DockOne技术分享(二十):Docker三剑客之Swarm介绍
【编者的话】Swarm项目是Docker公司发布三剑客中的一员,用来提供容器集群服务,目的是更好的帮助用户管理多个Docker Engine,方便用户使用,像使用Docker Engine一样使用容器集群服务。这次分享内容从Swarm项目现状、Swarm社区现状和Swarm未来的一些规划三方面介绍Swarm,目的是能让大家对Swarm有个完整的认识,并且希望更多的人采用到Swarm项目中来。
Swarm背景
现实中我们的应用可能会有很多,应用本身也可能很复杂,单个Docker Engine所能提供的资源未必能够满足要求。而且应用本身也会有可靠性的要求,希望避免单点故障,这样的话势必需要分布在多个Docker Engine。在这样一个大背景下,Docker社区就产生了Swarm项目。
Swarm是什么
Swarm这个项目名称特别贴切。在Wiki的解释中,Swarm behavior是指动物的群集行为。比如我们常见的蜂群,鱼群,秋天往南飞的雁群都可以称作Swarm behavior。
Swarm项目正是这样,通过把多个Docker Engine聚集在一起,形成一个大的docker-engine,对外提供容器的集群服务。同时这个集群对外提供Swarm API,用户可以像使用Docker Engine一样使用Docker集群。
Swarm 特点
- 对外以Docker API接口呈现,这样带来的好处是,如果现有系统使用Docker Engine,则可以平滑将Docker Engine切到Swarm上,无需改动现有系统。
- Swarm对用户来说,之前使用Docker的经验可以继承过来。非常容易上手,学习成本和二次开发成本都比较低。同时Swarm本身专注于Docker集群管理,非常轻量,占用资源也非常少。 *“Batteries included but swappable”,简单说,就是插件化机制,Swarm中的各个模块都抽象出了API,可以根据自己一些特点进行定制实现。
- Swarm自身对Docker命令参数支持的比较完善,Swarm目前与Docker是同步发布的。Docker的新功能,都会第一时间在Swarm中体现。
Swarm框架结构
- Swarm对外提供两种API, 一种是Docker API,用于负责容器镜像的生命周期管理, 另外一种是Swarm集群管理CLI,用于集群管理。
- Scheduler模块,主要实现调度功能。在通过Swarm创建容器时,会经过Scheduler模块选择出一个最优节点,里面包含了两个子模块,分别是Filter和Strategy, Filter用来过滤节点,找出满足条件的节点(比如资源足够,节点正常等等),Strategy用来在过滤出的节点中根据策略选择一个最优的节点(比如对找出的节点进行对比,找到资源最多的节点等等), 当然Filter/Strategy用户可以定制。
- Swarm对集群进行了抽象,抽象出了Cluster API,Swarm支持两种集群,一种是Swarm自身的集群,另外一种基于Mesos的集群。
- LeaderShip模块用于Swarm Manager自身的HA,通过主备方式实现。
- Discovery Service 服务发现模块,这个模块主要用来提供节点发现功能。
- 在每一个节点上,都会有一个Agent,用于连接Discovery Service,上报Docker Daemon的IP端口信息,Swarm Manager会直接从服务发现模块中读取节点信息。
Swarm各个模块介绍
集群管理
Swarm Manager CLI用于集群管理。大家可以看这张图,通过三步就可以将集群创建起来。
Swarm容器集群创建完成后,就可以采用Docker命令,像使用Docker Engine一样使用Swarm集群创建容器了。
服务发现
服务发现,在Swarm中主要用于节点发现,每一个节点上的Agent会将docker-egine的IP端口注册到服务发现系统中。Manager会从服务发现模块中读取节点信息。Swarm中服务发现支持已下3种类型的后端:
第一种,是hosted discovery service,是Docker Hub提供的服务发现服务,需要连接外网访问。
第二种,是KV分布式存储系统,现在已支持etcd、ZooKeeper、Consul三种。
第三种,是静态IP。可以使用本地文件或者直接指定节点IP,这种方式不需要启动额外使用其他组件,一般在调试中会使用到。
Scheduler
调度模块主要用户容器创建时,选择一个最优节点。在选择最优节点过程中,分为了两个阶段:
第一个阶段,是过滤。根据条件过滤出符合要求的节点,过滤器有以下5种:
- Constraints,约束过滤器,可以根据当前操作系统类型、内核版本、存储类型等条件进行过滤,当然也可以自定义约束,在启动Daemon的时候,通过Label来指定当前主机所具有的特点。
- Affnity,亲和性过滤器,支持容器亲和性和镜像亲和性,比如一个web应用,我想将DB容器和Web容器放在一起,就可以通过这个过滤器来实现。
- Dependency,依赖过滤器。如果在创建容器的时候使用了--volume-from/--link/--net某个容器,则创建的容器会和依赖的容器在同一个节点上。
- Health filter,会根据节点状态进行过滤,会去除故障节点。
- Ports filter,会根据端口的使用情况过滤。
调度的第二个阶段是根据策略选择一个最优节点。有以下三种策略:
- Binpack,在同等条件下,选择资源使用最多的节点,通过这一个策略,可以将容器聚集起来。
- Spread,在同等条件下,选择资源使用最少的节点,通过这一个策略,可以将容器均匀分布在每一个节点上。
- Random,随机选择一个节点。
Leadership
Leadership模块,这个模块主要用来提供Swarm Manager自身的HA。
为了防止Swarm Manager单点故障,引入了HA机制,Swarm Manager自身是无状态的,所以还是很容易实现HA的。 实现过程中采用主备方式,当主节点故障以后,会从新选主提供服务,选主过程中采用分布式锁实现,现在支持etcd、ZooKeeper、Consul三种类型的分布式存储,用来提供分布式锁。 当备节点收到消息后,会将消息转发给主节点。
以上就是框架中各个模块的相关介绍,下来和大家一起再看一下,Swarm与周边项目的集成。
首先看一下,与三剑客之间的集成。
Swarm与周边项目集成
三剑客是Docker公司去年底发布的三个项目,这三者是可以紧密协作的。可以看一下这张图:
最下面是Machine,通过Machine可以在不同云平台上创建出包含docker-engine的主机。Machine通过driver机制,目前支持多个平台的docker-egine环境的部署,比如亚马逊、OpenStack等。 Docker Engine创建完以后,就该Swarm上场了,Swarm将每一个主机上的docker-egnine管理起来,对外提供容器集群服务。最上面是Compose项目,Compose项目主要用来提供基于容器的应用的编排。用户通过yml文件描述由多个容器组成的应用,然后由Compose解析yml,调用Docker API,在Swarm集群上创建出对应的容器。
我们知道现在围绕Docker已经产生了很大的一个生态圈。 因此Swarm不仅在和自家兄弟集成,也能积极和周边的一些项目集成。比如,Swarm现在已经可以和Mesos进行集成。Swarm与Mesos集成时,也是以Framework方式集成,实现了Framework所需的接口。这个大特性处在experiment阶段。
Swarm社区的现状
Swarm项目去年底发布,发展了短短半年时间,已经到了0.4版本,目前还处于正在快速演进阶段。 Swarm发布版本周期目前是跟着Docker一起发布,基本上两个月一个版本,在开发过程中,采用迭代方式开发,基本上每两个星期完成一轮迭代。参与社区的方法基本上和其他社区一致。当遇到问题时,可以在社区创建issue,然后描述问题,最好能上环境信息以及问题重现的步骤,这样有利于问题的定位。当然也可也直接通过IRC或者邮件直接交流。 Swarm社区很欢迎大家的参与,不论是使用中遇到的问题以及Bug,还是Swarm功能上目前无法满足大家的地方。都欢迎大家提出来,一起讨论。
如果对代码感兴趣的话,可以参考Docker社区的提交代码流程来提交代码,也非常欢迎大家能够参与到Swarm社区中提交代码。
Swarm未来规划
- 首先是支持所有的Docker API,现在支持率大概在95%,其中一些实现还存在问题,需要改进。
- 第二块是网络部分,通过Libnetwork项目,实现overlay network。
- 第三块是Self healing,通过这一个功能可以实现,当一个节点故障以后,会将故障节点上的容器在另外一些节点上创建。
- 第四块是Global Scheduler。这个特性主要用来将一个容器在每一个节点上进行创建。比如,想将一个log容器在每一个节点创建,用来记录日志,则可以通过这一特性实现。
- 最后是volume,这一块社区最近在讨论。
Q&A
Q:Kubernetes和Swarm 相比较来看如何选择呢?
A:一个很Open的话题,根据特点,选择适合自己的就OK。Swarm对外提供Docker API,自身轻量、学习成本、二次开发成本都比较低,自身是插件式框架。从功能上讲,Swarm是Q:Kubernetes的一个子集,个人感觉,Compose+Swarm =Kubernetes。
Q:Swarm最终目标是什么,只是为了管理容器吗,有没有考虑过提升资源利用率,会把资源弹性伸缩做上来吗,最终把所有机器负载提升,防止有些低负载或空负载浪费资源?
A:Auto-scaling能力,个人感觉后边可能通过Compose来实现,感兴趣的话,可以在Swarm社区提一个proposal。
Q:Swarm对节点的选取是否可定制化,指的是策略选择,感觉只有这三种不够强大?
A:可以,可以根据自己的特点实现对应API。
Q:调用Swarm API及Swarm调Docker API 安全认证是怎么做的?
A:安全这部分是通过SSL协议实现通信安全以及认证,支持Swarm对外(比如与Client)之间的提供通信安全,同时Swarm与Docker Engine之间的也支持通信安全。
Q:Swarm怎么跨节点link?
A:目前不支持跨节点,如果使用了link,创建的容器和link的容器会被调度到同一个节点上。
Q:Swarm的调度系统也是插件形式?可以使用Mesos的资源调度吗?
A:Swarm调度器是插件形式。Mesos采用两层调度框架,第一层,由mesos将符合框架的资源上报给框架,第二层,框架(swarm)自身的调度器将资源分配给任务。
Q:Swarm IP是怎么管理的?Swarm 下的各个节点是动态分配IP的么?
A:当前网络部分还是用docker-engine自身的能力,后续会和libnetwork进行集成,具体怎么管理正在讨论中。
Q: swarm支持根据docker的标签来调度吗?
A: 支持,通过Constraints Filter来实现。
Q:网络部分集成除了libnetwork还有其他计划或者考虑吗?
A:libnetwork自身也提供了plugin机制,个人理解,和其他网络项目很好集成。
DockOne技术分享(二十):Docker三剑客之Swarm介绍的更多相关文章
- Docker三剑客之Swarm介绍
DockOne技术分享(二十): 我用swarm在多台物理机调度管理容器,用ovs实现跨主机的容器互联问题 [编者的话]Swarm项目是Docker公司发布三剑客中的一员,用来提供容器集群服务,目的是 ...
- 技术分享 | 自制GreatSQL Docker镜像
GreatSQL社区原创内容未经授权不得随意使用,转载请联系小编并注明来源. 近期打算制作一个GreatSQL的docker镜像,方便社区用户使用GreatSQL. 制作docker镜像的环境基于Ce ...
- Docker 三剑客 到 k8s 介绍
一.Docker 三剑客 Docker-Compose Docker-Compose 是用来管理你的容器的,有点像一个容器的管家,想象一下当你的Docker中有成百上千的容器需要启动,如果一个一个的启 ...
- Docker(二十)-Docker容器CPU、memory资源限制
背景 在使用 docker 运行容器时,默认的情况下,docker没有对容器进行硬件资源的限制,当一台主机上运行几百个容器,这些容器虽然互相隔离,但是底层却使用着相同的 CPU.内存和磁盘资源.如果不 ...
- php分享二十六:支付系统设计
一个典型PHP支付系统的设计与实现 参考:blog.sina.com.cn/s/blog_81f6205801017ec8.html 微信支付开发: http://www.cnblogs.com/tx ...
- php分享二十九:命名空间
1:命名空间的命名不区分大小写 2:namespace必须在所有代码之前,除了declare语法以外(不过他之前可以有注释,空行等) 3:只有以下类型的代码受命名空间的影响,它们是:类(包括抽象类和t ...
- php分享二十八:mysql运行中的问题排查
一:杀掉mysql连接的方法: kill thread_id: 杀掉当前进程,断开连接 kill query thread_id: 只杀掉某连接当前的SQL,而不断开连接. 批量杀死MySQL连接的 ...
- php分享二十五:跨域请求
问题: 跨域请求有几种方式? jsonp支持哪几种请求方式? 支持post请求吗? 支持get请求吗? 由于浏览器同源策略,凡是发送请求url的协议.域名.端口三者之间任意一与当前页面地址不同即为跨域 ...
- php分享二十:mysql优化
1:垂直分割 示例一:在Users表中有一个字段是家庭地址,这个字段是可选字段,相比起,而且你在数据库操作的时候除了个人信息外,你并不需要经常读取或是改写这个字段.那么,为什么不把他放到另外一张表中呢 ...
随机推荐
- hdu1024线性dp
/* dp[i][j]表示取第i个数时分成了j块 要么是将第i个数加入j块中的最后一块,要么是自成一块,加上前面j-1块的和 状态转移方程: dp[i][j]=max(dp[i-1][j]+a[i], ...
- Arrange an Array to Form a Smallest Digit
/** * Input an array of positive integers, arrange the integers to form new digits, * and output the ...
- python3 + selenium 之警告和弹窗
获取警告框信息 texts = driver.switch_to_alert().text #获取警告文本 print(texts)#得到弹窗的文本消息,比如得到:请输入用户名! 使用switch_t ...
- python 全栈开发,Day128(创建二维码,扫码,创建玩具的基本属性)
昨日内容回顾 1.app播放音乐 plus.audio.createPlayer(文件路径/URL) player.play() 播放音乐 player.pause() 暂停播放 player.res ...
- 步步为营-47-分页显示的SQL语句
说明:分页显示在实际业务中经常需要用到,其SQL语句分两种 1:分页显示SQL语句 --方法一:跳过多少行,选中多少行 --每页n条,选择第m页--n= m= --)*n 主键 from 表); se ...
- centos java tomcat 中文乱码解决办法
现象: cenos 部署java web 程序 ,java类中有中文 出现乱码现象 即使使用: System.getProperty("中文") 控制台都出现 ?????? 乱 ...
- Word Highlight设置详解
- .NetCore下使用IdentityServer4 & JwtBearer认证授权在CentOS Docker容器中运行遇到的坑及填坑
今天我把WebAPI部署到CentOS Docker容器中运行,发现原有在Windows下允许的JWTBearer配置出现了问题 在Window下我一直使用这个配置,没有问题 services.Add ...
- struts2使用拦截器完成登陆显示用户信息操作和Struts2的国际化
其实学习框架,就是为了可以很好的很快的完成我们的需求,而学习struts2只是为了替代之前用的servlet这一层,框架使开发更加简单,所以作为一个小菜鸟,特别感谢那些超级无敌变态开发的框架供我们使用 ...
- Oracle回收站的清理方法
http://blog.itpub.net/18841027/viewspace-1057765/