introduction

Dans cet article, vous allez créer un cluster avec Docker Swarm et découvrir les maillages de service.

L'environnement utilise ELB (Elastic Load Balancing) d'AWS et deux instances EC2 (Amazon EC2) pour créer un cluster Docker Swarm.

L'avantage du déploiement de Docker Swarm par rapport à Kubernetes est son faible coût de déploiement. Docker Swarm a moins d'obstacles que Kubernetes, donc je pense qu'il est idéal pour les systèmes qui essaient de mettre en production la technologie des conteneurs.

** Découvrez l'importance du maillage de service via Docker Swarm. ** **

Docker Swarm Docker Swarm est un outil d'orchestration fourni par Docker. Avec Docker Swarm, vous pouvez regrouper plusieurs hôtes et déployer et faire évoluer facilement vos conteneurs.

Docker Swarm se compose de gestionnaires et de nœuds, où ** Swarm ** signifie swarm. Pour créer un cluster Docker Swar, vous devez effectuer les opérations suivantes:

[x] Installez Docker sur le gestionnaire et le nœud.
[x] Autoriser la communication requise dans le pare-feu afin que la communication entre le gestionnaire et le nœud soit possible.

--Règles autorisées par le pare-feu

numéro de port	Utilisation
2377/tcp	Communication pour la gestion des clusters
4789/udp	Réseau de superposition
7946/tcp	Communication inter-nœuds
7946/udp	Communication inter-nœuds

Maillage de service

Le maillage de services présuppose une architecture de microservices et fournit un mécanisme pour contrôler la communication entre les applications. Cette communication contrôlée est tissée comme un maillage, ce qui améliore la fiabilité.

Par exemple, dans le cas d'un hôte à deux unités, le chemin d'accès normal est le suivant.

Lorsque le nom DNS de l'équilibreur de charge est accessible avec un navigateur, l'équilibreur de charge qui reçoit la requête HTTP distribue la requête HTTP sur le port public de l'hôte qui est le back-end en round robin.

Par exemple, même si l'un des hôtes échoue et que le conteneur tombe en panne, le service peut être poursuivi par l'itinéraire suivant.

En résumé, si vous avez simplement une configuration où les applications sont séparées au niveau de l'hôte, vous ne pourrez pas fournir de services si l'un des hôtes échoue. Par conséquent, il est possible d'éliminer un seul obstacle en utilisant la technologie des conteneurs et en en faisant un maillage de service.

Construire Docker Swarm

Cette section décrit la procédure de création de Docker Swarm. Pour créer Docker Swarm, travaillez dans l'ordre du gestionnaire et du nœud.

Dans l'exemple de cet article, web1 est le gestionnaire et web2 est le nœud, et nous déployons à l'aide de l'image Nginx.

Comme condition préalable, Docker est déjà installé et le pare-feu décrit ci-dessus est également autorisé. De plus, puisque cet article utilise la configuration minimale, il y aura un gestionnaire et un nœud.

directeur

Tout d'abord, initialisez Docker Swarm. ** Le mode Swarm ** est activé en exécutant la commande docker swarm init.

Si vous avez plusieurs adresses IP, spécifiez l'adresse IP de l'interface utilisée pour la communication avec les autres nœuds dans l'argument de ʻadvertise-addr`.

--Initialisation de Docker Swarm # docker swarm init --advertise-addr <adresse IP>

Swarm initialized: current node (zirc78nsch77ox8di6021ux4n) is now a manager.

To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-459p0pkyqgxgkhaggjhavd419ldujenqttm1mqmwup0qz9m5qv-1kj3jy6ozwrr2fkj1qvas294a <Adresse IP du responsable>:2377

To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.

Après avoir exécuté la commande, notez le résultat de sortie docker swarm join --token SWMTKN-1- (abréviation) <adresse IP du gestionnaire>: 2377.

confirmation du nœud # docker node ls

ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
zirc78nsch77ox8di6021ux4n *   web1          Ready               Active              Leader              18.09.9-ce

Pour les managers, ** Leader ** est envoyé vers MANAGER STATUS.

--Vérification du réseau # docker network ls

NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
53703efd3d07        bridge              bridge              local
aacf6f5e0eb4        docker_gwbridge     bridge              local
1f0d0e4ae3e7        host                host                local
xip5tlqmokpb        ingress             overlay             swarm
2d36f1c8c80f        none                null                local

Lorsque Swarm est initialisé, deux nouveaux réseaux (docker_gwbridge, ingress) seront créés.

nœud

Ensuite, pour joindre le nœud au cluster Docker Swarm, exécutez la commande suivante du côté nœud.

La valeur utilisée comme argument de --token est un exemple. Vous pouvez copier et coller la sortie de la commande docker swarm init ci-dessus.

Vous pouvez également réafficher le jeton en exécutant la commande docker swarm join-token worker côté gestionnaire.

Participation au cluster # docker swarm join --token SWMTKN-1- (Omis) <Adresse IP du gestionnaire>: 2377

This node joined a swarm as a worker.

Pour confirmation côté gestionnaire, exécutez à nouveau la commande docker node ls pour confirmer que le nœud est reconnu.

confirmation du nœud

ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
zirc78nsch77ox8di6021ux4n *   web1          Ready               Active              Leader              18.09.9-ce
n2o22ptdmyhan8qg0ijmo0qn5     web2          Ready               Active                                  18.09.9-ce

Déploiement de Docker Swarm

Dans cet article, nous allons déployer avec docker-commpose, qui est facile à gérer. Vous pouvez également déployer avec la commande docker service create. Je vais omettre l'explication du service et de la pile.

Le travail de déploiement se fait côté manager. Déplacez-vous vers n'importe quel répertoire et créez le fichier docker-commpose.yml suivant.

docker-commpose.yml

version: "3"
services:
  web:
    image: nginx
    deploy:
      replicas: 2
      #resources:
      #  limits:
      #    cpus: "0.1"
      #    memory: 100M
      restart_policy:
        condition: on-failure
    ports:
      - "80:80"
    networks:
      - webnet
networks:
  webnet:

Après avoir créé le fichier docker-commpose.yml, exécutez la commande suivante pour le déployer. test est un exemple, alors spécifiez n'importe quel nom.

# docker stack deploy -c docker-commpose.yml test

Updating service test_web (id: egubeieuri00rzmm9imsna93o)

Après le déploiement, vous pouvez vérifier l'état du service avec la commande suivante. Puisque ** REPLICAS ** vaut 2, deux conteneurs sont en cours d'exécution.

# docker service ls

ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
r04mfg1se3nh        test_web            replicated          2/2                 nginx:latest        *:80->80/tcp

Si vous exécutez la commande docker container ps -a côté gestionnaire et côté nœud, vous pouvez voir que le conteneur est en cours d'exécution.

Côté manager

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
4a26c3ca6df7        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   3 seconds ago       Up 2 seconds        80/tcp              test_web.1.mnnz40tdykzd2intwz5hf68bs

Côté nœud

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
614c19349bf0        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   2 minutes ago       Up 2 minutes        80/tcp              test_web.2.6om5oazbavassohd4akucbum2

Contrôle de fonctionnement de Docker Swarm

Vérifiez le fonctionnement de Docker Swarm.

Accédez au nom DNS de l'équilibreur de charge depuis votre navigateur et vérifiez que la charge est répartie normalement.

--Accédez au nom DNS de l'équilibreur de charge

Si vous vérifiez le journal du conteneur, vous pouvez voir que la charge est distribuée par round robin. Vérifiez le ** CONTAINER ID ** avec la commande docker container ps -a.

# docker logs -f ＜CONTAINER ID＞

10.255.0.3 - - [06/Feb/2020:14:20:51 +0000] "GET / HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_14_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/79.0.3945.130 Safari/537.36" "<IP globale de la source d'accès>"

À titre de test, arrêtez le conteneur en cours d'exécution sur web2 (côté nœud).

# docker stop ＜CONTAINER ID＞

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
423f673b0513        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   19 hours ago        Exited (0) 5 seconds ago                       test_web.2.kc7yypyasgvjtolsb1zwmhjoy

Pour le moment, le conteneur ne s'exécute pas sur web2. Assurez-vous que vous pouvez accéder au nom DNS de l'équilibreur de charge.

A titre d'exemple, accédez à l'adresse IP publique de web2 arrêtée depuis le navigateur.

Vous pouvez vérifier l'accès à l'adresse IP publique du web2 arrêté (nœud) dans le journal d'accès du conteneur sur Web1 (gestionnaire).

10.255.0.3 - - [07/Feb/2020:02:19:01 +0000] "GET / HTTP/1.1" 304 0 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_14_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/79.0.3945.130 Safari/537.36" "-"

Vous pouvez accéder au conteneur à partir du site Web2 arrêté (côté nœud) local en exécutant la commande suivante.

# curl localhost 80

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
    body {
        width: 35em;
        margin: 0 auto;
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
curl: (7) Couldn't connect to server

Dans le journal de web1 (gestionnaire), il est affiché comme suit.

10.255.0.2 - - [07/Feb/2020:02:41:47 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.61.1" "-"

Si vous videz le port 4789 dans web1 (gestionnaire) et le regardez, vous pouvez voir la communication du réseau de superposition.

# tcpdump -nli eth0 port 4789 -Av

Balance Docker Swarm

Vous pouvez mettre à l'échelle en exécutant la commande suivante alors que le service est déjà en cours d'exécution. La commande suivante modifie le nombre de conteneurs à 4 conteneurs.

# docker service scale test_web=4

test_web scaled to 4
overall progress: 4 out of 4 tasks 
1/4: running   [==================================================>] 
2/4: running   [==================================================>] 
3/4: running   [==================================================>] 
4/4: running   [==================================================>] 
verify: Service converged

Après la mise à l'échelle, exécutez la commande docker container ps -a et vous verrez que le nombre de conteneurs augmente.

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
41962946aa48        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   3 minutes ago       Up 3 minutes        80/tcp              test_web.4.pytl36ejcd81ybthisxfo47br
423f673b0513        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   7 hours ago         Up 7 hours          80/tcp              test_web.2.kc7yypyasgvjtolsb1zwmhjoy

** Lors du déploiement, il n'est pas nécessaire de remplacer les ressources d'application pour chaque serveur, juste un gestionnaire. ** **

La nature de Docker Swarm

Docker Swarm est égal.

Plus précisément, Docker Swarm gère un nombre spécifié de répliques, donc si l'un des hôtes en cluster tombe en panne, le conteneur sera démarré sur cet hôte.

Voici la sortie de la commande docker container ps -a. Par exemple, web1 et web2 ont des conteneurs en cours d'exécution respectivement.

web1

e5ccbfa9739b        nginx:latest                      "nginx -g 'daemon of…"   3 minutes ago       Up 3 minutes        80/tcp              test_web.1.mrgkhbd7juer72v6bv0l42fxq

web2

4820c7bbe9c1        nginx:latest                      "nginx -g 'daemon of…"   3 minutes ago       Up 3 minutes        80/tcp              test_web.2.wfe1n11s8940rdl8r1c47o6nc

L'hôte web2 s'est arrêté. Lorsqu'il détecte que web2 est en panne, il crée un conteneur sur web1.

0a88f53039a3        nginx:latest                      "nginx -g 'daemon of…"   5 seconds ago       Created                                 test_web.2.p06zas3c3kt9ekjojhhfnl3co
e5ccbfa9739b        nginx:latest                      "nginx -g 'daemon of…"   4 minutes ago       Up 4 minutes        80/tcp              test_web.1.mrgkhbd7juer72v6bv0l42fxq

Deux conteneurs s'exécutent sur web1.

0a88f53039a3        nginx:latest                      "nginx -g 'daemon of…"   37 seconds ago      Up 31 seconds       80/tcp              test_web.2.p06zas3c3kt9ekjojhhfnl3co
e5ccbfa9739b        nginx:latest                      "nginx -g 'daemon of…"   5 minutes ago       Up 5 minutes        80/tcp              test_web.1.mrgkhbd7juer72v6bv0l42fxq

Relâchez Docker Swarm

Décrit comment annuler Docker Swarm.

Tout d'abord, exécutez la commande suivante côté gestionnaire pour supprimer le service.

# docker service rm test_web

test_web

Ensuite, travaillez sur le nœud, puis sur le gestionnaire.

nœud

Déconnexion de nœud # docker swarm leave

Node left the swarm.

directeur

Confirmez que l'état du nœud est ** DOWN **.

confirmation du nœud # docker node ls

ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
zirc78nsch77ox8di6021ux4n *   web1          Ready               Active              Leader              18.09.9-ce
n2o22ptdmyhan8qg0ijmo0qn5     web2          Down                Active                                  18.09.9-ce

Supprimez le nœud. Spécifiez le nom du nœud dans l'argument facultatif.

nœud supprimé # docker node rm --force web2

web2

Confirmez que le nœud n'est plus reconnu par le gestionnaire.

confirmation du nœud # docker node ls

ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
zirc78nsch77ox8di6021ux4n *   web1          Ready               Active              Leader              18.09.9-ce

Enfin, déconnectez le gestionnaire lui-même.

Déconnexion du gestionnaire # docker swarm leave --force

Node left the swarm.

Démantèlement de Docker Swarm

Si vous n'utilisez pas Docker Swarm, procédez comme suit du côté du gestionnaire:

Assurez-vous que le nœud n'existe pas.

confirmation du nœud # docker node ls

Error response from daemon: This node is not a swarm manager. Use "docker swarm init" or "docker swarm join" to connect this node to swarm and try again.

Confirmez que le réseau créé par Docker Swarm a été supprimé. Le réseau docker_gwbridge demeure.

# docker network ls

NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
987cfc73d87c        bridge              bridge              local
aacf6f5e0eb4        docker_gwbridge     bridge              local
1f0d0e4ae3e7        host                host                local
2d36f1c8c80f        none                null                local

Exécutez la commande suivante pour supprimer toutes les ressources inutilisées.

Suppression des ressources # docker system prune

WARNING! This will remove:
        - all stopped containers
        - all networks not used by at least one container
        - all dangling images
        - all dangling build cache
Are you sure you want to continue? [y/N] y
Deleted Networks:
docker_gwbridge

Deleted Images:
untagged: nginx@sha256:ad5552c786f128e389a0263104ae39f3d3c7895579d45ae716f528185b36bc6f
deleted: sha256:2073e0bcb60ee98548d313ead5eacbfe16d9054f8800a32bedd859922a99a6e1
deleted: sha256:a3136fbf38691346715cac8360bcdfca0fff812cede416469653670f04e2cab0
deleted: sha256:99360ffcb2da18fd9ede194efaf5d4b90e7aee99f45737e918113e6833dcf278
deleted: sha256:488dfecc21b1bc607e09368d2791cb784cf8c4ec5c05d2952b045b3e0f8cc01e
untagged: nginx@sha256:70821e443be75ea38bdf52a974fd2271babd5875b2b1964f05025981c75a6717
deleted: sha256:5ad3bd0e67a9c542210a21a3c72f56ef6387cf9b7f4c2506d2398d55a2593ed0
deleted: sha256:b69e2ed46519bc33e7c887967e4f61a2ee53aef165b70f75e208937fb42e7b4c
deleted: sha256:4cb7f732537bf0f65cd9f8f7b63bbe71abcf9d0df396f58621ef3be0b2487b27
deleted: sha256:556c5fb0d91b726083a8ce42e2faaed99f11bc68d3f70e2c7bbce87e7e0b3e10

Total reclaimed space: 253.4MB

connaissance

version de docker-compose

Lors de l'utilisation de Docker Swarm, la version qui peut être utilisée avec docker-commpose est ** 3 **.

Précautions lors de la construction avec docker-compose

Une image est requise lors de la construction (empilement) avec docker-commpose.

À partir de la référence du fichier Compose version 3

Remarque: (Version 3) Cette option est ignorée lors du déploiement de la pile en mode Swarm à l'aide du fichier Compose. Cette commande docker stack n'accepte que les images prédéfinies.

Par conséquent, l'environnement du ** registre Docker ** est requis.

Pour plus d'informations sur la configuration locale du registre Docker, reportez-vous à l'URL officielle ci-dessous.

Deploy a stack to a swarm

À titre d'exemple, si vous spécifiez la génération et exécutez le déploiement comme indiqué ci-dessous,

version: '3'

services:
  app:
    build: ./src

Le message d'erreur suivant s'affiche et il n'est pas possible de déployer.

failed to create service stackdemo_backend: Error response from daemon: rpc error: code = InvalidArgument desc = ContainerSpec: image reference must be provided

Erreur de déploiement

Par exemple, si vous déployez sur deux hôtes avec la valeur ** replicas ** dans le fichier docker-commpose.yml définie sur 2, il est essentiellement distribué dans un conteneur pour un hôte.

Si deux conteneurs sont démarrés sur un hôte pendant le déploiement, il est possible qu'une erreur se soit produite et que les conteneurs n'aient pas pu être démarrés sur un hôte. Pour Linux, l'erreur peut être confirmée à partir du journal syslog.

À propos du résultat de la vérification avec la configuration de cet article (1 maître et 1 nœud)

Le résultat de la vérification avec la configuration de cet article (1 Master et 1 Node) est décrit à titre de rappel.

En termes simples, un maître et un nœud ne peuvent pas réaliser une véritable redondance.

Pour améliorer encore la fiabilité, il est nécessaire de faire une redondance avec deux maîtres. Il existe une description officielle de la redondance principale.

** Comportement lorsqu'un conteneur est arrêté ou supprimé dans la configuration de cet article (1 Master et 1 Node) ** Si vous arrêtez ou supprimez l'un des conteneurs Master et Node, il se régénérera automatiquement jusqu'à ce qu'il atteigne le nombre défini dans ** replicas ** dans le fichier docker-compose.yml. Vous pouvez également accéder à l'adresse IP publique via le maillage de services pendant cette interruption momentanée. Cependant, s'il est local, une interruption momentanée se produira.
** Comportement lorsque l'hôte Node lui-même est arrêté dans la configuration de cet article (1 Master et 1 Node) ** Les conteneurs exécutés sur Node seront créés du côté maître jusqu'à ce que le nombre défini dans ** répliques ** du fichier docker-compose.yml soit atteint. (Le mouvement est similaire à Vmotion de Vmware, mais la réalité est différente.) Après cela, même si Node est démarré, le conteneur exécuté sur Node ne sera pas automatiquement restauré, une action manuelle est donc requise. En passant, si vous arrêtez ou supprimez le conteneur créé précédemment dans Master, le conteneur sera de nouveau créé du côté Node.
** Comportement lorsque l'hôte maître lui-même est arrêté dans la configuration de cet article (1 maître et 1 nœud) ** Master of Docker Swarm est arrêté, mais il peut être poursuivi en tant qu'application car il est accessible par le service mesh.

en conclusion

Les outils d'orchestration sont une technologie essentielle pour le développement d'applications modernes, où l'incertitude et des changements rapides sont nécessaires.

En tant qu'application, la technologie sans serveur peut être utilisée pour définir des seuils pour les ressources CPU et mémoire, et lorsque les seuils sont dépassés, le serveur peut être mis à l'échelle.

Service mesh appris avec Docker Swarm

introduction

Maillage de service

Construire Docker Swarm

directeur

nœud

Déploiement de Docker Swarm

Contrôle de fonctionnement de Docker Swarm

Balance Docker Swarm

La nature de Docker Swarm

Relâchez Docker Swarm

nœud

directeur

Démantèlement de Docker Swarm

connaissance

version de docker-compose

Précautions lors de la construction avec docker-compose

Erreur de déploiement

À propos du résultat de la vérification avec la configuration de cet article (1 maître et 1 nœud)

en conclusion

référence