Docker Swarm高可用性

一、前言

　　在Docker Swarm集群中，Swarm manager负责管理整个集群，如果管理节点manager出现故障，虽然不会影响现有的服务和工作节点，但是我们不能继续管理我们的docker swarm集群。所以可以增加多个管理节点，这将使集群具备高可用性且节点故障容错能力。

　　管理节点作用：

• 维护集群状态
• 调度服务
• 提供swarm模式的HTTP API

二、集群高可用

　　2.1 扩展集群

　　Docker UCP(Docker的集群管理工具) 设计为可以随应用大小和使用率的增长而水平扩展。可以在 UCP 集群中添加或删除节点来扩展集群以满足需求。由于 UCP 利用 Docker 引擎提供的集群功能，因此您可以使用 docker swarm join 命令向集群中添加更多节点。在加入新节点时，UCP 服务将在此节点中自动开始运行。　　

# 在将节点加入Swarm集群中时，可以选择加入的是工作节点还是管理节点

# 加入工作节点
[root@manager ~]# docker swarm join-token worker
To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-3fzyz5knfbhw9iqlzxhb6dmzdtr0izno9nr7iqc5wid09uglh8-0mocmawzvm3xge6s37n5a48fw 172.16.60.95:2377

# 加入管理节点
[root@manager ~]# docker swarm join-token manager
To add a manager to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-3fzyz5knfbhw9iqlzxhb6dmzdtr0izno9nr7iqc5wid09uglh8-ayq7p26q6cwpxomwflo7vx3fu 172.16.60.95:2377

　　2.2 更改节点角色

　　可以通过docker node promote/demote来节点改变成管理或工作节点　　

root@manager ~]# docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
kfi2r4dw6895z5yvhlbyzfck6 *   manager             Ready               Drain               Leader              18.03.0-ce
41hev84z7mliyhyhkthrcf4iv     node-01             Ready               Active                                  18.03.0-ce
j1bmj304wnbz23ng1w88wvkge     node-02             Ready               Active                                  18.03.0-ce
gsya6g8dsnjrr3cxm0cyonm4b     node-03             Ready               Active                                  18.03.0-ce

# 目前只有一个管理节点manager，

#现在讲node-01提升为管理节点

[root@manager ~]# docker node promote node-01 manager
Node node-01 promoted to a manager in the swarm.
Node kfi2r4dw6895z5yvhlbyzfck6 is already a manager.

[root@manager ~]# docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
kfi2r4dw6895z5yvhlbyzfck6 *   manager             Ready               Drain               Leader              18.03.0-ce
41hev84z7mliyhyhkthrcf4iv     node-01             Ready               Active              Reachable           18.03.0-ce
j1bmj304wnbz23ng1w88wvkge     node-02             Ready               Active                                  18.03.0-ce
gsya6g8dsnjrr3cxm0cyonm4b     node-03             Ready               Active                                  18.03.0-ce

#可以看到node-01的 MANAGER STATUS 已经是Reachable

　　通过node-01管理Swarm集群

# 可以执行docker manager的命令

[root@node-01 ~]# docker service ls
ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
n85ykahh7vfs        my-centos           replicated          1/1                 centos:latest
qwuil9kydeya        my-web              replicated          5/5                 nginx:latest        *:80->80/tcp
c7gmtmfacqt5        web-test            replicated          5/5                 nginx:latest

　　2.3 高可用性的要求

　　为了充分利用swarm的容错特性，docker建议管理节点的数量为奇数。Swarm的manager节点之间是基于raft一致性算法来处理关系，那么manager节点中就会有三种不同的角色：指挥者、跟随者和选举者。Docker官方建议Swarm中管理节点最好不要超过7个，通常情况下5个就够了。

　　

Swarm Size	Majority	Fault Tolerance
1	1	0
2	2	0
3	2	1
4	3	1
5	3	2
6	4	2
7	4	3
8	5	3
9	5	4

　　

　　所以这边swarm集群中有4台主机，需要有3个管理节点

[root@manager ~]# docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
kfi2r4dw6895z5yvhlbyzfck6 *   manager             Ready               Drain               Leader              18.03.0-ce
41hev84z7mliyhyhkthrcf4iv     node-01             Ready               Active              Reachable           18.03.0-ce
j1bmj304wnbz23ng1w88wvkge     node-02             Ready               Active              Reachable           18.03.0-ce
gsya6g8dsnjrr3cxm0cyonm4b     node-03             Ready               Active                                  18.03.0-ce

　　2.4 验证高可用性

　　停止manager管理节点的docker服务

#  manager节点
[root@manager ~]# systemctl stop docker

# 查看节点信息
[root@node-01 ~]# docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
kfi2r4dw6895z5yvhlbyzfck6     manager             Down                Drain               Unreachable         18.03.0-ce
41hev84z7mliyhyhkthrcf4iv *   node-01             Ready               Active              Leader              18.03.0-ce
j1bmj304wnbz23ng1w88wvkge     node-02             Ready               Active              Reachable           18.03.0-ce
gsya6g8dsnjrr3cxm0cyonm4b     node-03             Ready               Active                                  18.03.0-ce

　　可以看到现在node-01现在是leader了

　　查看节点状态：

# 管理节点的状态
docker node inspect manager --format "{{ .ManagerStatus.Reachability }}"
reachable