Docker Swarm 的前世今生

存储架构 2018-06-19

心静只需一杯茗

概述

在我的 《Docker Swarm集群初探》 一文中,我们实际体验了Docker Swarm容器集群技术的魅力,与《Kubernetes实践录》一文中提到的Kubernetes集群技术相比,Docker Swarm没有Kubernetes显得那么厚重,因此可以认为是更加轻量级的容器集群技术,这也就意味着上手更加方便快捷,使用起来也要省事很多。作为Docker集群技术三(或“四”)架马车之一的Docker Swarm,它从一开始便是Docker官方的“亲儿子”,发展到现在也经历了很多阶段和迭代。作者在学习的过程中也了解了一点其发展历史,发现有几个概念还是挺容易混淆的,因此撰写成文,是梳理,也是总结。

初出茅庐之:经典Swarm

早在2014年底,Docker公司就设计了容器集群的方案组合: Machine + Swarm + Compose 。其中Machine主要用于快速创建Docker运行环境,其支持在创建出来的节点上自动部署Swarm,此时的Swarm我们称为 “经典Swarm” ,它是一款整合跨节点网络的集群式容器服务,其利用Docker守护进程的API,将多节点的计算资源进行汇总,并提供兼容Docker的运行API,使用者只需要在执行Docker命令工具时,用--host参数将目标设置为Swarm服务的IP和端口,即可操作整个容器集群。

当然此时的Swarm局限性较大,比如:

  • 没有副本和负载均衡的概念,这导致服务无法高可用
  • 当然也更不存在什么服务网络管理和跨节点数据存储这些东西
  • 没有服务模型:集群中服务间关系和启动顺序编排也很复杂

于是就有了下面的SwarmKit的诞生。

发展壮大之:SwarmKit

在2016年2月,Docker公司开始了一个名叫 SwarmKit 的项目。而恰在Docker 1.12 RC之前的一段时间,Docker 发布了 Swarmkit,这是一个独立的、开源的容器编排项目。SwarmKit不同于一开始的经典Swarm,它从一开始就重新设计了一套独立的API和模型体系,并且采用独立的客户端命令行工具: swarmctl

和上面的经典Swarm模型相比,它加入了如下特性:

  • 重新设计的一套独立的API和模型体系
  • 使用了自己的CLI( swarmd 命令负责管理, swarmctl 命令用于控制)
  • 节点管理、服务模型更加自然,提供编排和调度服务
  • 将过去Swarm依赖的外部集群一致性存储组件Etcd的核心部分内置化

然而此时的SwarmKit并没有提供诸如服务发现、负载均衡和路由等功能。尽管如此,SwarmKit其实已经是我们今天广泛使用的Docker Swarm集群技术的基石。

厚积薄发之:Swarm Mode

Swarm Mode则更进一步,它在Docker 1.12版本开始为大家所周知,一个 docker swarm 命令 红遍大江南北,这个所谓的Swarm Mode其实就是我们今天所广泛使用的Docker Swarm集群技术。

然而Swarm Mode并不是一个全新的东西,也并不是一个全新的模式,而是站在SwarmKit的巨人肩膀上发展起来的,是Docker中的一组与集群相关功能的统称而已。Docker将SwarmKit的核心模块内嵌于Docker的后台服务之中,通过不同的命令允许使用者同时以“本节点”和“本集群”这两种视角来操作整个集群,增加了集群的管理、节点的管理、服务的管理和编排等等一系列高级特性,就像在我的 《Docker Swarm集群初探》 一文中体验的那样。

因此总结一下Swarm Mode就是:

docker swarm

对比总结

如果用一张图来表示 Docker、经典Swarm、SwarmKit、Swarm Mode 四个概念之间的关系,则大致可以如下图所示:

四者之间的关系

正如图中所示,SwarmKit 和 Swarm Mode 重叠的部分表示的是相应的项目之间存在代码层面的互相引用或组件形式的依赖,其实 Swarm Mode 所创建的集群本质上并无异于 SwarmKit 集群。

更细致一点,我们从SwarmKit和Swarm Mode二者在一些常用命令操作上的比较来看看二者的区别和联系:

1. 创建集群

swarmd
docker swarm init

2. 往集群中添加节点

swarmd --hostname worknode --join-addr [IP:端口] --join-token [Token]
docker swarm join --token [token] [IP:端口]

3. 查看集群节点信息

swarmctl node ls
docker node ls

4. 创建服务

swarmctl service create --name [服务名] --image [镜像名]
docker service create --name [服务名] [镜像名]

5. 服务扩容

swarmctl service update [服务名] --replicas [副本数目]
docker service scale [服务名]=[副本数目]

6. 服务(镜像)升级

swarmctl service update [服务名] --image [镜像名]
docker service update [服务名] --image [镜像名]

从命令行操作来看,Swarm Mode其实非常类似于SwarmKit,然而前者更加靠近 Docker 原生态圈的命令,因此更加人性化。

后记

如果有兴趣,也可以抽点时间看看作者一些关于容器化、微服务化方面的文章:

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