Вступ до Docker Swarm

6.1 Основні концепти Docker Swarm

Docker Swarm — це вбудована система оркестрації контейнерів, яку надає Docker. Вона дозволяє створювати, управляти і масштабувати кластер із Docker-хостів, перетворюючи їх в єдиний логічний хост, на якому можна запускати контейнери. Swarm автоматично розподіляє задачі між вузлами, забезпечуючи зручність і відмовостійкість. У цій лекції ми розглянемо ключові компоненти і базові команди для управління Docker Swarm.

Основні концепти Docker Swarm:

1. Кластер (Swarm): група Docker-хостів, об'єднаних в єдиний логічний кластер.
2. Менеджери (Managers): вузли, які управляють кластером і розподіляють задачі між робочими вузлами.
3. Робочі вузли (Workers): вузли, що виконують задачі і запускають контейнери.
4. Сервіси (Services): логічне представлення застосунків, що описує, які задачі потрібно виконати і скільки екземплярів контейнерів запустити.
5. Задачі (Tasks): одиничні контейнери, які є екземплярами сервісів.

Архітектура Docker Swarm:

Docker Swarm використовує архітектуру на основі менеджерів і робочих вузлів. Менеджери управляють станом кластеру, а робочі вузли виконують задачі.

Менеджери:

• Управляють станом кластеру і його конфігурацією.
• Розподіляють задачі між робочими вузлами.
• Забезпечують відмовостійкість і високу доступність (при наявності кількох менеджерів).

Робочі вузли:

• Виконують задачі, призначені менеджерами.
• Запускають контейнери відповідно до завдань.

Основні команди Docker Swarm:

1. docker swarm init: ініціалізація нового кластера Swarm.
2. docker swarm join: приєднання вузла до існуючого кластеру.
3. docker node ls: перегляд списку вузлів у кластері.
4. docker service create: створення нового сервісу.
5. docker service ls: перегляд запущених сервісів.
6. docker service scale: масштабування сервісу до визначеної кількості екземплярів.
7. docker service rm: видалення сервісу з кластеру.

Використання Docker Swarm дозволяє спростити управління застосунками в розподілених системах, забезпечуючи відмовостійкість, масштабованість і зручність розгортання.

6.2 Створення кластера Docker Swarm

Створення та управління кластером Docker Swarm

Крок 1: Ініціалізація кластера

На першому хості (менеджері) виконай команду:

docker swarm init --advertise-addr <MANAGER_IPl>

Ця команда ініціалізує новий кластер Swarm, зробить поточний вузол менеджером і виведе команду для приєднання робочих вузлів.

Крок 2: Приєднання робочих вузлів

На інших хостах виконай команду, яка виводиться при виконанні docker swarm init, щоб приєднати їх до кластера:

docker swarm join --token <SWARM_TOKEN> <MANAGER_IP>:2377

Де:

• <SWARM_TOKEN>: токен для підключення до кластера (видається командою docker swarm init).
• <MANAGER_IP>: IP-адреса вузла-менеджера.

Крок 3: Перегляд вузлів

Для перегляду всіх вузлів в кластері скористайся командою:

docker node ls

Ця команда покаже список усіх вузлів, включно з їхніми ролями, станами і доступністю.

Приклад виводу команди docker node ls

ID                 HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY       MANAGER STATUS
qwertyuiop12345    manager-node        Ready               Active             Leader
asdfghjkl67890      worker-node1       Ready               Active
zxcvbnm09876       worker-node2       Ready               Active

Пояснення колонок:

• ID: Унікальний ідентифікатор вузла.
• HOSTNAME: Ім'я хоста, на якому запущено вузол.
• STATUS: Поточний статус вузла (наприклад, Ready).
• AVAILABILITY: Доступність вузла (наприклад, Active).
• MANAGER STATUS: Показує, чи є вузол менеджером (наприклад, Leader, Reachable) або робочим вузлом (порожньо).

Тепер кластер Docker Swarm налаштований, і ти можеш створювати та масштабувати додатки.

6.3 Управління Docker Swarm

Управління сервісами в Docker Swarm

1. Створення сервісу

Створіть сервіс, який буде запущений із заданою кількістю реплік:

docker service create --name my_web --replicas 3 -p 8080:80 nginx

У цьому прикладі створюється сервіс my_web, який запускає 3 екземпляри Nginx. Контейнери публікують порт 80 на порт 8080 хоста.

2. Перегляд сервісів

Для перегляду всіх запущених сервісів у кластері використовуйте команду:

docker service ls

Приклад виводу команди docker service ls

ID                     NAME         MODE           REPLICAS     IMAGE
ab12345               my_web       replicated     3/3          nginx:latest

3. Масштабування сервісу

Для зміни кількості екземплярів (реплік) сервісу використовуйте команду docker service scale:

docker service scale my_web=5

Тепер сервіс my_web матиме 5 екземплярів.

4. Оновлення сервісу

Для оновлення образу сервісу до нової версії використовуйте команду docker service update:

docker service update --image nginx:latest my_web

Забезпечення високої доступності

Docker Swarm підтримує високу доступність завдяки:

1. Розподілу задач між вузлами у кластері для автоматичного відновлення контейнерів у разі збоїв.
2. Підтримки кількох менеджерів: Рекомендується непарна кількість менеджерів (наприклад, 3 або 5), щоб уникнути проблем із кворумом.
3. Використання реплік: Налаштуйте кілька реплік для кожного сервісу, щоб підвищити відмовостійкість.

Поняття кворуму

Кворум представляє собою більшість вузлів, які мають погодитися з певною дією (наприклад, записом даних або вибором лідера), щоб вона вважалася дійсною. Наприклад, у кластері з 5 вузлів кворумом буде 3 вузли.

Корисна порада! Переконайтеся, що менеджери розміщені на різних фізичних або хмарних серверах, щоб мінімізувати ризик одночасних збоїв.

6.4 Приклад конфігурації Docker Compose для Docker Swarm

Docker Compose можна використовувати з Docker Swarm, щоб спростити керування багатоконтейнерними застосунками.

Приклад файлу docker-compose.yml

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "8080-8090:80"
    deploy:
      replicas: 3
      restart_policy:
        condition: on-failure
    networks:
      - my_overlay_network

  db:
    image: postgres:latest
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: example
    deploy:
      replicas: 1
      restart_policy:
        condition: on-failure
    networks:
      - my_overlay_network

networks:
  my_overlay_network:
    driver: overlay
    

Запуск стеку Docker Compose в Swarm

Для розгортання стеку в Docker Swarm використовуйте команду:

docker stack deploy -c docker-compose.yml mystack

Перегляд стеку

Перегляд розгорнутих стеків:

docker stack ls

Перегляд сервісів у стеку

docker stack services mystack