Docker Manager for Docker Swarm deploy
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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Docker Manager for Docker Swarm deploy相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
一、Swarm概述
Swarm是Docker公司在2014年12月初发布的一套较为简单的工具，用来管理Docker集群，它将一群Docker宿主机变成一个单一的，虚拟的主机。Swarm使用标准的Docker API接口作为其前端访问入口，换言之，各种形式的Docker Client(docker client in Go, docker_py, docker等)均可以直接与Swarm通信。Swarm几乎全部用Go语言来完成开发，Swarm0.2版本增加了一个新的策略来调度集群中的容器，使得在可用的节点上传播它们，以及支持更多的Docker命令以及集群驱动。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客户端发送过来的请求，调度适合的节点来运行容器，这意味着，即使Swarm由于某些原因挂掉了，集群中的节点也会照常运行，当Swarm重新恢复运行之后，它会收集重建集群信息。
Docker的Swarm(集群)模式，集成很多工具和特性，比如：跨主机上快速部署服务，服务的快速扩展，集群的管理整合到docker引擎，这意味着可以不可以不使用第三方管理工具。分散设计，声明式的服务模型，可扩展，状态协调处理，多主机网络，分布式的服务发现，负载均衡，滚动更新，安全（通信的加密）等等,下面就来认识下Swarm（对于Swarm管理的详细操作可以参考：https://www.centos.bz/tag/swarm/page/3/）
二、Swarm架构
Swarm作为一个管理Docker集群的工具，首先需要将其部署起来，可以单独将Swarm部署于一个节点，另外，自然需要一个Docker集群，集群上每一个节点均安装有Docker，具体的Swarm架构图如下：
Swarm架构中最主要的处理部分自然是Swarm节点，Swarm管理的对象自然是Docker Cluster，Docker Cluster由多个Docker Node组成，而负责给Swarm发送请求的是Docker Client。
Swarm关键概念
1）Swarm
集群的管理和编排是使用嵌入到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(node)是已加入到swarm的Docker引擎的实例 当部署应用到集群，你将会提交服务定义到管理节点，接着Manager
管理节点调度任务到worker节点，manager节点还执行维护集群的状态的编排和群集管理功能，worker节点接收并执行来自
manager节点的任务。通常，manager节点也可以是worker节点，worker节点会报告当前状态给manager节点
3）服务（Service）
服务是要在worker节点上要执行任务的定义，它在工作者节点上执行，当你创建服务的时，你需要指定容器镜像
4）任务（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
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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。Swarm工作方式
1）Node
2）Service（服务, 任务, 容器）
3）任务与调度
4）服务副本与全局服务
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 Cluster模式的特性
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。三、Swarm集群部署
基础环境
10.211.55.12 swarm的manager节点 manager-node
10.211.55.13 swarm的node节点 swarm node1
10.211.55.14 swarm的node节点 swarm node2
[[email protected] ~]# 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
[[email protected] ~]# 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
[[email protected] ~]# 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创建swarm master
[[email protected] ~]# 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: 执行命令后，则该机器自动加入swarm集群，这时会创建一个集群token，获取全球唯一的togen，作为集群的唯一标识。后续将其他节点加入集群都会用到token值，-advertise-addr参数表示其它swarm中的worker节点使用此ip地址与manager联系。命令的输出包含了其它节点如何加入集群的命令。
温馨提示：
如果再次执行上面启动swarm集群的命令，会报错说这个节点已经在集群中了
Error response from daemon: This node is already part of a swarm. Use "docker swarm leave" to leave this swarm and join another one.
解决办法：
[[email protected] ~]# docker swarm leave --help //查看帮助
[[email protected] ~]# docker swarm leave --force
添加节点到swarm集群
[[email protected] ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-52n4mwxf0w9c0xujtgbgbm0o9cv8zq9d3yld7njtd67irxh6mq-8jqgyabu7fr0e90dm5q29c5ee 10.211.55.12:2377
[[email protected] ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-52n4mwxf0w9c0xujtgbgbm0o9cv8zq9d3yld7njtd67irxh6mq-8jqgyabu7fr0e90dm5q29c5ee 10.211.55.12:2377
# 查看集群节点状态
[[email protected] ~]# 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
温馨提示：更改节点的availablity状态
swarm集群中node的availability状态可以为 active或者drain，其中：
active状态下，node可以接受来自manager节点的任务分派；
drain状态下，node节点会结束task，且不再接受来自manager节点的任务分派（也就是下线节点）。
[[email protected] ~]# docker node update --availability drain node1 //将node1节点下线。如果要删除node1节点，命令是"docker node rm --force node1"
[[email protected] ~]# 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，当node1的状态改为drain后，那么该节点就不会接受task任务分发，就算之前已经接受的任务也会转移到别的节点上。
再次修改为active状态（及将下线的节点再次上线）
[[email protected]~]# docker node update --availability drain node1以上是关于Docker Manager for Docker Swarm deploy的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
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Docker集群实验环境布署--swarm4 管理组件--manager