Введение в Docker Swarm

Что означает термин «Docker Swarm»?

Docker Swarm — это инструмент оркестрирования, обеспечивающий работу приложений Docker. Менеджер Swarm управляет всеми процессами в кластере, а машины в кластере называются узлами.

Какие есть варианты использования Docker Swarm?

Docker Swarm имеет несколько рабочих узлов и как минимум один узел-менеджер, необходимый для эффективной работы с ресурсами. Для Docker Swarm не существует программного обеспечения как услуги, но он включает docker-ce

Ключевые понятия Docker Swarm

Чтобы лучше понять Docker Swarm, давайте обсудим некоторые основные термины, связанные с приложениями и контейнерами Docker.

Если вы новичок в этой теме, основным термином является Docker. Эта программная платформа необходима для интеграции контейнеров в процесс разработки. Такая платформа доступна для всех пользователей систем Mac и Windows, а что еще выгоднее, она имеет открытый код. Это означает, что между контейнеризованными приложениями и хост-ОС создается интерфейс управления.

Основная направленность приложения Docker — это управление и использование. Таким образом, приложения легко упаковываются в контейнеры вместе со всеми зависимостями и кодом, и благодаря этому могут работать в любой среде. Контейнеризованные приложения могут бесперебойно работать при переходе из одной среды в другую.

Следующим основным термином является «образ» (Image). Это пакет файлов, которые необходимо выполнить, и он содержит все библиотеки, код, бинарные файлы и другие необходимые элементы для запуска приложения.

Dockerfile — это файл, определяющий содержимое образа. Представим, что вы хотите написать программу на Java. Машина, которую вы используете, не понимает этот код, поэтому вам нужно каким-то образом преобразовать его в вариант, понятный машине. Это называется Java Runtime Environment и включает библиотеки, программы и файлы конфигурации. В Docker эти ресурсы связаны с файлом Dockerfile.

Нет необходимости устанавливать JRE на вашу машину, вместо этого вам следует загрузить портативную версию JRE и включить её в контейнер. После запуска приложения из контейнера все ресурсы будут находиться в контейнерной среде.

Основное различие между Composer и Swarm заключается в том, что Docker Compose настраивает несколько контейнеров на хосте, тогда как Swarm подключает контейнеры к нескольким хостам.   

Какие два типа служб существуют в режиме Docker Swarm?

• Реплицируемая. Этот тип службы работает в зависимости от количества задач-репликаций, которые назначены доступным узлам.
• Глобальная. Этот тип службы работает путем планирования одной задачи для каждого узла, что соответствует конкретным требованиям и ограничениям.

Какую роль играют узлы Docker Swarm?

Docker Swarm включает несколько виртуальных или физических машин, функционирующих в одном кластере. Как только машины становятся частью кластера, они уже являются узлами. В Docker Swarm обычно есть несколько рабочих узлов и как минимум один узел-менеджер, который отвечает за эффективность использования ресурсов. На каждом узле работает балансировщик нагрузки, который распределяет запросы между несколькими хостами и контейнерами.

Теперь рассмотрим основные типы узлов:

Узел-менеджер в Docker Swarm

Основная роль узла-менеджера заключается в распределении задач между рабочими узлами. Кроме того, узел-менеджер выполняет некоторые управленческие задачи. Основная рекомендация по количеству таких узлов — не превышать семь узлов-менеджеров.

Узел-лидер в Docker Swarm

После создания кластера один из доступных узлов назначается «лидером»; этот процесс осуществляется с помощью алгоритма консенсуса Raft. Этот главный узел отвечает за координацию задач, а также за процессы управления кластером.

В случае, если узел-лидер недоступен по техническим причинам, с помощью того же алгоритма может быть выбран другой узел-лидер.

Рабочий узел в Docker Swarm

Рабочие узлы получают и выполняют задачи, которые им назначает узел-менеджер. Согласно стандартным характеристикам, все узлы-менеджеры также могут выполнять задачи рабочих узлов, если у них достаточно ресурсов.

Преимущества Docker Swarm: подходит ли он вам?

Использование технологии контейнеров

Одним из главных преимуществ Docker Swarm является его способность в полной мере использовать технологию контейнеров. Теперь можно развертывать сервисы или приложения в автономной виртуальной среде, а до появления этой технологии это было возможно только с помощью виртуальной машины. Контейнеры являются легкими, поэтому можно эффективнее использовать вычислительную мощность компьютера.

Обеспечение высокой доступности с помощью Docker Swarm

Высокая доступность приложения теперь возможна благодаря избыточности. Может быть до семи менеджеров Swarm, которые распределяют задачи. Это означает, что наличие нескольких менеджеров может гарантировать лучшую работу даже в случае, если один из узлов перестанет работать, поскольку останутся менеджеры, которые продолжают работать.

Встроенная балансировка нагрузки

Задачи планируются с использованием различных методологий. С помощью балансировки нагрузки можно достичь максимально возможного результата, когда рабочие нагрузки контейнеров распределяются на наиболее оптимальный хост.

Использование комплексной стратегии для мониторинга и анализа контейнеров Docker

Проблема со стандартными инструментами на базе Linux заключается в их зависимости от анализа файлов журналов и некоторых проблемах с масштабированием. Большинство компаний ищут более централизованный подход с использованием инструментов мониторинга, учитывающих особенности контейнеров.

Начните с комплексной стратегии мониторинга инфраструктуры Docker. Это охватывает многие аспекты, в частности информацию о конфигурации, корреляцию событий контейнеров и мониторинг журналов демонов и хостов для получения полного обзора среды.