Docker学习笔记

Docker学习笔记，这是一定是你见过最好的docker学习笔记。从主机的层面来看，Docker Swarm 管理的是 Docker Host 集群。

Docker Swarm

• 从主机的层面来看，Docker Swarm 管理的是 Docker Host 集群
• 集群化（Clustering）
  • 服务器集群由一组网络上相互连接的服务器组成，它们一起协同工作
  • 实现集群化后我们的思维方式就必须改变了：不再考虑一个一个的服务器，而是将集群看做是一个整体。
• 相比 Kubernetes，用 Docker Swarm 创建集群非常简单，不需要额外安装任何软件，也不需要做任何额外的配置。很适合作为学习容器编排引擎的起点。
• 重要概念
  • node
    • swarm 中的每个 Docker Engine 都是一个 node，有两种类型的 node：manager 和 worker
      • manager node 负责执行编排和集群管理工作，保持并维护 swarm 处于期望的状态。swarm 中如果有多个 manager node，它们会自动协商并选举出一个 leader 执行编排任务。
      • woker node 接受并执行由 manager node 派发的任务。默认配置下 manager node 同时也是一个 worker node，不过可以将其配置成 manager-only node，让其专职负责编排和集群管理工作。
      • work node 会定期向 manager node 报告自己的状态和它正在执行的任务的状态，这样 manager 就可以维护整个集群的状态。
  • service
    • service 定义了 worker node 上要执行的任务
    • service 的例子：在 swarm 中启动一个 http 服务，使用的镜像是 httpd:latest，副本数为 3
    • manager node 负责创建这个 service，经过分析知道需要启动 3 个 httpd 容器，根据当前各 worker node 的状态将运行容器的任务分配下去，比如 worker1 上运行两个容器，worker2 上运行一个容器。 运行了一段时间，worker2 突然宕机了，manager 监控到这个故障，于是立即在 worker3 上启动了一个新的 httpd 容器。 这样就保证了 service 处于期望的三个副本状态。
    • 如何实现 Service 伸缩
      • docker service scale web_server=5
• failover 策略
  • 故障是在所难免的，容器可能崩溃，Docker Host 可能宕机，不过幸运的是，Swarm 已经内置了 failover 策略。
  • 步骤
    • 1.关闭 swarm-worker1
    • 2.Swarm 会检测到 swarm-worker1 的故障，并标记为 Down
    • 3.Swarm 会将 swarm-worker1 上的副本调度到其他可用
    • 可以看到，web_server.1 和 web_server.2 已经从 swarm-worker1 迁移到了 swarm-worker2，之前运行在故障节点 swarm-worker1 上的副本状态被标记为 Shutdown。
• 如何访问 Service
  • Service访问外部，Docker 默认 bridge 网络
    • 容器直接在 swarm-worker1 上访问容器的 http 服务
  • 从外部访问 service
    • docker service create --name web_server --publish 8080:80 --replicas=2 httpd
    • 容器在 80 端口上监听 http 请求，--publish-add 8080:80 将容器的 80 映射到主机的 8080 端口，这样外部网络就能访问到 service 了。
  • routing mesh
    • swarm 内部的 load balancer 会将请求转发给 web_server 其中的一个副本
  • ingress 网络
    • ingress 网络是 swarm 创建时 Docker 为自动我们创建的，swarm 中的每个 node 都能使用 ingress
    • • eth0 连接的是一个 overlay 类型的网络，名字为 ingress，其作用是让运行在不同主机上的容器可以相互通信。
      • eth1 连接的是一个 bridge 类型的网络，名字为 docker_gwbridge，其作用是让容器能够访问到外网。
• Swarm Service 之间如何通信
  • 服务发现
    • 一种实现方法是将所有 service 都 publish 出去，然后通过 routing mesh 访问。但明显的缺点是把 memcached 和 mysql 也暴露到外网，增加了安全隐患
  • 如何滚动更新 Service
    • 滚动更新降低了应用更新的风险，如果某个副本更新失败，整个更新将暂停，其他副本则可以继续提供服务。同时，在更新的过程中，总是有副本在运行的，因此也保证了业务的连续性。
    • 步骤执行滚动更新
      • 停止第一个副本。
      • 调度任务，选择 worker node。
      • 在 worker 上用新的镜像启动副本。
      • 如果副本（容器）运行成功，继续更新下一个副本；如果失败，暂停整个更新过程。
• Swarm 储存数据
  • Rex-Ray
    • swarm 中的所有 node 都安装部署 Rex-Ray。
    • Rex-Ray 使用 VirtualBox backend
  • 数据持久性
    • Scale Up
      • swarm 在 swarm-worker2 上启动第二个副本，同时也将挂载 volume my_web
      • 实际情况
        • swarm 首先尝试在 swarm-worker2 上启动第二个副本，但在 mount volume 失败。
        • 重试了三次都失败了。
        • 最后在 swarm-worker1 成功启动第二个副本。
      • mount 失败的原因是：以 VirtualBox 为 backend 的 Rex-Ray volume 不支持同时 attach 到多个 Host。
    • 更新 Volume
    • Failover
      • shutdown 节点 swarm-worker1，过一会，所有副本都会迁移到 swarm-worker2
• Label
  • 1.为每个 node 定义 label
  • 2.设置 service 运行在指定 label 的 node 上。label env=test
  • docker node update --label-add env=test swarm-worker1