Docker Swarm概念與基本用法

Docker Swarm是Docker公司開發的容器集羣管理服務。從1.12.0版本開始,已經是Docker安裝後自帶的一部分(捆綁軟件)了,又稱爲Swarm Mode,無需額外安裝。
在這裏插入圖片描述

與Kubernetes相比,Docker Swarm是一個簡單的軟件,似乎不堪大用。但是它與docker-compose兼容的優點,可以彌補一切。對於沒有集羣使用經驗的小白,用Docker Swarm起步,是一個很好的選擇。

概念

Docker Swarm,主要包含以下概念:

  • Swarm
  • Node
  • Stack
  • Service
  • Task
  • Load balancing

Swarm本身就是“羣”的意思,人羣、蜂羣。這裏就是指計算機集羣(cluster)在用Docker連接後的狀態。docker swarm命令可以創建、加入、離開一個集羣。

Node就是計算機節點,也可以認爲是一個Docker節點。Node分爲兩類:Manager和Worker。一個Swarm至少要有一個Manager,部分管理命令只有在Manager上才能使用。兩類Node都可以運行Service,但只有Manager上才能執行運行命令。比如,在Manager才能使用docker node命令可以查看、配置、刪除Node。

Stack是一組Service,和docker-compose類似。默認情況下,一個Stack共用一個Network,相互可訪問,與其它Stack網絡隔絕。這個概念只是爲了編排的方便。docker stack命令可以方便地操作一個Stack,而不用一個一個地操作Service。

Service是一類容器。對用戶來說,Service就是與Swarm交互的最核心內容。Service有兩種運行模式,一是replicated,指定一個Service運行容器的數量;二是global,在所有符合運行條件的Node上,都運行一個這類容器。docker service命令可以操作Swarm中的Service。

Task就是指運行一個容器的任務,是Swarm執行命令的最小單元。要成功運行一個Service,需要執行一個或多個Task(取決於一個Service的容器數量),確保每一個容器都順利啓動。通常用戶操作的是Service,而非Task。

Load balancing即負載均衡,也包含反向代理。Swarm使用的是Ingress形式的負載均衡,即訪問每個節點的某個Published端口,都可自動代理到真正的服務。大致原理如下圖所示。
在這裏插入圖片描述
Replicated Mode

services:
  some-serivce:
    ...
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 3

默認情況下,mode就是replicated,所以這行可以省略。默認replicas數目爲1,代表這個Service只啓動1個容器。這個模式,可以按需啓動多個服務,Swarm會自動調節,有時一個Node會啓動多個容器。
Global Mode

services:
  some-serivce:
    ...
    deploy:
      mode: global
      placement:
        ...

所有可部署的Node,都部署一個。通過placement,可以限定滿足條件的Node,而避免在不合適的Node進行部署。

操作

這裏列出一些常用的具體操作。

創建第一個Node

docker swarm init --advertise-addr $IP

$IP是當前Node的外部可訪問IP,便於其它Node尋址。

這樣,一個Swarm就被初始化完成了,它僅有一個Manager節點。

添加新的Node到Swarm

在Manager節點,執行以下命令可查看到如何加入一個Node:

$ docker swarm join-token manager
To add a manager to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-2zspelk468gb6wgw5adea4wlbw4kfy3q1uhr86zpafl9m5a3ho-ezs4fylj526e801b3cl0pojr5 10.174.28.52:2377

$ docker swarm join-token worker
To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-2zspelk468gb6wgw5adea4wlbw4kfy3q1uhr86zpafl9m5a3ho-164iqklrfv8o3t55g088hylyk 10.174.28.52:2377

在一個未加入任何Swarm的機器上,執行以上顯示的命令docker swarm join --token …, 即可成爲這個Swarm的Manage或Worker節點。

設置節點Label

在Manager節點,可以對任意節點設置標籤:

docker node update $node_name --label-add main=true

$node_name就是要設置節點的ID或HOSTNAME。Label是鍵值對形式,main=true中的main就是鍵、true就是值。

設置了Label以後,在Compose文件中就可以用placement中的constraints來對可用節點作出限制。

services:
  some-serivce:
    ...
    deploy:
      placement:
        constraints:
          - node.labels.main == true
      ...

以上配置,讓some-service僅在Label被設置爲main=true的節點,才能使用。

啓動、停止服務

docker stack deploy $stack_name -c docker-compose.yaml -c other.yaml ...

$stack_name是Stack名稱。可以用-c指定多個docker-compose文件,也可在相同Stack下分批次deploy多個文件。這些YAML文件的寫法,和原先用docker-compose命令執行的沒有本質區別,只是多加了以下獨特配置,並且會忽略一些Swarm場景下不支持的配置。

推薦使用docker-compose文件來編排Stack,而非直接用docker service create來手工創建。

需要停止Stack的所有服務時,可以執行以下命令。

docker stack rm $stack_name

更新已運行服務的鏡像

docker service update --image $image:$tag $service_name

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