使用SwarmKit管理容器伸缩

本文讲的是使用SwarmKit管理容器伸缩【编者的话】本文介绍了使用SwarmKit这个开源工具来扩展多节点系统，包括swarmctl和swarms这两个工具、swarm kit的特性和概念以及在Docker 1.12版本中集成的SwarmKit的使用。

本月在北美举行的LinuxCon ContainerCon会议上，来自Docker的Jérôme Petazzoni将会为大家带来一场全天的免费入门分享，主题为“ 如何在生产换种使用Docker Swarm进行容器编排 ”。作为分享抢鲜，本文特别关注用于构建多节点系统的套件—— SwarmKit 。

SwarmKit是一个可重用的库，就像libcontainer、libnetwork和vpnkit一样。同时它也是Docker生态环境进行探索的一部分。 SwarmKit仓库 提供了两个例子：

• swarmctl - 一个负责调用SwarmKit API的命令行工具；
• swarmd - 一个负责将Docker Engines连入Swarm集群的代理。

这种组织方式类似于 libcontainer 代码库中， libcontainer 作为可重用的库， containerd 是一个依赖于它的轻量级引擎，和用于通过命令行进行控制的 container-ctr ，与这个结构如出一辙。

在这个简短介绍中，我们将简单介绍SwarmKit的功能，以及Docker CLI 命令的用法，并且会向你介绍如何启用Swarm模式，并配置你的Swarm集群。这是创建和运行Swarm的第一步，也是进行伸缩的前提。

SwarmKit的功能和概念

SwarmKit提供的功能包括：

• 高可用性和基于Raft协议的分布式存储；
• 通过指令API进行服务管理
• 自动管理TLS Key，包括签发、续签和轮换；
• 动态升级降级节点，允许更改Raft一致性中的管理节点；
• 集成Overlay网络和负载均衡。

虽然一个实用集群通常多于一个节点，不过SwarmKit允许通过单节点模式运行。这对测试非常有用，也降低了从单节点开发到多节点部署的迁移成本——使用的API完全相同。

节点既可以是管理节点（manager）也可以是工作节点（worker）。只不过工作节点仅用于运行容器，而管理节点还参与Raft的一致性管理。管理节点通过SwarmKit API来进行控制。一个管理节点会被选为leader，其他管理节点仅仅将控制请求转发给leader管理节点。管理节点会向外暴露SwarmKit API。通过这个API，你可以用来定义服务的运行。

服务会根据期望状态定义的镜像、实例数等参数进行：

• 集群Leader会利用不同的子系统来将服务分解为不同的调度任务，这些系统包括编排器、调度器、分配器、分发器等；
• 任务会产生和配置相符的容器，并将它分配到特定的节点上；
• 节点根据任务执行，通过Docker Engine API来实现容器的启动和停止。

你可以参考代码仓库中 nomenclature 部分来获取更多细节信息。

Swarm模式

Docker Engine 1.12内建了SwarmKit，因此在Docker 1.12版本中SwarmKit的全部功能都开箱即用。你可以直接通过Docker命令或者API来操作他们。Docker CLI中提供了三个新的命令：

• docker swarm——启用Swarm模式，加入Swarm集群，调整集群参数；
• docker node——查看节点，升级/降级管理节点，管理nmodes；
• docker service—— 创建和管理服务。

Docker API暴露了和上面相同的API，当然SwarmKit API也可以直接使用（通过另一套接字访问）。

跟着下面的例子你将会体验伸缩、负载均衡和failover等特性。你需要一个安装了Docker 1.12和Compose 1.8的虚拟机来进行试验。如果你使用Mac电脑，最简单的方式是安装 Docker Mac 并运行单节点模式。

当然，你需要一个容器化的应用，如果你需要一个用于演示测试用途的容器应用， DockerCoins 是个不错的选择——它基于微服务架构，使用不同语言写成，并使用一个Redis作为数据存储使用。

首先你得启用Swarm模式，这和之前并无任何不同。一旦Swarm模式启用，你讲解锁SwarmKit的技能（例如服务管理、开箱即用的Overlay网络）。

来试一下这个Swarm限定的命令：

$ docker node ls

Error response from daemon: this node is not participating as a Swarm manager

创建第一个Swarm集群

使用 docker swarm init 可以初始化一个集群。注意这个命令只能在第一个种子主机上运行。千万不要在多个节点上运行 docker swarm init ！这样你会出现多个未加入的集群。

在node1上创建集群，仅需：

docker swarm init

现在来检查Swarm模式是否启用，和以往一样，运行：

docker info

这时输出信息里面将会包括类似下面的信息：

Swarm: active

NodeID: 8jud7o8dax3zxbags3f8yox4b

Is Manager: true

ClusterID: 2vcw2oa9rjps3a24m91xhvv0c

...

接下来，来运行我们首个Swarm命令。这次还是运行我们上次试过的命令，它会列出当前加入集群的节点（当然，我们现在只有一个节点）：

docker node ls

输出的结果类似：

ID             NAME             MEMBERSHIP  STATUS  AVAILABILITY  MANAGER STATUS

d1kf...12wt *  ip-172-31-25-65  Accepted    Ready   Active        Leader

太棒了！你现在有了一个Swarm集群了，就是这么简单。

如果你想要往集群里加入另一个节点，仅需简单的步骤。事实上，当我们执行 docker swarm init ，它提示了我们如何加入新节点。如果你没注意它，通过这个简单的命令就能再次显示它：

docker swarm join-token worker

现在，登录到另一个节点（例如通过SSH登录），复制并粘贴前面显示的 docker swarm join 命令就可以了！当前节点会立即加入集群，可以开始承载业务了。

这时，通过集群运行一个应用，仅仅需要：

docker service create --name helloweb --publish 1234:80 nginx

这样就通过官方Nginx镜像创建了容器，并且通过1234端口对外提供服务。你可以通过集群中任一节点的1234端口来访问这个服务了，会返回一个Nginx的欢迎页面。

以上，我简单介绍了如何启用Swarm模式并安装你的第一个Swarm集群。我在ContainerCon上提供的更深入的培训课程包括如何向Swarm集群中添加节点、运行并测试Swarm服务等。

原文链接：Scaling Out with SwarmKit（翻译：刘思贤)

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译者介绍

刘思贤 ，爱油科技架构师，PMP，喜欢关注互联网相关技术与软件项目管理，是一名DevOps实践者，乐于整理和分享一些实践经验。

原文发布时间为：2016-09-06

本文作者：刘思贤

本文来自云栖社区合作伙伴Dockerone.io，了解相关信息可以关注Dockerone.io。

原文标题：使用SwarmKit管理容器伸缩