SwarmKit集群管理和容器編排工具

SwarmKit是Docker公司開源的Docker集群管理和容器編排工具，其主要功能包括節(jié)點發(fā)現(xiàn)、基于raft算法的一致性和任務(wù)調(diào)度等。

基本概念

服務(wù)器上運行SwarmKit工具的swarmd命令后，即可將其加入到服務(wù)器集群中，該服務(wù)器就成為集群中的一個節(jié)點。SwarmKit將節(jié)點分為兩類：

• 工作節(jié)點負(fù)責(zé)通過執(zhí)行器運行任務(wù)。SwarmKit的默認(rèn)執(zhí)行器為Docker容器執(zhí)行器（Docker Container Executor）;

• 管理節(jié)點負(fù)責(zé)接收和響應(yīng)用戶的請求，將集群狀態(tài)調(diào)節(jié)成最終狀態(tài)。

用戶可以動態(tài)調(diào)整節(jié)點的角色。

任務(wù)被組合成為服務(wù)，服務(wù)定義了任務(wù)類型和任務(wù)運行和更新的方式（如任務(wù)運行數(shù)量、啟動間隔等）。

特性

服務(wù)編排

SwarmKit在服務(wù)編排方面的特性主要有：

• 服務(wù)狀態(tài)一致性：SwarmKit會不斷對比服務(wù)期望狀態(tài)和實際狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)二者不符時（如服務(wù)擴(kuò)容、節(jié)點失效），SwarmKit會自動將服務(wù)中的任務(wù)調(diào)度到其他節(jié)點。

• 服務(wù)類型：目前SwarmKit支持兩種服務(wù)類型

• 復(fù)制型服務(wù)（Replicated Services），針對這類服務(wù)SwarmKit會在節(jié)點上啟動期望數(shù)量的副本；

• 全局服務(wù)（Global Services），這類服務(wù)SwarmKit會在所有可用幾點上啟動一個任務(wù);

• 配置項升級：用戶可以在任何時候修改服務(wù)的一個或多個配置。當(dāng)配置被修改后，SwarmKit會協(xié)調(diào)升級服務(wù)中的所有任務(wù)，默認(rèn)的升級策略是批量同時升級。目前支持的升級策略選項有：

• 并行度：定義并行更新的任務(wù)數(shù)量;

• 延遲：設(shè)置一組更新完成之后的最小等待時間。當(dāng)配置升級時，SwarmKit會重啟任務(wù)，并且等待任務(wù)狀態(tài)為運行中，再等待配置的延遲后，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的更新批次;

• 重啟策略：用戶可以定制重啟的條件、延遲和最大嘗試次數(shù)。SwarmKit會檢測任務(wù)狀態(tài)，并按照這些配置進(jìn)行重啟，同時SwarmKit會決定是否在不同節(jié)點啟動任務(wù)，避免失效節(jié)點對服務(wù)產(chǎn)生影響。

調(diào)度

SwarmKit在調(diào)度功能上功能有：

• 資源感知：SwarmKit能夠感知節(jié)點上的資源，并以此分配和執(zhí)行任務(wù)。

• 資源約束：用戶可以通過約束表達(dá)式，將任務(wù)約束到符合表達(dá)式的節(jié)點上。對節(jié)點的約束條件包括節(jié)點ID、名稱和標(biāo)簽等。

• 調(diào)度策略：目前SwarmKit實現(xiàn)的調(diào)度策略是在滿足約束條件的前提下，盡可能的分配到負(fù)載最低的節(jié)點。

集群管理

SwarmKit對于集群及其節(jié)點的管理支持：

• 狀態(tài)存儲：SwarmKit在內(nèi)存中維護(hù)集群的狀態(tài)，并能夠在集群狀態(tài)發(fā)生異常時迅速作出調(diào)整;

• 拓?fù)錉顟B(tài)管理：SwarmKit支持通過API或者命令行動態(tài)修改節(jié)點角色;

• 節(jié)點管理：SwarmKit API支持用戶修改節(jié)點狀態(tài)。例如可以將節(jié)點狀態(tài)設(shè)置為中止（Paused），以避免在該節(jié)點上創(chuàng)建新的任務(wù)；或者設(shè)置為枯竭（Drained）狀態(tài)，除了禁止創(chuàng)建新任務(wù)外，當(dāng)前節(jié)點上的其他任務(wù)也會被調(diào)度到其他節(jié)點上。