Docker_05_Docker Swarm

Docker Swarm

Docker Swarm：Docker原生的集群管理工具

1）将若干个Docker主机虚拟成一个Docker主机进行管理

2）集群中的所有Docker主机必须在1.4.0版本以上；

3）所有Docker节点必须运行同一版本的Docker；

4）Swarm 的配置和状态信息保存在一套位于所有manager节点上的分布式 etcd数据库中（该数据库运行于内存中，并保持数据的最新状态）；

5）Swarm 默认占用 2337端口

Node（节点）：加入到swarm集群中的一个docker引擎实体

1）Swarm本质就是由多个Node组成的集群；

2）一个宿主机上可运行多个Node；

3）分为worker节点和manager节点，manager节点可相互通信；

4）worker节点需将其分配的Task的当前状态通知manager节点，以便manager节点可以保持每个worker节点的所需状态

如：manager节点下管理的worker节点

Service（服务）：节点上单个或多个容器（副本）组成对外的服务

1）服务是Swarm 中的最小调度单元；

2）在worker节点或manager节点上运行，但仅在worker节点上执行Task；

3）默认情况下，manager节点也可运行服务

//可配置为以独占方式运行，且仅作为manager节点

如：服务根据Task运行实际的container

所有的服务都会被 Swarm 持续监控，Swarm会在后台进行轮训检查，持续比较服务的实际状态和期望状态是否一致，以确保实际状态能够满足期望状态的要求，若一致，则无须任何额外操作；若不一致，Swarm 会使其一致

如：指定web服务需要5个web-fe副本的运行，若运行 web-fe副本的某个worker节点宕机了，则 web-fe 的实际状态从 5 个副本降为 4个，从而不能满足期望状态的要求，Swarm会在其他节点启动一个新的 web-fe副本，使实际状态与期望状态保持一致

Task（任务）： 一个运行的容器和其需执行的命令

1）Task就是Service的执行实体；

2）manager节点根据调度策略分配Task给各个worker节点

3）Task一旦分配给一个节点，就不能移动到另一个节点，只能在指定的节点上运行，否则将失败

如：Task的调度

容器的调度策略分为：平铺策略、紧凑策略和随机策略

1）平铺策略（Spread）：选择已运行容器数量最少的节点（默认策略）；

2）紧凑策略（BinPacking）：根据每个节点上CPU和内存资源为节点打分，选择使用最紧凑的节点，保证节点最大限度地被使用（避免碎片化）；

3）随机策略（Random）：随机选择一个节点运行容器

安装

安装命令：docker pull swarm

卸载命令：docker rmi swarm的镜像ID

如：在当前系统上安装Docker Swarm

命令

swarm命令：生成/管理集群

指令格式：docker swarm 选项

选项	含义
init	初始化节点
join	加入节点
join-token	生成令牌
leave	离开节点
unlock	锁定节点
unlock-key	解锁节点
update	更新节点

1）init选项：docker swarm init --advertise-addr Docker主机IP：端口号

2）join选项：docker swarm join --token 身份令牌

3）join-token选项：docker swarm join-token 参数

参数	说明
worker	生成worker节点令牌
manager	生成manager节点令牌

//生成指定身份节点的令牌，用于让其他节点加入生成令牌的节点，且仅有manager节点可生成令牌

node命令：管理swarm的节点

指令格式：docker node 选项

选项	含义
ls	列出当前swarm中所有节点
inspect	显示指定节点的详细信息
demote	降级指定节点（成为worker）
promote	升级指定节点（成为manager）
ps	列出节点上正在运行的任务
update	更新指定节点
rm	删除指定节点

1）update选项：docker node update 参数

参数	说明
-role	更新节点的身份（worker或manger）
-availablity	更新节点的可用性 （active、pause、drain）
-label-add	添加/更新节点标签 （方式：key=value）
-label-rm	删除节点标签

service命令：创建/管理服务

指令格式：docker service 选项

选项	含义
create	创建服务
ls	列出所有正在运行的服务
ps	查看指定服务的状态
inspect	查看指定服务的详细信息
logs	查看指定服务的日志信息
scale	对指定服务进行扩缩容
rm	删除指定服务

//创建服务时，可用类似run命令一样的选项进行配置

Swarm集群

创建Swarm集群流程：

1）初始化第一个manager节点；

2）加入额外的manager节点；

3）加入worker节点

4）创建服务；

1）不包含在任何 Swarm 中的节点，称为运行于单引擎（Single-Engine）模式；

2）一旦被加入 Swarm 集群，则切换为 Swarm 模式；

3）在单引擎模式下的 Docker 主机上运行 docker swarm init会将其切换到 Swarm
模式，并创建一个新的 Swarm，将自身设置为Swarm的第一个管理节点；

4）更多的节点可以作为管理节点或工作节点加入进来，并且会将新加入的节点切换为
Swarm 模式

1）即使有多个manager节点，但仅有一个节点处于活动状态；

2）处于活动状态的manager节点被称为“主节点”（leader）；

3）而主节点也是唯一一个会对 Swarm 发送控制命令的节点；

4）若备用（非活动）manager节点接收到Swarm 命令，则会将其转发给主节点

1）部署奇数个管理节点；

2）不要部署太多管理节点（建议 3 或 5 个）；

3）绝对不要多于 7 个，因为需要花费更长的时间来达成共识；

4）部署奇数个管理节点有利于减少脑裂（Split-Brain）情况的出现机会；

5）虽然在脑裂情况下集群依然在运行，但是无法变更配置和管理应用负载了

如：搭建Swarm集群

（1）初始化

1）查看主机IP

2）根据主机IP，对其初始化（IP为192.168.184.130）

（2）生成worker节点和manager节点令牌

（3）其他节点加入

1）加入第二个管理节点（IP为192.168.184.128）

2）加入第三个管理节点（IP为192.168.184.131）

3）加入第一个worker节点（IP为192.168.184.129）

4）加入第二个worker节点（IP为192.168.184.132）

（4）查看节点状态

（5）创建服务（manager节点和worker节点均可创建服务）

1）在manager节点创建mynginx服务，并查看状态

2）该服务的nginx容器在第三个manager节点上运行

（6）指定服务扩缩容

1）对mynginx服务进行扩容，并查看状态

2）对mynginx服务进行缩容，并查看状态

（7）当Swarm集群中有manager节点宕机时

1）关闭主节点的docker服务（模拟宕机）

2）到其他manager节点，查看当前节点状况

3）再次启动docker服务

（8）删除指定节点

1）退出Swarm集群

2）从集群中删除该节点