【Docker学习笔记】9.Docker Machine及Swarm 集群管理

前言

本章介绍Docker Machine及Swarm 集群管理。

Docker Machine

简介
Docker Machine 是一种可以让您在虚拟主机上安装 Docker 的工具，并可以使用 docker-machine 命令来管理主机。

Docker Machine 也可以集中管理所有的 docker 主机，比如快速的给 100 台服务器安装上 docker。

Docker Machine 管理的虚拟主机可以是机上的，也可以是云供应商，如阿里云，腾讯云，AWS，或 DigitalOcean。

使用 docker-machine 命令，您可以启动，检查，停止和重新启动托管主机，也可以升级 Docker 客户端和守护程序，以及配置 Docker 客户端与您的主机进行通信。

安装
安装 Docker Machine 之前你需要先安装 Docker。

Docker Machine 可以在多种平台上安装使用，包括 Linux 、MacOS 以及 windows。

Linux 安装命令

$ base=https://github.com/docker/machine/releases/download/v0.16.0 &&
  curl -L $base/docker-machine-$(uname -s)-$(uname -m) >/tmp/docker-machine &&
  sudo mv /tmp/docker-machine /usr/local/bin/docker-machine &&
  chmod +x /usr/local/bin/docker-machine

macOS 安装命令

$ base=https://github.com/docker/machine/releases/download/v0.16.0 &&
  curl -L $base/docker-machine-$(uname -s)-$(uname -m) >/usr/local/bin/docker-machine &&
  chmod +x /usr/local/bin/docker-machine

Windows 安装命令
如果你是 Windows 平台，可以使用 Git BASH，并输入以下命令：

$ base=https://github.com/docker/machine/releases/download/v0.16.0 &&
  mkdir -p "$HOME/bin" &&
  curl -L $base/docker-machine-Windows-x86_64.exe > "$HOME/bin/docker-machine.exe" &&
  chmod +x "$HOME/bin/docker-machine.exe"

查看是否安装成功：

$ docker-machine version
docker-machine version 0.16.0, build 9371605

注意：各版本更新日志里面也有安装说明：https://github.com/docker/machine/releases

使用

本章通过 virtualbox 来介绍 docker-machine 的使用方法。其他云服务商操作与此基本一致。具体可以参考每家服务商的指导文档。

1、列出可用的机器
可以看到目前只有这里默认的 default 虚拟机。

$ docker-machine ls

2、创建机器
创建一台名为 test 的机器。

$ docker-machine create --driver virtualbox test

• –driver：指定用来创建机器的驱动类型，这里是 virtualbox。
  

3、查看机器的 ip

$ docker-machine ip test

4、停止机器

$ docker-machine stop test

5、启动机器

$ docker-machine start test

6、进入机器

$ docker-machine ssh test

docker-machine 命令参数说明

• docker-machine active：查看当前激活状态的 Docker 主机。

$ docker-machine ls

NAME      ACTIVE   DRIVER         STATE     URL
dev       -        virtualbox     Running   tcp://192.168.99.103:2376
staging   *        digitalocean   Running   tcp://203.0.113.81:2376

$ echo $DOCKER_HOST
tcp://203.0.113.81:2376

$ docker-machine active
staging

• config：查看当前激活状态 Docker 主机的连接信息。
• create：创建 Docker 主机
• env：显示连接到某个主机需要的环境变量
• inspect： 以 json 格式输出指定Docker的详细信息
• ip： 获取指定 Docker 主机的地址
• kill： 直接杀死指定的 Docker 主机
• ls： 列出所有的管理主机
• provision： 重新配置指定主机
• regenerate-certs： 为某个主机重新生成 TLS 信息
• restart： 重启指定的主机
• rm： 删除某台 Docker 主机，对应的虚拟机也会被删除
• ssh： 通过 SSH 连接到主机上，执行命令
• scp： 在 Docker 主机之间以及 Docker 主机和本地主机之间通过 scp 远程复制数据
• mount： 使用 SSHFS 从计算机装载或卸载目录
• start： 启动一个指定的 Docker 主机，如果对象是个虚拟机，该虚拟机将被启动
• status： 获取指定 Docker主机的状态(包括：Running、Paused、Saved、Stopped、Stopping、Starting、Error)等
• stop： 停止一个指定的 Docker 主机
• upgrade： 将一个指定主机的 Docker 版本更新为最新
• url： 获取指定 Docker 主机的监听 URL
• version： 显示 Docker Machine 的版本或者主机 Docker 版本
• help： 显示帮助信息

Swarm 集群管理

简介
Docker Swarm 是 Docker 的集群管理工具。它将 Docker 主机池转变为单个虚拟 Docker 主机。 Docker Swarm 提供了标准的 Docker API，所有任何已经与 Docker 守护程序通信的工具都可以使用 Swarm 轻松地扩展到多个主机。

支持的工具包括但不限于以下各项：

• Dokku
• Docker Compose
• Docker Machine
• Jenkins

原理
如下图所示，swarm 集群由管理节点（manager）和工作节点（work node）构成。

• swarm mananger：负责整个集群的管理工作包括集群配置、服务管理等所有跟集群有关的工作。
• work node：即图中的 available node，主要负责运行相应的服务来执行任务（task）。
  

使用

以下示例，均以 Docker Machine 和 virtualbox 进行介绍，确保你的主机已安装 virtualbox。

1、创建 swarm 集群管理节点（manager）
创建 docker 机器：

$ docker-machine create -d virtualbox swarm-manager

初始化 swarm 集群，进行初始化的这台机器，就是集群的管理节点。

$ docker-machine ssh swarm-manager
$ docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.107 #这里的 IP 为创建机器时分配的 ip。

以上输出，证明已经初始化成功。需要把以下这行复制出来，在增加工作节点时会用到：

docker swarm join --token SWMTKN-1-4oogo9qziq768dma0uh3j0z0m5twlm10iynvz7ixza96k6jh9p-ajkb6w7qd06y1e33yrgko64sk 192.168.99.107:2377

2、创建 swarm 集群工作节点（worker）
这里直接创建好俩台机器，swarm-worker1 和 swarm-worker2 。

分别进入两个机器里，指定添加至上一步中创建的集群，这里会用到上一步复制的内容。

以上数据输出说明已经添加成功。

上图中，由于上一步复制的内容比较长，会被自动截断，实际上在图运行的命令如下：

docker@swarm-worker1:~$ docker swarm join --token SWMTKN-1-4oogo9qziq768dma0uh3j0z0m5twlm10iynvz7ixza96k6jh9p-ajkb6w7qd06y1e33yrgko64sk 192.168.99.107:2377

3、查看集群信息
进入管理节点，执行：docker info 可以查看当前集群的信息。

$ docker info

通过画红圈的地方，可以知道当前运行的集群中，有三个节点，其中有一个是管理节点。

4、部署服务到集群中
注意：跟集群管理有关的任何操作，都是在管理节点上操作的。

以下例子，在一个工作节点上创建一个名为 helloworld 的服务，这里是随机指派给一个工作节点：

docker@swarm-manager:~$ docker service create --replicas 1 --name helloworld alpine ping docker.com

5、查看服务部署情况
查看 helloworld 服务运行在哪个节点上，可以看到目前是在 swarm-worker1 节点：

docker@swarm-manager:~$ docker service ps helloworld

查看 helloworld 部署的具体信息：

docker@swarm-manager:~$ docker service inspect --pretty helloworld

6、扩展集群服务
我们将上述的 helloworld 服务扩展到俩个节点。

docker@swarm-manager:~$ docker service scale helloworld=2

可以看到已经从一个节点，扩展到两个节点。

7、删除服务

docker@swarm-manager:~$ docker service rm helloworld

查看是否已删除：

8、滚动升级服务
以下实例，我们将介绍 redis 版本如何滚动升级至更高版本。

创建一个 3.0.6 版本的 redis。

docker@swarm-manager:~$ docker service create --replicas 1 --name redis --update-delay 10s redis:3.0.6

滚动升级 redis 。

docker@swarm-manager:~$ docker service update --image redis:3.0.7 redis

看图可以知道 redis 的版本已经从 3.0.6 升级到了 3.0.7，说明服务已经升级成功。

9、停止某个节点接收新的任务
查看所有的节点：

docker@swarm-manager:~$ docker node ls

可以看到目前所有的节点都是 Active, 可以接收新的任务分配。

停止节点 swarm-worker1：

注意：swarm-worker1 状态变为 Drain。不会影响到集群的服务，只是 swarm-worker1 节点不再接收新的任务，集群的负载能力有所下降。

可以通过以下命令重新激活节点：

docker@swarm-manager:~$  docker node update --availability active swarm-worker1