Docker Manager for Docker Swarm deploy
阿新 • • 發佈：2018-08-02
物理 部分 集群 傳播 調用 結束 --help 簡單的 工作
一、Swarm概述
Swarm是Docker公司在2014年12月初發布的一套較為簡單的工具，用來管理Docker集群，它將一群Docker宿主機變成一個單一的，虛擬的主機。Swarm使用標準的Docker API接口作為其前端訪問入口，換言之，各種形式的Docker Client(docker client in Go, docker_py, docker等)均可以直接與Swarm通信。Swarm幾乎全部用Go語言來完成開發，Swarm0.2版本增加了一個新的策略來調度集群中的容器，使得在可用的節點上傳播它們，以及支持更多的Docker命令以及集群驅動。Swarm deamon只是一個調度器（Scheduler）加路由器(router)，Swarm自己不運行容器，它只是接受docker客戶端發送過來的請求，調度適合的節點來運行容器，這意味著，即使Swarm由於某些原因掛掉了，集群中的節點也會照常運行，當Swarm重新恢復運行之後，它會收集重建集群信息。
Docker的Swarm(集群)模式，集成很多工具和特性，比如：跨主機上快速部署服務，服務的快速擴展，集群的管理整合到docker引擎，這意味著可以不可以不使用第三方管理工具。分散設計，聲明式的服務模型，可擴展，狀態協調處理，多主機網絡，分布式的服務發現，負載均衡，滾動更新，安全（通信的加密）等等,下面就來認識下Swarm（對於Swarm管理的詳細操作可以參考：https://www.centos.bz/tag/swarm/page/3/）
二、Swarm架構
Swarm作為一個管理Docker集群的工具，首先需要將其部署起來，可以單獨將Swarm部署於一個節點，另外，自然需要一個Docker集群，集群上每一個節點均安裝有Docker，具體的Swarm架構圖如下：
Swarm架構中最主要的處理部分自然是Swarm節點，Swarm管理的對象自然是Docker Cluster，Docker Cluster由多個Docker Node組成，而負責給Swarm發送請求的是Docker Client。
Swarm關鍵概念
1）Swarm 集群的管理和編排是使用嵌入到docker引擎的SwarmKit，可以在docker初始化時啟動swarm模式或者加入已存在的swarm 2）Node 一個節點(node)是已加入到swarm的Docker引擎的實例 當部署應用到集群，你將會提交服務定義到管理節點，接著Manager 管理節點調度任務到worker節點，manager節點還執行維護集群的狀態的編排和群集管理功能，worker節點接收並執行來自 manager節點的任務。通常，manager節點也可以是worker節點，worker節點會報告當前狀態給manager節點 3）服務（Service） 服務是要在worker節點上要執行任務的定義，它在工作者節點上執行，當你創建服務的時，你需要指定容器鏡像 4）任務（Task） 任務是在docekr容器中執行的命令，Manager節點根據指定數量的任務副本分配任務給worker節點 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- docker swarm：集群管理，子命令有init, join, leave, update。（docker swarm --help查看幫助） docker service：服務創建，子命令有create, inspect, update, remove, tasks。（docker service--help查看幫助） docker node：節點管理，子命令有accept, promote, demote, inspect, update, tasks, ls, rm。（docker node --help查看幫助） node是加入到swarm集群中的一個docker引擎實體，可以在一臺物理機上運行多個node，node分為： manager nodes，也就是管理節點 worker nodes，也就是工作節點 1）manager node管理節點：執行集群的管理功能，維護集群的狀態，選舉一個leader節點去執行調度任務。 2）worker node工作節點：接收和執行任務。參與容器集群負載調度，僅用於承載task。 3）service服務：一個服務是工作節點上執行任務的定義。創建一個服務，指定了容器所使用的鏡像和容器運行的命令。 service是運行在worker nodes上的task的描述，service的描述包括使用哪個docker 鏡像，以及在使用該鏡像的容器中執行什麽命令。 4）task任務：一個任務包含了一個容器及其運行的命令。task是service的執行實體，task啟動docker容器並在容器中執行任務。
Swarm工作方式
1）Node
2）Service（服務, 任務, 容器）
3）任務與調度
4）服務副本與全局服務
Swarm調度策略
Swarm在scheduler節點（leader節點）運行容器的時候，會根據指定的策略來計算最適合運行容器的節點，目前支持的策略有：spread, binpack, random.
1）Random
顧名思義，就是隨機選擇一個Node來運行容器，一般用作調試用，spread和binpack策略會根據各個節點的可用的CPU, RAM以及正在運行的容器的數量來計算應該運行容器的節點。
2）Spread
在同等條件下，Spread策略會選擇運行容器最少的那臺節點來運行新的容器，binpack策略會選擇運行容器最集中的那臺機器來運行新的節點。
使用Spread策略會使得容器會均衡的分布在集群中的各個節點上運行，一旦一個節點掛掉了只會損失少部分的容器。
3）Binpack
Binpack策略最大化的避免容器碎片化，就是說binpack策略盡可能的把還未使用的節點留給需要更大空間的容器運行，盡可能的把容器運行在
一個節點上面。Swarm Cluster模式的特性
1）批量創建服務
建立容器之前先創建一個overlay的網絡，用來保證在不同主機上的容器網絡互通的網絡模式
2）強大的集群的容錯性
當容器副本中的其中某一個或某幾個節點宕機後，cluster會根據自己的服務註冊發現機制，以及之前設定的值--replicas n，
在集群中剩余的空閑節點上，重新拉起容器副本。整個副本遷移的過程無需人工幹預，遷移後原本的集群的load balance依舊好使！
不難看出，docker service其實不僅僅是批量啟動服務這麽簡單，而是在集群中定義了一種狀態。Cluster會持續檢測服務的健康狀態
並維護集群的高可用性。
3）服務節點的可擴展性
Swarm Cluster不光只是提供了優秀的高可用性，同時也提供了節點彈性擴展或縮減的功能。當容器組想動態擴展時，只需通過scale
參數即可復制出新的副本出來。
仔細觀察的話，可以發現所有擴展出來的容器副本都run在原先的節點下面，如果有需求想在每臺節點上都run一個相同的副本，方法
其實很簡單，只需要在命令中將"--replicas n"更換成"--mode=global"即可！
復制服務（--replicas n）
將一系列復制任務分發至各節點當中，具體取決於您所需要的設置狀態，例如“--replicas 3”。
全局服務（--mode=global）
適用於集群內全部可用節點上的服務任務，例如“--mode global”。如果大家在 Swarm 集群中設有 7 臺 Docker 節點，則全部節點之上都將存在對應容器。
4. 調度機制
所謂的調度其主要功能是cluster的server端去選擇在哪個服務器節點上創建並啟動一個容器實例的動作。它是由一個裝箱算法和過濾器
組合而成。每次通過過濾器（constraint）啟動容器的時候，swarm cluster 都會調用調度機制篩選出匹配約束條件的服務器，並在這上面運行容器。
------------------Swarm cluster的創建過程包含以下三個步驟----------------------
1）發現Docker集群中的各個節點，收集節點狀態、角色信息，並監視節點狀態的變化
2）初始化內部調度（scheduler）模塊
3）創建並啟動API監聽服務模塊
一旦創建好這個cluster，就可以用命令docker service批量對集群內的容器進行操作，非常方便！
在啟動容器後，docker 會根據當前每個swarm節點的負載判斷，在負載最優的節點運行這個task任務，用"docker service ls" 和"docker service ps + taskID"
可以看到任務運行在哪個節點上。容器啟動後，有時需要等待一段時間才能完成容器創建。三、Swarm集群部署
基礎環境
10.211.55.12 swarm的manager節點 manager-node
10.211.55.13 swarm的node節點 swarm node1
10.211.55.14 swarm的node節點 swarm node2
[root@swarm-manager ~]# docker version
Client:
Version: 18.06.0-ce
API version: 1.38
Go version: go1.10.3
Git commit: 0ffa825
Built: Wed Jul 18 19:08:18 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
Server:
Engine:
Version: 18.06.0-ce
API version: 1.38 (minimum version 1.12)
Go version: go1.10.3
Git commit: 0ffa825
Built: Wed Jul 18 19:10:42 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
[root@swarm-node1 ~]# docker version
Client:
Version: 18.06.0-ce
API version: 1.38
Go version: go1.10.3
Git commit: 0ffa825
Built: Wed Jul 18 19:08:18 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
Server:
Engine:
Version: 18.06.0-ce
API version: 1.38 (minimum version 1.12)
Go version: go1.10.3
Git commit: 0ffa825
Built: Wed Jul 18 19:10:42 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
[root@swarm-node2 ~]# docker version
Client:
Version: 18.06.0-ce
API version: 1.38
Go version: go1.10.3
Git commit: 0ffa825
Built: Wed Jul 18 19:08:18 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
Server:
Engine:
Version: 18.06.0-ce
API version: 1.38 (minimum version 1.12)
Go version: go1.10.3
Git commit: 0ffa825
Built: Wed Jul 18 19:10:42 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false創建swarm master
[root@swarm-manager ~]# docker swarm init -advertise-addr=10.211.55.12
Swarm initialized: current node (zbfrleu13zsr311u995zb81a9) is now a manager.
To add a worker to this swarm, run the following command:
docker swarm join --token SWMTKN-1-52n4mwxf0w9c0xujtgbgbm0o9cv8zq9d3yld7njtd67irxh6mq-8jqgyabu7fr0e90dm5q29c5ee 10.211.55.12:2377
To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.
ps: 執行命令後，則該機器自動加入swarm集群，這時會創建一個集群token，獲取全球唯一的togen，作為集群的唯一標識。後續將其他節點加入集群都會用到token值，-advertise-addr參數表示其它swarm中的worker節點使用此ip地址與manager聯系。命令的輸出包含了其它節點如何加入集群的命令。
溫馨提示：
如果再次執行上面啟動swarm集群的命令，會報錯說這個節點已經在集群中了
Error response from daemon: This node is already part of a swarm. Use "docker swarm leave" to leave this swarm and join another one.
解決辦法：
[root@swarm-manager ~]# docker swarm leave --help //查看幫助
[root@swarm-manager ~]# docker swarm leave --force
添加節點到swarm集群
[root@swarm-node1 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-52n4mwxf0w9c0xujtgbgbm0o9cv8zq9d3yld7njtd67irxh6mq-8jqgyabu7fr0e90dm5q29c5ee 10.211.55.12:2377
[root@swarm-node2 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-52n4mwxf0w9c0xujtgbgbm0o9cv8zq9d3yld7njtd67irxh6mq-8jqgyabu7fr0e90dm5q29c5ee 10.211.55.12:2377
# 查看集群節點狀態
[root@swarm-manager ~]# docker node ls
ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS ENGINE VERSION
zbfrleu13zsr311u995zb81a9 * swarm-manager Ready Active Leader 18.06.0-ce
2svx72upyh3buyynvdwa6jnhh swarm-node1 Ready Active 18.06.0-ce
75f5gdzwv0tv9kyt2p97pbntd swarm-node2 Ready Active 18.06.0-ce
溫馨提示：更改節點的availablity狀態
swarm集群中node的availability狀態可以為 active或者drain，其中：
active狀態下，node可以接受來自manager節點的任務分派；
drain狀態下，node節點會結束task，且不再接受來自manager節點的任務分派（也就是下線節點）。
[root@manager-node ~]# docker node update --availability drain node1 //將node1節點下線。如果要刪除node1節點，命令是"docker node rm --force node1"
[root@swarm-manager ~]# docker node ls
ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS
1gi8utvhu4rxy8oxar2g7h6gr * manager-node Ready Active Leader
ei53e7o7jf0g36329r3szu4fi node1 Ready drain
f1obgtudnykg51xzyj5fs1aev node2 Ready Active
如上，當node1的狀態改為drain後，那麽該節點就不會接受task任務分發，就算之前已經接受的任務也會轉移到別的節點上。
再次修改為active狀態（及將下線的節點再次上線）
[root@swarm-manager~]# docker node update --availability drain node1Docker Manager for Docker Swarm deploy