Docker-Swarm
2023-03-20 16:45:47 0 举报AI智能生成
docker Swarm技术
作者其他创作
大纲/内容
是什么？
docker原生产品：docker公司推出用来管理docker集群的平台，使用GO语言开发，代码：https://github.com/docker/swarm
1、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，通过其管理这些Docker主机的各种Docker资源，换言之，各种docker client（compose，docker-py）均可以直接与Swarm通信，甚至Docker本身都可以很容易的与Swarm集成，大大方便了用户将原本基于单节点的系统移植到Swarm上。同时Swarm内置对Dcoker网络插件的支持，用户很容易的部署跨主机的容器集群服务。
2、Swarm与Compose一样，都是docker官方编排项目，不同的是，compose是一个单击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者主机上创建容器集群服务。
与K8S区别
原生轻量级，功能K8s更少。
Docker Swarm基本结构
分支主题
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接收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
Swarm关键概念
Swarm：集群的管理和编排是使用嵌入docker引擎SwarmKit，可以在docker初始化时启动Swarm
Node：一个节点是docker引擎集群的一个实例，可以视为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。
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，你需要指定使用的容器镜像
Task：在docker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
命令
docker swarm：集群管理
指定初始化Ip地址节点：docker swarm init --advertise-addr 管理端IP地址
去掉本地之外的所有管理者身份：docker swarm init --force-new-cluster
查询加入管理\工作节点到现在Swarm时所使用的命令和Token docker swarm join-token manager/worker
退出swarm集群：docker swarm leave
docker service：服务
docker service create 用于新服务的创建
--replicas 3
--name redis
--update-delay 10s
docker service ls：用于列出Swarm中运行的服务，以及服务状态，服务副本等基本信息
docker service ps <service> 该命令会给出更多关于某个服务副本的信息
docker service inspect：用于获取关于服务的详尽信息。附加 --pretty参数可限制仅显示重要信息
docker service scale 用于对服务副本个数进行增减
docker service update 用于对运行中的服务的属性进行变更，滚动更新
docker service logs：用于查看服务的日志
docker service rm ：用于从Swarm中删除某服务。该命令会在不做确认的情况下删除服务的所有副本，所以使用时应保持警惕。
docker node：节点管理
docker node ls ：用于列出Swarm中的所有节点及相关信息，包括哪些是管理节点、哪个是主管理节点
docker node demote ：将管理节点降低为普通节点
docker node inspect：查看节点的详细信息
docker node promote：将普通节点升级为管理节点
docker node ps：查看运行的任务
docker node rm：从swarm集群中删除节点
docker node update：改变集群节点状态
工作模式
node工作模式
分支主题
service工作模式
分支主题
任务与调度
分支主题
服务副本与全局服务
分支主题
Swarm的调度策略
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，目前支持三种策略:Random、Spread、Binpack
Random：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数量来计算应该运行容器的节点
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容器。使用Spread策略会使得容器会均衡分布在集群的各个节点上运行，一旦一个节点挂掉了只会损失少部分的容器
Binpack策略：最大化的避免容器碎片化，就是说binpack策略尽可能的吧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。
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