DockerSwarm - DockerSwarm
Posted MinggeQingchun
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了DockerSwarm - DockerSwarm相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
一、 Docker Swarm
Docker Swarm是Docker公司推出的用来管理Docker集群的平台,Swarm是容器集群管理工具,可以统一管理分布在不同主机的多个容器,相比起Kubenetes,Docker Swarm无需额外安装
Swarm是Docker公司推出的用来管理docker集群的平台,几乎全部用GO语言来完成的开发的
Docker Swarm代码开源地址
mirrors / docker / swarm · GitCode
Docker Swarm将一群Docker宿主机变成一个单一的虚拟主机,Swarm使用标准的Docker API接口作为其前端的访问入口,换言之,各种形式的Docker
简单理解就是多台服务器搭建一个Docker集群,每个服务器就是集群中的一个节点
Docker Swarm 和 Docker Compose
Docker Swarm 和 Docker Compose 一样,都是 Docker 官方管理跨节点容器的编排工具
但不同的是,Docker Compose 是一个在单个服务器或主机上创建多个容器的工具,而 Docker Swarm 则可以在多个服务器或主机上创建容器集群服务,对于微服务的部署,显然 Docker Swarm 会更加适合。如果下载的是最新版的Docker,那么Swarm就已经被包含在内了,无需再安装
从 Docker 1.12.0 版本开始,Docker Swarm 已经包含在 Docker 引擎中(docker swarm),并且已经内置了服务发现工具,我们就不需要像之前一样,再配置 Etcd 或者 Consul 来进行服务发现配置了。
Swarm deamon只是一个调度器(Scheduler)加路由器(router),Swarm自己不运行容器,它只是接受Docker客户端发来的请求,调度适合的节点来运行容器,这就意味着,即使Swarm由于某些原因挂掉了,集群中的节点也会照常运行,放Swarm重新恢复运行之后,他会收集重建集群信息
二、Docker Swarm结构
Docker Swarm架构包含两种角色,manager和node,前者是Swarm Daemon工作的节点,包含了调度器、路由、服务发现等功能,负责接收客户端的集群管理请求,然后调度Node进行具体的容器工作,比如容器的创建、扩容与销毁等。 manager本身也是一个node
从上图可以看出,Docker Client使用Swarm对 集群(Cluster)进行调度使用
Swarm是典型的master-slave结构,通过发现服务来选举manager。manager是中心管理节点,各个node上运行agent接受manager的统一管理,集群会自动通过Raft协议分布式选举出manager节点,无需额外的发现服务支持,避免了单点的瓶颈问题,同时也内置了DNS的负载均衡和对外部负载均衡机制的集成支持
通常情况下,为了集群的高可用,manager个数>=3的奇数,node的个数则是不限制
三、Docker Swarm关键概念
1、Swarm
集群的管理和编排是使用嵌入docker引擎的SwarmKit,可以在docker初始化时启动swarm模式或者加入已存在的swarm
2、Node
一个节点是docker引擎集群的一个实例。您还可以将其视为Docker节点。您可以在单个物理计算机或云服务器上运行一个或多个节点,但生产群集部署通常包括分布在多个物理和云计算机上的Docker节点。
要将应用程序部署到swarm,请将服务定义提交给 管理器节点。管理器节点将称为任务的工作单元分派 给工作节点。
Manager节点还执行维护所需群集状态所需的编排和集群管理功能。Manager节点选择单个领导者来执行编排任务。
工作节点接收并执行从管理器节点分派的任务。默认情况下,管理器节点还将服务作为工作节点运行,但您可以将它们配置为仅运行管理器任务并且是仅管理器节点。代理程序在每个工作程序节点上运行,并报告分配给它的任务。工作节点向管理器节点通知其分配的任务的当前状态,以便管理器可以维持每个工作者的期望状态
3、Service
一个服务是任务的定义,管理机或工作节点上执行。它是群体系统的中心结构,是用户与群体交互的主要根源。创建服务时,你需要指定要使用的容器镜像。
4、Task
任务是在docekr容器中执行的命令,Manager节点根据指定数量的任务副本分配任务给worker节点
----------------------------使用方法--------------------------------
docker swarm:集群管理,子命令有init, join
, leave, update。(docker swarm --help查看帮助)
docker service:服务创建,子命令有create, inspect, update, remove, tasks。(docker service--help查看帮助)
docker node:节点管理,子命令有accept, promote, demote, inspect, update, tasks, ls
,
rm
。(docker node --help查看帮助)
node是加入到swarm集群中的一个docker引擎实体,可以在一台物理机上运行多个node,node分为:
manager nodes,也就是管理节点
worker nodes,也就是工作节点
1)manager node管理节点:执行集群的管理功能,维护集群的状态,选举一个leader节点去执行调度任务。
2)worker node工作节点:接收和执行任务。参与容器集群负载调度,仅用于承载task。
3)service服务:一个服务是工作节点上执行任务的定义。创建一个服务,指定了容器所使用的镜像和容器运行的命令。
service是运行在worker nodes上的task的描述,service的描述包括使用哪个docker 镜像,以及在使用该镜像的容器中执行什么命令。
4)task任务:一个任务包含了一个容器及其运行的命令。task是service的执行实体,task启动docker容器并在容器中执行任务
四、Docker Swarm工作模式
1. Node
2. Service
3. 任务与调度
4. 服务副本与全局服务
五、Docker Swarm
调度策略
Swarm在调度(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
六、Docker Swarm
Cluster模式特性
1、批量创建服务
建立容器之前先创建一个overlay的网络,用来保证在不同主机上的容器网络互通的网络模式
2、强大的集群的容错性
当容器副本中的其中某一个或某几个节点宕机后,cluster会根据自己的服务注册发现机制,以及之前设定的值--replicas n, 在集群中剩余的空闲节点上,重新拉起容器副本。整个副本迁移的过程无需人工干预,迁移后原本的集群的load balance依旧好使!
不难看出,docker service其实不仅仅是批量启动服务这么简单,而是在集群中定义了一种状态。Cluster会持续检测服务的健康状态 并维护集群的高可用性
3、服务节点的可扩展性
Swarm Cluster不光只是提供了优秀的高可用性,同时也提供了节点弹性扩展或缩减的功能。当容器组想动态扩展时,只需通过scale 参数即可复制出新的副本出来。
仔细观察的话,可以发现所有扩展出来的容器副本都run在原先的节点下面,如果有需求想在每台节点上都run一个相同的副本,方法 其实很简单,只需要在命令中将"--replicas n"更换成"--mode=global"即可!
复制服务(--replicas n) 将一系列复制任务分发至各节点当中,具体取决于您所需要的设置状态,例如“--replicas 3”
全局服务(--mode=global) 适用于集群内全部可用节点上的服务任务,例如“--mode global”。如果大家在 Swarm 集群中设有 7 台 Docker 节点,则全部节点之上都将存在对应容器
4、调度机制
所谓的调度其主要功能是cluster的server端去选择在哪个服务器节点上创建并启动一个容器实例的动作。它是由一个装箱算法和过滤器 组合而成。每次通过过滤器(constraint)启动容器的时候,swarm cluster 都会调用调度机制筛选出匹配约束条件的服务器,并在这上面运行容器
Swarm cluster的创建过程包含以下三个步骤
1、发现Docker集群中的各个节点,收集节点状态、角色信息,并监视节点状态的变化
2、初始化内部调度(scheduler)模块
3、创建并启动API监听服务模块
一旦创建好这个cluster,就可以用命令docker service批量对集群内的容器进行操作,非常方便!
在启动容器后,docker 会根据当前每个swarm节点的负载判断,在负载最优的节点运行这个task任务,用"docker service ls" 和"docker service ps + taskID"
可以看到任务运行在哪个节点上。容器启动后,有时需要等待一段时间才能完成容器创建
七、Docker Swarm 集群部署
温馨提示:
机器环境(三台机器,centos系统)
IP:192.168.31.43 主机名:manager43 担任角色:swarm manager
IP:192.168.31.188 主机名:node188 担任角色:swarm node
IP:192.168.31.139 主机名:node139 担任角色:swarm node
1、准备工作
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也可以安装最新版docker,可查考:docker安装教程
加速器配置,可查考:docker加速器配置教程
2、创建Swarm并添加节点
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3、在Swarm中部署服务(nginx为例)
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4、Swarm中使用Volume(挂在目录,mount命令)
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5、多服务Swarm集群部署
问:上面我们只是对单独的一个nginx服务进行的集群部署,那如果要统一编排多个服务呢? 以上是关于DockerSwarm - DockerSwarm的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章 轻松管理和保障容器应用程序:Docker Swarm安全之道
答:docker 三剑客中有个compose 这个就是对单机进行统一编排的,它的实现是通过docker-compose.yml的文件,这里我们就可以结合compose和swarm进行多服务的编排(docker compose教程