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• docker swarm

  解决多主机多个容器调度部署问题

  • 主要特点

    • docker的集群化管理
      • 使用Docker Engine CLI 创建一个Docker Engine的Swarm模式，在集群中部署应用程序服务
    • 去中心化设计
      • Swarm角色分为Manager和Worker节点，Manager节点故障不影响应用使用。
    • 扩容缩容
      • 可以声明每个服务运行的容器数量，通过添加或删除容器数自动调整期望的状态。
    • 多主机网络
      • 可以为服务指定overlay网络。但初始化或更新应用程序时，Swarm manager会自动为overlay网络上的容器分配IP地址。
    • 服务发现
      • Swarm manager节点为集群中的每个服务分配唯一的DNS记录和负载均衡VIP。可以通过Swarm内置的DNS服务器查询集群中每个运行的容器。
    • 负载均衡
      • 实现服务副本负载均衡，提供入口访问。
    • 安全传输
      • Swarm中的每个节点使用TLS相互验证和加密，确保安全的其他节点通信
    • 滚动更新
      • 升级时，逐步将应用服务更新到节点，如果出现问题，可以将任务回滚到向前版本。

  • 节点

    • 管理节点

      (建议标记污点，不调度容器)

      • manage1
      • manage2
      • manage3

    • 工作节点

      • worker1
      • worker2
      • worker3

  • 安装部署

    • 前提条件
      • 所有管理节点和工作节点全部安装完成docker版本1.12+
      • 集群节点之间保证端口开放：
        1、TCP 2377 （集群管理端口）
        2、TCP/UDP 7946 （节点间通信端口）
        3、UDP 4789 （Overlay网络端口）
      • # 如果是配置防火墙来放开2377/tcp，7946/udp，4789/udp端口，可以参考下面命令：
        $ firewall-cmd --zone=public --add-port=2377/tcp --permanent
        $ firewall-cmd --zone=public --add-port=7946/tcp --permanent
        $ firewall-cmd --zone=public --add-port=7946/udp --permanent
        $ firewall-cmd --zone=public --add-port=4789/udp --permanent
        # 重新加载生效
        $ firewall-cmd --reload
        # 查看
        $ firewall-cmd --list-ports
      • 必须要确保各个节点时间同步，否则可能会出现相关错误，时间同步建议提前为服务器配置好 chrony 或 ntp 。
    • 集群部署
      • 初始化集群
        • 初始化 swarm 集群，进行初始化的这台机器，就是集群的第一个管理节点。
        • docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.107
          • 参数 --advertise-addr 选项表示管理节点公布它的IP是多少，其它节点必须能通过这个IP找到管理节点。
          • 命令执行后输出的内容是其他节点加入swarm 集群的命令。
      • 添加节点加入集群
        • 查看加入工作节点的命令
          • docker swarm join-token worker
        • 添加工作节点
          • docker swarm join --token SWMTKN-1-4oogo9qziq768dma0uh3j0z0m5twlm10iynvz7ixza96k6jh9p-ajkb6w7qd06y1e33yrgko64sk 192.168.99.107:2377
          • 这里的token是命令是初始化集群时候输出的，后面的IP地址是管理节点的IP地址，使用命令 docker swarm join-token worker 获取加入命令后整体复制在普通节点上执行即可。
        • 查看加入管理节点的命令
          • docker swarm join-token manager
        • 添加管理节点
          • 加入管理节点和加入工作节点的命令格式是一样的，区别是Token不同，请 docker swarm join-token manager 查看加入管理节点的命令Token。
      • 查看当前集群信息
        • docker info
        • 输出的内容查看 Swarm 短的信息，观察 Active 状态和节点数量等信息。

  • 节点管理

    • 查看节点信息

      • docker node ls
        • 1、输出的 nodeId 旁边显示 * 号的表示你当前连接到的节点
          2、自动使用宿主机的主机名作为节点名
        • AVAILABILITY 的三种状态：
          1、Active：调度器能够安排任务到该节点
          2、Pause：调度器不能够安排任务到该节点，但是已经存在的任务会继续运行
          3、Drain：调度器不能够安排任务到该节点，而且会停止已存在的任务，并将这些任务分配到其他 Active 状态的节点
        • MANAGER STATUS 的三种状态：
          1、Leader：为群体做出所有群管理和编排决策的主要管理者节点
          2、Reachable：如果 Leader 节点变为不可用，该节点有资格被选举为新的 Leader
          3、Unavailable：该节点不能和其他 Manager 节点产生任何联系，这种情况下，应该添加一个新的 Manager 节点到集群，或者将一个 Worker 节点提升为 Manager 节点

    • 为节点设置label

      • 通过节点的标签，可以对节点进行分组。用于在部署service的时候，可以定向调度到具有某个或某些标签的node上。
      • 在管理节点上操作，为节点添加label
        • 语法：
          docker node update --label-add =
        • 示例：
          docker node update --label-add env=dev node-04
      • 在管理节点上操作，为节点删除label
        • 语法：
          docker node update --label-rm
        • 示例：
          docker node update --label-rm env node-04
      • 查看节点的label
        • 示例：
          docker node inspect node-04 --format ‘{{ .Spec.Labels }}’

    • 节点的升级和降级

      • 将工作节点升级为管理节点
        • docker node promote node1
      • 将管理节点降级为工作节点
        • docker node demote node1

    • 改变节点的可用性

      （节点的上下线）

      • 停止某个节点接收新的任务
        • docker node update --availability drain worker1
        • swarm 的节点状态设置为 Drain。不会影响到集群的服务，只是设定的节点不再接收新的任务。
      • 重新激活节点可以接收任务
        • docker node update --availability active worker1
      • 上下线节点后查看确认节点状态
        • docker node ls

  • 服务管理

    docker service

    • 创建部署服务
      • 默认调度部署
        • docker service create --replicas=1 --name=dev-portainer --publish=80:80 traefik/whoami:latest
        • 其中 traefik/whoami 是一个可以返回服务的hostname和基本网络信息的轻镜像，用来测试使用。
          参数 --replicas：表示期望1个服务实例
          参数 --name：表示创建服务的名称
          参数 --publish：表示映射的端口，–publish=80:80 可以简写为 -p 80:80
      • 基于节点label的定向部署
        • 通过参数 --constraint 设置目标节点
        • docker service create --name test_service --constraint ‘node.labels.env == dev’ my-test-image:latest
    • 查看服务部署情况
      • 查看指定服务部署的具体信息
        • docker service inspect --pretty helloword
        • 参数 --pretty：表示以 yaml 格式显示，不加此参数将以 json 格式显示
      • 查看指定服务运行在哪个节点上
        • docker service ps helloworld
    • 扩展集群服务
      • docker service scale helloworld=2
      • 将 helloworld 服务扩展到俩个实例，也可以减少，只需要修改实例数字即可。
      • 注意：如果实例数减少，swarm只是会停止多余的示例容器，而不会将停止的容器从所在主机上删除。
    • 更新服务
      • 对已存在服务新增暴露端口：
        docker service update --publish-add published=8080,target=80 mynginx
      • 查看端口暴露情况：
        docker service inspect --format=“{{json .Endpoint.Spec.Ports}}” dev-nginx
        [{“Protocol”:“tcp”,“TargetPort”:80,“PublishedPort”:8080,“PublishMode”:“ingress”}]
    • 删除服务
      • docker service rm helloworld
    • 查看服务的日志
      • docker service logs helloworld
    • 滚动升级服务
      • docker service update --image redis:3.0.7 redis
      • 调度器 scheduler 依照以下步骤来滚动更新：
        1、停止第一个任务
        2、对停止的任务进行更新
        3、对更新的任务进行启动
        4、如果更新的任务返回RUNNING，等待特定间隔后启动下一个任务
        5、如果在任何更新的时间，任务返回了FAILED，则停止更新
      • 可以指定相应参数来制定滚动更新策略：
        1、参数 --update-delay：配置更新服务的时间间隔，可以指定时间T为秒是Ts，分是Tm，或时是Th，所以10m30s就是10分30秒的延迟
        2、默认的调度器 scheduler 一次更新一个任务，使用参数 --update-parallelism 来配置调度器同时更新的最大任务数量
        3、默认情况下，当一个更新任务返回RUNNING状态后，调度器才调度另一个更新任务，直到所有任务都更新了。如果更新过程中任何任务返回了FAILED，调度器就会停止更新。可以在创建服务时给 docker service create 命令或者创建服务后给命令 docker service update 添加参数配置 --update-failure-action，来设置这个行为
      • 更新指令后，不会删除升级之前版本的服务，而是停止它，并且新创建一个新的版本的服务
    • 回滚服务
      • docker service update --rollback redis
      • 注意：滚动回滚的原理和滚动更新类似，并不会删除回滚前的服务，它只是停止服务，也不会重启升级之前版本的服务，而是直接再创建一个回滚版本的服务

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（END）