Docker三剑客之docker-swarm

分母为零

发布于 2019-07-04 10:46:22

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发布于 2019-07-04 10:46:22

简介

Swarm是Docker官方提供的一款集群管理工具，其主要作用是把若干台Docker主机抽象为一个整体，并且通过一个入口统一管理这些Docker主机上的各种Docker资源。Swarm和Kubernetes比较类似，但是更加轻，具有的功能也较kubernetes更少一些。

swarm集群提供给用户管理集群内所有容器的操作接口与使用一台Docker主机基本相同。

Swarm一些概念说明

1、节点

运行 Docker 的主机可以主动初始化一个 Swarm 集群或者加入一个已存在的 Swarm 集群，这样这个运行 Docker 的主机就成为一个 Swarm 集群的节点 (node) 。

节点分为管理 (manager) 节点和工作 (worker) 节点。

管理节点用于 Swarm 集群的管理，docker swarm 命令基本只能在管理节点执行（节点退出集群命令 docker swarm leave 可以在工作节点执行）。一个 Swarm 集群可以有多个管理节点，但只有一个管理节点可以成为 leader，leader 通过 raft 协议实现。

工作节点是任务执行节点，管理节点将服务 (service) 下发至工作节点执行。管理节点默认也作为工作节点。你也可以通过配置让服务只运行在管理节点。

来自 Docker 官网的这张图片形象的展示了集群中管理节点与工作节点的关系。

2、服务和任务

任务（Task）是 Swarm 中的最小的调度单位，目前来说就是一个单一的容器。
服务（Services）是指一组任务的集合，服务定义了任务的属性。服务有两种模式：
replicated services 按照一定规则在各个工作节点上运行指定个数的任务。
global services 每个工作节点上运行一个任务

两种模式通过 docker service create 的 --mode 参数指定。

来自 Docker 官网的这张图片形象的展示了容器、任务、服务的关系。

Swarm 调度策略

Swarm在scheduler节点（leader 节点）运行容器的时候，会根据指定的策略来计算最适合运行容器的节点，目前支持的策略有：spread, binpack, random.

1）Random

顾名思义，就是随机选择一个 Node 来运行容器，一般用作调试用，spread 和 binpack 策略会根据各个节点的可用的 CPU, RAM 以及正在运行的容器的数量来计算应该运行容器的节点。

2）Spread

在同等条件下，Spread 策略会选择运行容器最少的那台节点来运行新的容器，binpack 策略会选择运行容器最集中的那台机器来运行新的节点。使用 Spread 策略会使得容器会均衡的分布在集群中的各个节点上运行，一旦一个节点挂掉了只会损失少部分的容器。

3）Binpack

Binpack 策略最大化的避免容器碎片化，就是说 binpack 策略尽可能的把还未使用的节点留给需要更大空间的容器运行，尽可能的把容器运行在一个节点上面。

Swarm命令行说明

docker swarm：集群管理
init          #初始化集群
join          #将节点加入集群
join-token    #管理加入令牌
leave         #从集群中删除某个节点，强制删除加参数--force 
update        #更新集群
unlock        #解锁集群

docker node：节点管理，
demote      #将集群中一个或多个节点降级
inspect     #显示一个或多个节点的详细信息
ls          #列出集群中的节点
promote     #将一个或多个节点提升为管理节点
rm          #从集群中删除停止的节点，--force强制删除参数
ps          #列出一个或多个节点上运行的任务
update      #更新节点

docker service：服务管理，
create      #创建一个新的服务
inspect     #列出一个或多个服务的详细信息
ps          #列出一个或多个服务中的任务信息
ls          #列出服务
rm          #删除一个或多个服务
scale       #扩展一个或多个服务
update      #更新服务

安装布署swarm集群服务

manager：192.168.124.129
node：192.168.124.132

1、修改主机名，配置hosts文件

[root@manager ~]# cat >>/etc/hosts<<EOF
192.168.124.129  manager
192.168.124.132 node1
EOF
[root@manager ~]# tail -3 /etc/hosts
192.168.124.129  manager
192.168.124.132 node1
#node1 node2配置同上一致即可

2、配置docker

编辑docker文件：/usr/lib/systemd/system/docker.service

vim /usr/lib/systemd/system/docker.service

修改ExecStart行为下面内容

ExecStart=/usr/bin/dockerd -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix://var/run/docker.sock \

重新加载docker配置

systemctl daemon-reload // 1，加载docker守护线程
systemctl restart docker // 2，重启docker

所有节点加上上面标记的部分，开启2375端口

3、所有节点下载swarm镜像文件

$ docker pull swarm

4、创建swarm并初始化

$ docker swarm init --advertise-addr 192.168.124.129
Swarm initialized: current node (4c70fdpk3ip083rg7nnuk5stw) is now a manager.

To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-5jubbodkfxlp96pg2w9sihqdvtruhkdje3bls1nb9ujiig0t3n-1d9l7t4bssnglbuemx9v06r3x 192.168.124.129:2377

To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.
#执行上面的命令后，当前的服务器就加入到swarm集群中，同时会产生一个唯一的token值，其它节点加入集群时需要用到这个token。
#--advertise-addr 表示swarm集群中其它节点使用后面的IP地址与管理节点通讯，上面也提示了其它节点如何加入集群的命令。

5、将node1加入到集群中

在node1下执行

$ docker swarm join --token SWMTKN-1-5jubbodkfxlp96pg2w9sihqdvtruhkdje3bls1nb9ujiig0t3n-1d9l7t4bssnglbuemx9v06r3x 192.168.124.129:2377
This node joined a swarm as a worker.

6、管理节点查看集群节点状态

$ docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
4c70fdpk3ip083rg7nnuk5stw *   manager             Ready               Active              Leader              18.09.0
5viloj6u950gkilsl689aonyn     node1               Ready               Active              Reachable           18.09.0

#swarm集群中node的AVAILABILITY状态有两种：Active、drain。其中actice状态的节点可以接受管理节点的任务指派；drain状态的节点会结束任务，也不会接受管理节点的任务指派，节点处于下线状态。

7、Swarm 的Web管理

$ docker run -d -p 9000:9000 -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock portainer/portainer

浏览器访问

docker-swarm布署服务

1、布署服务前创建于个用于集群内不同主机之间容器通信的网络

$ docker network create -d overlay dockernet
5lhuzjkx36j40na59gmu400op

2、创建服务(nginx为例)

$docker service create --replicas 1 --network dockernet --name nginx-cluster -p 80:80 nginx
klpwtncehp0vkh0d1gqqvicf6
#--replicas 指定副本数量
$docker service ls
ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
klpwtncehp0v        nginx-cluster       replicated          1/1                 nginx:latest        *:80->80/tcp
$  docker service ps nginx-cluster
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE            ERROR               PORTS
j1y2blg3pa7j        nginx-cluster.1     nginx:latest        manager             Running             Running 53 seconds ago   

$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED              STATUS              PORTS                    NAMES
9a2e361f535b        nginx:latest          "nginx -g 'daemon of…"   About a minute ago   Up About a minute   80/tcp                   nginx-cluster.1.j1y2blg3pa7j9mtg54e2csr7f

3、在线动态扩容服务

docker service scale nginx-cluster=5
nginx-cluster scaled to 5

$ docker service ls
ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
klpwtncehp0v        nginx-cluster       replicated          5/5                 nginx:latest        *:80->80/tcp

$ docker service ps nginx-cluster
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE                ERROR               PORTS
j1y2blg3pa7j        nginx-cluster.1     nginx:latest        manager             Running             Running 3 minutes ago                            
y5ib98y3rr5i        nginx-cluster.2     nginx:latest        node1               Running             Running 35 seconds ago                           
wpiydfv0j2w5        nginx-cluster.3     nginx:latest        node1               Running             Running 35 seconds ago                           
ibl73haatpvc        nginx-cluster.4     nginx:latest        manager             Running             Running about a minute ago                       
a6oa1h83ba3c        nginx-cluster.5     nginx:latest        node1               Running             Running 35 seconds ago 
#从输出结果可以看出已经将服务动态扩容至5个，也就是5个容器运行着相同的服务

4、节点故障

$ docker service ps nginx-cluster
ID                  NAME                  IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE             ERROR               PORTS
j1y2blg3pa7j        nginx-cluster.1       nginx:latest        manager             Running             Running 45 minutes ago                        
ugx002mtbfmp        nginx-cluster.2       nginx:latest        manager             Running             Running 7 seconds ago                         
y5ib98y3rr5i         \_ nginx-cluster.2   nginx:latest        node1               Shutdown            Shutdown 11 seconds ago                       
q1f5jhhx7kcy        nginx-cluster.3       nginx:latest        manager             Running             Running 7 seconds ago                         
wpiydfv0j2w5         \_ nginx-cluster.3   nginx:latest        node1               Shutdown            Shutdown 11 seconds ago                       
ibl73haatpvc        nginx-cluster.4       nginx:latest        manager             Running             Running 43 minutes ago                        
a6f7zpclrpm4        nginx-cluster.5       nginx:latest        manager             Running             Running 7 seconds ago                         
a6oa1h83ba3c         \_ nginx-cluster.5   nginx:latest        node1               Shutdown            Shutdown 11 seconds ago 
#如果集群中节点发生故障，会从swarm集群中被T除，然后利用自身的负载均衡及调度功能，将服务调度到其它节点上

5、其它常用命令介绍

$ docker service ls
ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
klpwtncehp0v        nginx-cluster       replicated          5/5                 nginx:latest        *:80->80/tcp
$ docker service update --replicas 2 nginx-cluster
nginx-cluster
#将服务缩减到2个
$ docker service  ls
ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
klpwtncehp0v        nginx-cluster       replicated          2/2                 nginx:latest        *:80->80/tcp
$ docker service update --image nginx:new nginx-cluster
#更新服务的镜像版本

$ docker rm nginx-cluster
#将所有节点上的所有容器全部删除，任务也将全部删除

参考地址链接：