename和用户信息提取模块名userInfoModulename后,系统可以进行分流工作。

    • 系统对用户请求进行分流时,首先获得系统运行时信息runtimeInfo中的信息,然后提取用户特征userInfo,最后分流模块divModule根据分流策略dviDataKey和用户特征userInfo查找出应该转发到的upstream。如果没有对应的upstream,则将该请求转向默认upstream。

  2. 以iprange分流为例

    以某个iprange分流策略为例:
        {
            "divtype":"iprange",
            "divdata":[
                        {"range":{"start":1111, "end":2222}, "upstream":"beta1"},
                        {"range":{"start":3333, "end":4444}, "upstream":"beta2"},
                        {"range":{"start":7777, "end":8888}, "upstream":"beta3"}
                      ]
        }

    其中divdata中的每个 range:upstream 对中,range 为 ip 段,upstream 为 ip 段对应的后端;range 中的 start 和 end 分别为 ip 段的起始和终止, ip以整型表示。 当灰度系统启用iprange分流方式时,会根据用户请求的ip进行分流转发。 假如用户请求中的ip信息转为整型后是4000,将被转发至beta2 upstream。

  3. 分流过程流程图

    分流过程流程图

管理功能:

管理功能架构图

1. 管理员登入后,得到系统信息视图,运行时信息视图,可以进行策略管理和运行时信息管理
2. 业务接口层向管理员提供  增/删/查/改  接口
3. 适配层将承担业务接口与分流模块的沟通工作
4. 适配层提出统一接口,开发人员可以通过实现接口来添加新的分流方式

管理接口:

[策略管理接口]    
    #分流策略检查,参数为一个分流策略数据的json串
    1. /admin/policy/check
    #分流策略添加,参数与check接口一致
    2. /admin/policy/set
    #分流策略读取,参数为要读取策略的policyid
    3. /admin/policy/get
    #分流策略删除,参数为要删除策略的policyid
    4. /admin/policy/del

[运行时信息管理接口]
    #设置分流策略为运行时策略,参数为policyid
    1. /admin/runtime/set
    #获取系统当前运行时信息,无参数
    2. /admin/runtime/get
    #删除系统运行时信息,关闭分流接口,无参数
    3. /admin/runtime/del

快速部署

软件依赖

  • tengine-2.1.0

  • LuaJIT-2.1-20141128

  • ngx_lua-0.9.13

  • lua-cjson-2.1.0.2

  • redis-2.8.19

系统部署

repo中的utils/conf文件夹中有灰度系统部署所需的最小示例

1. git clone https://github.com/SinaMSRE/ABTestingGateway
2. cd /path/to/ABTestingGateway/utils

#启动redis数据库
3. redis-server conf/redis.conf 

#启动upstream server,其中stable为默认upstream
4. /usr/local/nginx/sbin/nginx -p `pwd` -c conf/stable.conf
5. /usr/local/nginx/sbin/nginx -p `pwd` -c conf/beta1.conf
6. /usr/local/nginx/sbin/nginx -p `pwd` -c conf/beta2.conf
7. /usr/local/nginx/sbin/nginx -p `pwd` -c conf/beta3.conf
8. /usr/local/nginx/sbin/nginx -p `pwd` -c conf/beta4.conf

#启动灰度系统,proxy server,灰度系统的配置也写在conf/nginx.conf中
9. /usr/local/nginx/sbin/nginx -p `pwd` -c conf/nginx.conf

灰度系统使用demo


  1. 管理功能

    1. 部署并启动系统
    
    2. 查询系统运行时信息,得到null
    0> curl 127.0.0.1:8030/admin/runtime/get
    {"errcode":200,"errinfo":"success ","data":{"divModulename":null,"divDataKey":null,"userInfoModulename":null}}
    
    3. 查询id为9的策略,得到null
    0> curl 127.0.0.1:8030/admin/policy/get?policyid=9
    {"errcode":200,"errinfo":"success ","data":{"divdata":null,"divtype":null}}
    
    4. 向系统添加策略,返回成功,并返回新添加策略的policyid
           以uidsuffix尾数分流方式为例,示例分流策略为:
                {
                    "divtype":"uidsuffix",
                    "divdata":[
                                {"suffix":"1", "upstream":"beta1"},
                                {"suffix":"3", "upstream":"beta2"},
                                {"suffix":"5", "upstream":"beta1"},
                                {"suffix":"0", "upstream":"beta3"}
                              ]
                }
    添加分流策略接口 /admin/policy/set 接受json化的policy数据
    0> curl 127.0.0.1:8030/admin/policy/set -d '{"divtype":"uidsuffix","divdata":[{"suffix":"1","upstream":"beta1"},{"suffix":"3","upstream":"beta2"},{"suffix":"5","upstream":"beta1"},{"suffix":"0","upstream":"beta3"}]}'
    {"errcode":200,"errinfo":"success  the id of new policy is 0"}
    
    5. 查看添加结果
    0> curl 127.0.0.1:8030/admin/policy/get?policyid=0
    {"errcode":200,"errinfo":"success ","data":{"divdata":["1","beta1","3","beta2","5","beta1","0","beta3"],"divtype":"uidsuffix"}}
    
    6. 设置系统运行时策略为 0号策略
    0> curl 127.0.0.1:8030/admin/runtime/set?policyid=0
    {"errcode":200,"errinfo":"success "}
    
    7. 查看系统运行时信息,得到结果
    0> curl 127.0.0.1:8030/admin/runtime/get
    {"errcode":200,"errinfo":"success ","data":{"divModulename":"abtesting.diversion.uidsuffix","divDataKey":"ab:test:policies:0:divdata","userInfoModulename":"abtesting.userinfo.uidParser"}}
    
    8. 当访问接口不正确返回时,将返回相应的 错误码 和 错误描述信息
    0> curl 127.0.0.1:8030/admin/policy/get?policyid=abc
    {"errcode":50104,"errinfo":"parameter type error for policyID should be a positive Integer"}
  2. 分流功能

    在验证管理功能通过,并设置系统运行时策略后,开始验证分流功能
    
    1. 分流,不带用户uid,转发至默认upstream
    0> curl 127.0.0.1:8030/
    this is stable server
    
    2. 分流,带uid为30,根据策略,转发至beta3
    0> curl 127.0.0.1:8030/  -H 'X-Uid:30'
    this is beta3 server
    
    3. 分流,带uid为33,根据策略,转发至beta2
    0> curl 127.0.0.1:8030/  -H 'X-Uid:33'
    this is beta2 server

压测结果:

压测环境下灰度系统与原生nginx转发的对比图

压测环境下灰度系统与原生nginx转发的数据对比

如图所示,用户请求完全命中cache是理想中的情况,灰度系统在理想情况下可以达到十分接近原生nginx转发的性能。

产生图中压测结果的场景是:用户请求经过proxy server转向upstream server,访问1KB大小的静态文件。

proxy server的硬件配置:

  • CPU:E5620 2.4GHz 16核

  • Mem:24GB

  • Nic:千兆网卡,多队列

线上部署简图:


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评论(18)

啾啾372
啾啾372
[root@iZbp1jcwx7sfb3gbd2r6zmZ utils]# /hsdata/program/server/OpenResty/nginx/sbin/nginx -p `pwd` -c conf/nginx.conf nginx: [emerg] unknown directive "uniqueid_prefix" in /hsdata/ABTestingGateway/utils/conf/vhost.conf:14 请问这个uniqueid_prefix是缺少了哪个模块吗
江堃
江堃
79正好需要 #ABTestingGateway#
mickelfeng
mickelfeng
感觉很不错的样子 #ABTestingGateway#
ehuan84
ehuan84
ABTestingGateway在生产环境下可以代替nginx做反向代理服务器吗? #ABTestingGateway#
我也叫龙哥
我也叫龙哥
这文案写得.......很好的话不能好好说? #ABTestingGateway#
如梦技术
如梦技术
貌似很屌的样子 #ABTestingGateway#
-悟空-
-悟空-
这个真心不错,好好研究下。 #ABTestingGateway#
H32
H32
我想知道这些图是用什么软件画的。。 #ABTestingGateway#
滔哥
滔哥
咋感觉没多大区别~~ #ABTestingGateway#
aliasok
aliasok

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1
回答
请问abtest中用户的uid一般怎么设计?

请问abtest中用户的uid一般怎么设计?

2016/06/24 10:00
1
回答
abtesting问题

@bg2bkk 你好,想跟你请教个问题:管理接口是不是要登录redis去建立一个策略呢?我是运维,不会开发。谢谢,这个文档对于运维来说有点简单。

2015/10/10 17:09

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关于 动态分流系统 ABTestingGateway 的想法

http://www.oschina.net/p/abtestinggateway 我觉得好像还能优化一点。逻辑有点像 iptables。 那么不如: 1)cache 未命中就走默认的 upstream 2)使用命令或者管理界面查看当前的 cache 策略...

2015/08/19 14:44
206
0
Oceanus:美团HTTP流量定制化路由的实践

背景简述 Oceanus是美团基础架构部研发的统一HTTP服务治理框架,基于Nginx和ngx_lua扩展,主要提供服务注册与发现、动态负载均衡、可视化管理、定制化路由、安全反扒、session ID复用、熔断降...

2018/09/07 14:21
50
0
ABTesingGateway —— 新浪的动态策略灰度发布系统

ABTesingGateway —— 新浪的动态策略灰度发布系统

2016/02/04 09:02
105
1

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