Erstellen eines Docker-Container-Clusters mit Docker Swarm und DigitalOcean unter CentOS 7

Docker Swarm ist die native Docker-Lösung für die Bereitstellung eines Clusters von Docker-Hosts. Sie können damit schnell einen Cluster von Docker-Hosts bereitstellen, die entweder auf Ihrem lokalen Computer oder auf unterstützten Cloud-Plattformen ausgeführt werden.

Vor Docker 1.12 mussten Sie zum Einrichten und Bereitstellen eines Clusters von Docker-Hosts einen externen Schlüsselwertspeicher wie etcd oder Consul verwenden für die Serviceerkennung. Mit Docker 1.12 ist jedoch kein externer Erkennungsdienst mehr erforderlich, da Docker mit einem sofort einsatzbereiten Speicher für Schlüsselwerte im Arbeitsspeicher geliefert wird.

In diesem Lernprogramm erfahren Sie, wie Sie mit der Swarm-Funktion von Docker 1.12 auf DigitalOcean einen Cluster von Docker-Computern bereitstellen. Auf jedem Docker-Knoten im Cluster wird CentOS 7 ausgeführt. Während Sie einen Cluster ausführen können, der aus Dutzenden, Hunderten oder Tausenden von Docker-Hosts besteht, besteht der Cluster, den wir in diesem Lernprogramm einrichten, aus einem Manager-Knoten und zwei Worker-Knoten für insgesamt drei Cluster-Mitglieder . Sobald Sie dieses Lernprogramm abgeschlossen haben, können Sie Ihrem Cluster problemlos weitere Knoten hinzufügen.

Für dieses Tutorial benötigen Sie:

Wir müssen mehrere Docker-Hosts für unseren Cluster erstellen. Zur Auffrischung stellt der folgende Befehl einen einzelnen Docker-Host bereit, wobei "+ $ DOTOKEN +" eine Umgebungsvariable ist, die als DigitalOcean-API-Token ausgewertet wird:

Stellen Sie sich vor, Sie müssen dies tun, um einen Cluster mit mindestens drei Knoten einzurichten, der jeweils einen Host bereitstellt.

Mit diesem Befehl können wir die Bereitstellung einer beliebigen Anzahl von Docker-Hosts in Kombination mit einfachen Bash-Skripten automatisieren. Führen Sie diesen Befehl auf Ihrem lokalen Computer aus, um drei Docker-Hosts mit den Namen "+ node-1 ", " node-2 " und " node-3 +" zu erstellen:

Nachdem der Befehl erfolgreich ausgeführt wurde, können Sie überprüfen, ob alle Computer erstellt wurden, indem Sie Ihr DigitalOcean-Dashboard aufrufen oder den folgenden Befehl eingeben:

Die Ausgabe sollte der folgenden ähneln und als Kurzreferenz für die Suche nach der IP-Adresse der Knoten dienen:

Zu diesem Zeitpunkt wurden alle drei Dockerized-Hosts erstellt und Sie haben die IP-Adresse jedes Hosts. Sie führen auch alle Docker 1.12.x aus, sind jedoch noch nicht Teil eines Docker-Clusters. In den nächsten Schritten konfigurieren wir die Firewall-Regeln, nach denen die Knoten als Mitglieder eines Clusters fungieren, wählen einen der Knoten aus und machen ihn zum Docker Swarm-Manager. Den Rest konfigurieren wir als Docker Swarm-Worker.

Ein Cluster muss mindestens einen Knoten haben, der als Manager fungiert. Für ein Produktionssetup werden drei Manager empfohlen. Wählen Sie für dieses Setup den ersten Knoten aus und machen Sie ihn zum Schwarm-Manager. Die anderen beiden Knoten sind die Arbeitsknoten.

Bestimmte Netzwerkports müssen auf den Knoten geöffnet werden, die Teil eines Clusters sind, damit der Cluster ordnungsgemäß funktioniert. Dazu muss die Firewall so konfiguriert werden, dass der Datenverkehr über diese Ports zugelassen wird. Da es drei verschiedene Firewall-Anwendungen gibt, mit denen diese Aufgabe ausgeführt werden kann, wurden die Befehle, die Sie für jede Firewall-Anwendung auf den Knoten ausführen müssen, in einem separaten Artikel dokumentiert. Folgen Sie dieses Handbuchs und konfigurieren Sie die Firewalls für jeden Host. Öffnen Sie die richtigen Ports auf dem Manager und wiederholen Sie den Vorgang, um die Ports auf den beiden Clientknoten zu öffnen.

Nachdem Sie diesen Schritt ausgeführt haben, können Sie den Cluster-Manager initialisieren.

Wir haben beschlossen, dass "++" unser Cluster-Manager sein wird. Melden Sie sich daher auf Ihrem lokalen Computer beim Knoten an:

Die Eingabeaufforderung ändert sich, um die Tatsache widerzuspiegeln, dass Sie jetzt an diesem bestimmten Knoten angemeldet sind. Geben Sie den folgenden Befehl ein, um den Knoten als Swarm-Manager zu konfigurieren:

+ node_ip_address + ist die IP-Adresse des Knotens. Sie können es von der Ausgabe von + docker-machine ls + oder von Ihrem DigitalOcean-Dashboard erhalten.

Es wird eine Ausgabe angezeigt, die wie folgt aussieht:

In der Ausgabe sind die ID des Knotens, in diesem Beispiel * 2n4y8bwu6s7c1kwdryd945zv1 *, und die Anweisungen zum Hinzufügen der anderen Knoten zum Cluster enthalten.

Jetzt haben Sie einen Docker-Schwarm mit einem konfigurierten Manager. Fügen wir die verbleibenden Knoten als Worker hinzu.

Um diesen Schritt abzuschließen, möchten Sie möglicherweise ein anderes Terminal öffnen und die Registerkarte oder das Fenster des Terminals, in dem Sie sich angemeldet haben, für den Moment alleine lassen.

Stellen Sie zunächst von Ihrem lokalen Computer aus eine Verbindung zu + node-2 + her:

Führen Sie dann diesen Befehl aus, wobei "+ your_swarm_token " das Token ist, das Sie beim Erstellen des Clusters im vorherigen Schritt erhalten haben, und " manager_node_ip_address +" die IP des Swarm-Managers ist:

Nachdem der Befehl erfolgreich ausgeführt wurde, wird folgende Antwort angezeigt:

Melden Sie sich von "" ab und wiederholen Sie diesen Vorgang mit "", um ihn Ihrem Cluster hinzuzufügen.

Sie haben dem Cluster jetzt zwei Arbeitsknoten hinzugefügt. Wenn die Firewall-Regeln korrekt konfiguriert wurden, haben Sie jetzt einen funktionierenden Docker-Schwarm, bei dem alle Knoten synchronisiert sind.

Nachdem die Manager- und Worker-Knoten dem Cluster zugewiesen wurden, müssen alle Docker Swarm-Verwaltungsbefehle auf den Manager-Knoten ausgeführt werden. Kehren Sie zu dem Terminal zurück, mit dem Sie den Manager hinzugefügt haben, und geben Sie diesen Befehl ein, um alle Mitglieder des Clusters anzuzeigen:

Die Ausgabe sollte ungefähr so ​​aussehen:

Diese Ausgabe zeigt, dass es sich um einen Docker-Schwarm mit drei Knoten und seinen Knoten handelt - einen Manager und zwei Mitarbeiter. Geben Sie Folgendes ein, um die anderen Verwaltungsbefehle anzuzeigen, die Sie auf dem Manager-Knoten ausführen können:

Ausführliche Informationen zum Cluster erhalten Sie, wenn Sie den folgenden Befehl für den Manager oder die Mitarbeiter verwenden (es handelt sich um einen allgemeinen Docker-Befehl):

Die Ausgabe sollte von dieser Art sein und den Status des Clusters (* aktiv * oder * ausstehend *), die Anzahl der Knoten im Cluster und angeben, ob der bestimmte Knoten ein Manager oder ein Worker ist.

Wenn Sie denselben Befehl auf den Arbeitsknoten wiederholen, sollte in der Zeile * Is Manager * "+ false +" angezeigt werden.

Lassen Sie uns nun einen Dienst auf dem Cluster ausführen.

Nachdem Sie einen Docker-Schwarm eingerichtet haben, können Sie einen Testcontainer ausführen und sehen, wie der Manager damit umgeht. Auf einem Computer, auf dem Docker Engine 1.12 oder höher ausgeführt wird, werden Container mit dem Befehl + docker service + als Dienste bereitgestellt. Und wie der Befehl + docker node kann der Befehl` + docker service` nur auf einem Manager-Knoten ausgeführt werden.

Stellen wir also einen Webserverdienst mit dem offiziellen Nginx-Container-Image bereit:

In diesem Befehl ordnen wir den Port "+ 80 " im Nginx-Container dem Port " 80 +" im Cluster zu, sodass wir von überall auf die Standard-Nginx-Seite zugreifen können.

Geben Sie Folgendes ein, um anzuzeigen, welche Dienste in einem Cluster ausgeführt werden:

Die Ausgabe sollte diese Form annehmen. Die Spalte * REPLICAS * zeigt an, wie viele Instanzen des Dienstes ausgeführt werden:

Sie können bestimmen, auf welchen Knoten die Dienste ausgeführt werden, indem Sie "+ docker service ps +" gefolgt vom Dienstnamen verwenden.

Die Ausgabe sollte ungefähr so ​​aussehen:

In diesem Beispiel wird der Dienst "+ webserver " auf " node-1 " ausgeführt. Da dies ein Webserver ist, der an den Standardports ausgeführt wird, können Sie darauf zugreifen, indem Sie Ihren Browser auf " http: // +" zeigen. Versuche es. Sie sehen die Standardseite von Nginx.

Mit der Magie des Mesh-Netzwerks kann auf einen Dienst, der auf einem Knoten ausgeführt wird, auf jedem anderen Knoten des Clusters zugegriffen werden. Auf diesen Nginx-Dienst kann beispielsweise auch zugegriffen werden, indem Sie Ihren Browser auf die IP-Adresse eines beliebigen Knotens im Cluster verweisen, nicht nur auf den, auf dem er ausgeführt wird. Versuche es.

Eine weitere Funktion von Docker Swarm ist die Möglichkeit, einen Dienst zu skalieren, dh zusätzliche Instanzen eines Dienstes zu starten. Angenommen, wir möchten den zuvor gestarteten "+ Webserver +" - Dienst auf fünf Instanzen skalieren. Dazu geben wir einfach den folgenden Befehl ein und das System erstellt vier weitere Instanzen:

Und die Ausgabe von + docker service ps + zeigt, auf welchen Knoten die neuen Instanzen gestartet wurden:

Dies zeigt, dass zwei der vier neuen Instanzen auf "+ node-3 " gestartet wurden, eine auf " node-1 " und die andere auf " node-2 +".

Wenn ein Dienst ausfällt, wird er automatisch auf demselben Knoten oder auf einem anderen Knoten neu gestartet, wenn der ursprüngliche Knoten nicht mehr verfügbar ist.

Sie haben gesehen, wie einfach es ist, einen Docker-Schwarm mit Docker Engine 1.12 und dem neuen Schwarmmodus einzurichten. Außerdem erfahren Sie, wie Sie einige Verwaltungsaufgaben im Cluster ausführen. Aber es gibt noch mehr. Führen Sie den folgenden Befehl in Ihrem Swarm-Manager aus, um die verfügbaren Docker Swarm-Befehle anzuzeigen.

Weitere Informationen zu Docker Swarm finden Sie auf der offiziellen Dokumentationsseite unter https://docs.docker.com/engine/swarm/. Lesen Sie auch andere Docker-related articles auf DigitaloOcean.