代码篇 | Docker1.12+Swarm构建动态微服务应用

摘要：首先启动该命令。这项机制在实际生产当中无疑非常重要。那么下面我们回顾一下之前了解到的信息我们创建了一款小型动态微服务应用，完全由构成。在多数情况下，这能够为应用后端服务建立起独立的代理机制。

这次数人云与大家分享的文章里，主要介绍了Docker Swarm如何凭借革新对整体场景进一步加以简化。事实上，如今我们已经可以轻松且直观地构建起一套Docker Swarm集群，快来一起体验一下吧：）

下面先来看看各项具体的更新内容：

我们在之前提到过一个示例，即一款由前端与多项后端服务共同构成的微服务应用。其中前端为Traefik HTTP代理，负责将各项请求路由至后端服务。而后端则非常简单，是一套基于Go的HTTP Web服务器，负责返回其运行所在的容器ID。

新的Docker Swarm不再需要为应用容器设置独立的HTTP代理。如上图所示的原有架构现在被精简为下图所示的形式：

移动部件更少了——赞！

另外，我们还为后端服务内置了负载均衡机制。我们甚至能够立足于集群内的任一节点访问这些服务。Docker Swarm还集成有一种内置网状路由机制，用于将各请求路由至适合的后端容器当中。

面对这些新功能，有些朋友可能认为Docker Swarm集群的设置过程会比原本更为复杂。事实上，整个流程反而更加简单。

仍然半信半疑？下面一起来看。

没错，这次我们仍然使用Raspberry Pi集群。我使用的是Docker 1.12内部版本，并将其安装在Raspberry Pi上。当Docker 1.12推出正式版后，我们会对内容做出针对性更新。

下面看看当前配置：

root@pi6 $ docker version
Client:
Version:      1.12.0-rc1
API version:  1.24
Go version:   go1.6.2
Git commit:   1f136c1-unsupported
Built:        Wed Jun 15 15:35:51 2016
OS/Arch:      linux/arm

Server:
Version:      1.12.0-rc1
API version:  1.24
Go version:   go1.6.2
Git commit:   1f136c1-unsupported
Built:        Wed Jun 15 15:35:51 2016
OS/Arch:      linux/arm

很好，Docker 1.12 RC1已经准备就绪。下面启动各项必要服务。

首先看看我们能否在Docker CLI中找到隐藏的各项新功能。

root@pi6 $ docker
Usage: docker [OPTIONS] COMMAND [arg...]
      docker [ --help | -v | --version ]

A self-sufficient runtime for containers.
   ...
   service   Manage Docker services
   ...
   stats     Display a live stream of container(s) resource usage statistics
   ...
   swarm     Manage Docker Swarm
   ...
   update    Update configuration of one or more containers

Run "docker COMMAND --help" for more information on a command.

我直接去掉了其中与上代版本完全一致的部分，而只留了不同之处。

现在我们可以使用docker swarm命令了。

查询其具体作用：

root@pi6 $ docker swarm

Usage:  docker swarm COMMAND

Manage Docker Swarm

Options:
      --help   Print usage

Commands:
  init        Initialize a Swarm.
  join        Join a Swarm as a node and/or manager.
  update      update the Swarm.
  leave       Leave a Swarm.
  inspect     Inspect the Swarm

  Run "docker swarm COMMAND --help" for more information on a command.

就是说其用于“初始化一套Swarm”。看起来正是我们需要的。首先启动该命令。

root@pi6 $ docker swarm init
Swarm initialized: current node (1njlvzi9rk2syv3xojw217o0g) is now a manager.

现在我们的Swarm管理节点已经开始运行，接下来为集群添加更多节点。

前往集群中的另一节点并执行：

root@pi1 $ docker swarm join pi6:2377
This node joined a Swarm as a worker.

使用上述命令，我们在刚刚创建的初始Swarm集群中声明了应当加入该Swarm管理节点的各个新节点。Docker Swarm会在后台执行相关操作。

举例来说，其会为不同集群节点设置经过加密的彼此通信通道。我们不再需要自行管理TLS证书。

每位曾经设置过Docker Swarm集群的朋友，都会意识到新的流程有多么简单。
不过到这儿还没有结束。

Swarm管理节点中的一条“docker info”带来了一些有趣的提示。我仍然删去其中不必要的部分：

root@pi6 $ docker info
...
Swarm: active
NodeID: 1njlvzi9rk2syv3xojw217o0g
IsManager: Yes
Managers: 1
Nodes: 2
CACertHash: sha256:de4e2bff3b63700aad01df97bbe0397f131aabed5fabb7732283f044472323fc
...
Kernel Version: 4.4.10-hypriotos-v7+
Operating System: Raspbian GNU/Linux 8 (jessie)
OSType: linux
Architecture: armv7l
CPUs: 4
Total Memory: 925.4 MiB
Name: pi6
...

如大家所见，我们现在已经在“docker info”输出结果中有了新的“Swarm”部分，其告诉我们当前节点属于一套Swarm管理节点，且该集群由两个集群节点构成。

在第二个节点上，其输出结果与管理节点稍有不同：

Swarm: active
NodeID: 3fmwt4taurwxczr2icboojz8g
IsManager: No

到这里，我们已经拥有了一套有趣但仍然空空如也的Swarm集群。

我们还需要了解Docker 1.12中的service这项全新抽象定义。大家可能在前面的输出结果中注意到了docker service命令。所谓docker service，是指运行在容器当中且负责为外部世界提供运行在Swarm集群内的“service”的软件片段。

这样的一项服务可以由单一或者多套容器构成。在后一种情况下，我们可以确保服务拥有高可用性及/或负载均衡能力。

下面使用之前创建的“whoami”镜像建立这样一项服务。

root@pi6 $ docker service create --name whoami -p 80:8000 hypriot/rpi-whoami
buy0q65lw7nshm76kvy5imxk3

在“docker swarm ls”命令的帮助下，我们可以检查这项新服务的状态。

root@pi6 $ docker service ls
ID            NAME    SCALE  IMAGE               COMMAND
buy0q65lw7ns  whoami  1      hypriot/rpi-whoami

下面检查我们是否能够通过curl命令向eth0网络接口发送l http命令，从而请求目录页面。

root@pi6 $ curl http://192.168.178.24
I"m 1b6df814c654

一切顺利，鼓掌！

有些朋友可能注意到，“docker swarm ls”命令的标题行中存在“SCALE”部分，这似乎意味着我们可以对服务进行扩展。

root@pi6 $ docker service scale whoami=5
whoami scaled to 5

那就来实际验证一下吧：

root@pi6 $ docker service ls
ID            NAME    SCALE  IMAGE               COMMAND
buy0q65lw7ns  whoami  5      hypriot/rpi-whoami

root@pi6 $ for i in {1..5}; do curl http://192.168.178.24; done
I"m 8db1657e8517
I"m e1863a2be88d
I"m 1b6df814c654
I"m 8db1657e8517
I"m e1863a2be88d

非常简单。

但这种方式与原有Swarm其实差不多，只不过在使用感受上更便捷也更快速。请注意，我们使用的是Raspberry Pi而非强大的服务器，所以要对性能拥有较为保守的估计。

下面从单一Docker引擎的角度来看看目前的运行状态：

root@pi6 $ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                       COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
e1863a2be88d        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             2 minutes ago       Up 2 minutes        8000/tcp            whoami.4.0lg12zndbal72exqe08r9wvpg
8db1657e8517        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             2 minutes ago       Up 2 minutes        8000/tcp            whoami.5.5z6mvsrdy73m5w24icgsqc8i2
1b6df814c654        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             8 minutes ago       Up 8 minutes        8000/tcp            whoami.1.bg4qlpiye6h6uxyf8cmkwuh52

如大家所见，已经启动的容器有5套，其中3套驻留于“pi6”中。

下面看看是否能够找到其它容器：

root@pi1 docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                       COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
db411a119c0a        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             6 minutes ago       Up 6 minutes        8000/tcp            whoami.2.2tf7yhmx9haol7e2b7xib2emj
0a4bf32fa9c4        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             6 minutes ago       Up 6 minutes        8000/tcp            whoami.3.2r6mm091c2ybr0f9jz4qaxw9k

那么如果我们将这套Swarm集群驻留在“pi1”上，结果又会如何？

root@pi1 docker swarm leave
Node left the default swarm.

下面看看另一节点上的运行情况：

docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                       COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
58620e3d533c        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             46 seconds ago      Up 43 seconds       8000/tcp            whoami.2.cgc4e2ixulc2f3ehr4laoursg
acc9b523f434        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             46 seconds ago      Up 43 seconds       8000/tcp            whoami.3.67bhlo3nwgehthi3bg5bfdzue
e1863a2be88d        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             8 minutes ago       Up 8 minutes        8000/tcp            whoami.4.0lg12zndbal72exqe08r9wvpg
8db1657e8517        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             8 minutes ago       Up 8 minutes        8000/tcp            whoami.5.5z6mvsrdy73m5w24icgsqc8i2
1b6df814c654        hypriot/rpi-whoami:latest   "/http"             15 minutes ago      Up 14 minutes       8000/tcp            whoami.1.bg4qlpiye6h6uxyf8cmkwuh52

这里的情况相当于“pi1”节点发生故障，此时“pi1”中运行的全部容器都会被自动迁移至另一集群节点。这项机制在实际生产当中无疑非常重要。

那么下面我们回顾一下之前了解到的信息：

我们创建了一款小型动态微服务应用，完全由Docker构成。Docker Swarm现在被整合至Docker-Engine当中，而不再以独立软件形式存在。在多数情况下，这能够为应用后端服务建立起独立的代理机制。不再需要使用nginx、HAProxy或者Traefik。

尽管活动部件数量有所减少，但我们现在反而拥有了内置的高可用性与负载均衡功能。我非常期待未来Docker Swarm正式版本中会带来哪些新的惊喜，又如何与Docker Compose进行协作。