Вступ до Docker Swarm

Що означає термін «Docker Swarm»?

Docker Swarm — це інструмент оркестрування, який забезпечує роботу додатків Docker. Менеджер Swarm керує всіма процесами в кластері, а машини в кластері називаються вузлами.

Які є варіанти використання Docker Swarm?

Docker Swarm має кілька робочих вузлів і щонайменше один вузол-менеджер, необхідний для ефективної роботи з ресурсами. Для Docker Swarm не існує програмного забезпечення як послуги, але він включає docker-ce

Ключові поняття Docker Swarm

Щоб краще зрозуміти Docker Swarm, давайте обговоримо деякі основні терміни, пов’язані з додатками та контейнерами Docker.

Якщо ви новачок у цій темі, основним терміном є Docker. Ця програмна платформа необхідна для інтеграції контейнерів у процес розробки. Така платформа доступна для всіх користувачів систем Mac і Windows, а що ще вигідніше, вона має відкритий код. Це означає, що між контейнеризованими додатками та хост-ОС створюється інтерфейс управління.

Основна спрямованість додатка Docker — це управління та використання. Таким чином, додатки легко упаковуються в контейнери разом з усіма залежностями та кодом, і завдяки цьому можуть працювати в будь-якому середовищі. Контейнеризовані додатки можуть безперебійно працювати під час переходу з одного середовища в інше.

Наступним основним терміном є «образ» (Image). Це пакет файлів, які слід виконати, і він містить усі бібліотеки, код, бінарні файли та інші необхідні елементи для запуску додатка.

Dockerfile — це файл, що визначає вміст образу. Уявімо, що ви хочете написати програму на Java. Машина, яку ви використовуєте, не розуміє цей код, тому вам потрібно якось перетворити його на варіант, зрозумілий машині. Це називається Java Runtime Environment і включає бібліотеки, програми та файли конфігурації. У Docker ці ресурси пов'язані з файлом Dockerfile.

Немає необхідності встановлювати JRE на вашу машину, натомість вам слід завантажити портативну версію JRE та включити її до контейнера. Після запуску програми з контейнера всі ресурси будуть у контейнерному середовищі.

Основна відмінність між Composer та Swarm полягає в тому, що Docker Compose налаштовує кілька контейнерів на хості, тоді як Swarm підключає контейнери до декількох хостів.   

Які два типи служб існують у режимі Docker Swarm?

• Реплікована. Цей тип служби працює залежно від кількості завдань-реплікацій, які призначені доступним вузлам.
• Глобальний. Цей тип служби працює шляхом планування одного завдання для кожного вузла, що відповідає конкретним вимогам та обмеженням.

Яку роль відіграють вузли Docker Swarm?

Docker Swarm включає кілька віртуальних або фізичних машин, що функціонують в одному кластері. Як тільки машини стають частиною кластера, вони вже є вузлами. У Docker Swarm зазвичай є кілька робочих вузлів і щонайменше один вузол-менеджер, який відповідає за ефективність використання ресурсів. На кожному вузлі працює балансувальник навантаження, який розподіляє запити між кількома хостами та контейнерами.

Тепер розглянемо основні типи вузлів:

Вузол-менеджер у Docker Swarm

Основна роль вузла-менеджера полягає у розподілі завдань між робочими вузлами. Крім цього, вузол-менеджер виконує деякі управлінські завдання. Основна рекомендація щодо кількості таких вузлів — не перевищувати сім вузлів-менеджерів.

Вузол-лідер у Docker Swarm

Після створення кластера один із доступних вузлів призначається «лідером»; цей процес здійснюється за допомогою алгоритму консенсусу Raft. Цей головний вузол відповідає за координацію завдань, а також за процеси управління кластером.

У разі, якщо вузол-лідер недоступний через технічні причини, за допомогою того ж алгоритму може бути обрано інший вузол-лідер.

Робочий вузол у Docker Swarm

Робочі вузли отримують і виконують завдання, які їм призначає вузол-менеджер. Згідно зі стандартними характеристиками, всі вузли-менеджери також можуть виконувати завдання робочих вузлів, якщо у них є достатньо ресурсів.

Переваги Docker Swarm: чи підходить він вам?

Використання технології контейнерів

Однією з головних переваг Docker Swarm є його здатність повною мірою використовувати технологію контейнерів. Тепер можна розгортати сервіси або додатки в автономному віртуальному середовищі, а до появи цієї технології це було можливо лише за допомогою віртуальної машини. Контейнери є легкими, тому можна ефективніше використовувати обчислювальну потужність комп’ютера.

Забезпечення високої доступності за допомогою Docker Swarm

Висока доступність додатка тепер можлива завдяки надмірності. Може бути до семи менеджерів Swarm, які розподіляють завдання. Це означає, що наявність декількох менеджерів може гарантувати кращу роботу навіть у разі, якщо один із вузлів перестане працювати, оскільки залишаться менеджери, які продовжують працювати.

Вбудований балансування навантаження

Завдання плануються з використанням різних методологій. За допомогою балансування навантаження можна досягти максимально можливого результату, коли робочі навантаження контейнерів розподіляються на найбільш оптимальний хост.

Використання комплексної стратегії для моніторингу та аналізу контейнерів Docker

Проблема зі стандартними інструментами на базі Linux полягає в їхній залежності від аналізу файлів журналів та деяких проблемах зі масштабуванням. Більшість компаній шукають більш централізований підхід із використанням інструментів моніторингу, що враховують особливості контейнерів.

Почніть із комплексної стратегії моніторингу інфраструктури Docker. Це охоплює багато аспектів, зокрема інформацію про конфігурацію, кореляцію подій контейнерів та моніторинг журналів демонів і хостів для отримання повного огляду середовища.