Docker发布集群工具SwarmKit

最近 Docker 公司开源了 Docker 集群管理和容器编排工具 SwarmKit，其主要功能包括节点发现、基于 raft 算法的一致性和任务调度等。

基本概念

服务器上运行 SwarmKit 工具的 swarmd 命令后，即可将其加入到服务器集群中，该服务器就成为集群中的一个 _ 节点 _。SwarmKit 将节点分为两类：

• 工作节点负责通过执行器运行任务。SwarmKit 的默认执行器为 Docker 容器执行器（Docker Container Executor）;
• 管理节点负责接收和响应用户的请求，将集群状态调节成最终状态。

用户可以动态调整节点的角色。

任务被组合成为服务，服务定义了任务类型和任务运行和更新的方式（如任务运行数量、启动间隔等）。

特性

服务编排

SwarmKit 在服务编排方面的特性主要有：

• 服务状态一致性：SwarmKit 会不断对比服务期望状态和实际状态，发现二者不符时（如服务扩容、节点失效），SwarmKit 会自动将服务中的任务调度到其他节点。
• 服务类型：目前 SwarmKit 支持两种服务类型
  • 复制型服务（Replicated Services），针对这类服务 SwarmKit 会在节点上启动期望数量的副本；
  • 全局服务（Global Services），这类服务 SwarmKit 会在所有可用几点上启动一个任务 ;
• 配置项升级：用户可以在任何时候修改服务的一个或多个配置。当配置被修改后，SwarmKit 会协调升级服务中的所有任务，默认的升级策略是批量同时升级。目前支持的升级策略选项有：
  • 并行度：定义并行更新的任务数量 ;
  • 延迟：设置一组更新完成之后的最小等待时间。当配置升级时，SwarmKit 会重启任务，并且等待任务状态为运行中，再等待配置的延迟后，继续执行后续的更新批次 ;
• 重启策略：用户可以定制重启的条件、延迟和最大尝试次数。SwarmKit 会检测任务状态，并按照这些配置进行重启，同时 SwarmKit 会决定是否在不同节点启动任务，避免失效节点对服务产生影响。

调度

SwarmKit 在调度功能上功能有：

• 资源感知：SwarmKit 能够感知节点上的资源，并以此分配和执行任务。
• 资源约束：用户可以通过约束表达式，将任务约束到符合表达式的节点上。对节点的约束条件包括节点 ID、名称和标签等。
• 调度策略：目前 SwarmKit 实现的调度策略是在满足约束条件的前提下，尽可能的分配到负载最低的节点。

集群管理

SwarmKit 对于集群及其节点的管理支持：

• 状态存储：SwarmKit 在内存中维护集群的状态，并能够在集群状态发生异常时迅速作出调整 ;
• 拓扑状态管理：SwarmKit 支持通过 API 或者命令行动态修改节点角色 ;
• 节点管理：SwarmKit API 支持用户修改节点状态。例如可以将节点状态设置为中止（Paused），以避免在该节点上创建新的任务；或者设置为枯竭（Drained）状态，除了禁止创建新任务外，当前节点上的其他任务也会被调度到其他节点上。

总结

相比于之前的 Swarm，这次发布的 SwarmKit 使用更加方便，无需再依赖外部协调软件进行服务发现。同时对容器运行进行了抽象，API 更加间接。SwarmKit 特性和其他服务编排框架如 mesos，kubernetes 等比较类似，目前 SwarmKit 还在活跃开发中，能否攻城略地，让我们拭目以待吧。

感谢郭蕾对本文的审校。

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