在Docker Swarm集群中運行Java EE應用

jopen 9年前發布 | 21K 次閱讀 Docker

Docker Swarm是Docker的原生集群。它允許你使用全套的Docker工具來創建和訪問一批Docker主機。Docker Swarm提供標準的Docker API，任何可以與Docker后臺通信的工具都能夠使用Swarm將其擴展到多個主機上。

9.1 Docker Swarm關鍵組件
在Docker Swarm集群中運行Java EE應用

Swarm Manager：Docker Swarm有一個管理者，是一臺預先準備的Docker主機，作為所有管理工作的唯一入口。它策劃和調度整個集群的容器。當前僅允許集群中有一個管理者的實例。這是一個高可用架構的單點故障，在未來的Swarm版本中將會允許其他的管理者，參見 #598。

Swarm Nodes：容器被部署在節點上。每一個Swarm節點能夠被管理者訪問，每一個節點必須監聽相同的TCP端口。每一個節點運行一個Docker Swarm代理，用來注冊使用的Docker后臺，監控和更新后端發現的節點狀態。容器運行在一個節點上。

Scheduler Strategy：不同的調度策略（緊密，寬松（默認），隨機）用來選擇運行容器的最佳節點。默認的策略是的運行容器的節點數最少。通過不同類型的過濾器，比如限制條件和相似性，用來考慮一個合適的調度算法。

Node Discovery Service：Swarm默認使用本機的發現服務，以Docker Hub為基礎，通過令牌來發現集群中的節點。但是etcd，consul，和ZooKeeper也能夠作為服務發現。這是特別有用的如果不能訪問因特網，或者你在一個封閉網絡內運行。一個新的服務發現后臺能夠這樣被創建，主機服務發現在防火墻內部是有用的，就像 #660 討論的。

Standard Docker API：Docker Swarm提供了標準的Docker API，因此任何能夠和單一Docker主機通信的工具將能無縫擴展到多個主機。這就意味著如果你在shell腳本中使用Docker CLI來配置多個Docker主機，同樣的CLI將會和Swarm集群通信，然后Docker Swarm將會作為代理在集群中運行。

9.2. 創建一個Docker Swarm集群

創建Swarm最簡單的方式是，使用正式的Docker鏡像：
```
 From Internet
docker run --rm swarm create
 From Instructor
docker run --rm classroom.example.com:5000/swarm create
```
這個命令返回一個發現令牌，文檔中使用TOKEN來標記它，它是一個唯一的集群ID。它將在隨后的創建master和節點的時候使用。集群ID由Docker Hub的發現服務返回。

它顯示如下輸出：
```
Unable to find image 'swarm:latest' locally
latest: Pulling from swarm
55b38848634f: Pull complete
fd7bc7d11a30: Pull complete
db039e91413f: Pull complete
1e5a49ab6458: Pull complete
5d9ce3cdadc7: Pull complete
1f26e949f933: Pull complete
e08948058bed: Already exists
swarm:latest: The image you are pulling has been verified. Important: image verification is a tech preview feature and should not be relied on to provide security.
Digest: sha256:0e417fe3f7f2c7683599b94852e4308d1f426c82917223fccf4c1c4a4eddb8ef
Status: Downloaded newer image for swarm:latest
1d528bf0568099a452fef5c029f39b85
```
最后一行就是TOKEN。

注意：確保記錄下這個集群ID，因為之后不會再顯示。這個問題將在 #661中被修復。
Swarm完全集成在Docker Machine中，所以最簡單的方式是像下面這樣：
```
 From Internet
docker-machine create -d virtualbox --swarm --swarm-master --swarm-discovery token://<token> swarm-master
 From Instructor
docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-boot2docker-url=http://classroom.example.com:8082/downloads/boot2docker.iso --engine-insecure-registry=classroom.example.com:5000 --swarm --swarm-master --swarm-discovery token://<token> swarm-master
```
使用前面步驟中的TOKEN替換對應的內容。

--swarm在machine中配置swarm，--swarm-mster配置創建的machine作為Swarm master。Swarm master和Docker Hub上的服務進行通信，通知它一個master在集群中被創建了。
1. 連接剛剛創建的master，獲取相關信息： {{{
  eval "$(docker-machine env swarm-master)"
  docker info
  }}}
注意：如果你使用Windows，使用docker-machine env swarm-master命令，復制輸出內容到編輯器中，用SET替換所有的EXPORT，去掉所有的引號和重復的/ 。
輸出內容如下：
```
docker info
Containers: 2
Images: 7
Storage Driver: aufs
Root Dir: /mnt/sda1/var/lib/docker/aufs
Backing Filesystem: extfs
Dirs: 11
Dirperm1 Supported: true
Execution Driver: native-0.2
Logging Driver: json-file
Kernel Version: 4.0.5-boot2docker
Operating System: Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015
CPUs: 1
Total Memory: 996.2 MiB
Name: swarm-master
ID: DLFR:OQ3E:B5P6:HFFD:VKLI:IOLU:URNG:HML5:UHJF:6JCL:ITFH:DS6J
Debug mode (server): true
File Descriptors: 22
Goroutines: 36
System Time: 2015-07-11T00:16:34.29965306Z
EventsListeners: 1
Init SHA1:
Init Path: /usr/local/bin/docker
Docker Root Dir: /mnt/sda1/var/lib/docker
Username: arungupta
Registry: https://index.docker.io/v1/
Labels:
provider=virtualbox
```
1. 創建Swarm節點： {{{
  #From Internet
  docker-machine create -d virtualbox --swarm --swarm-discovery token://<TOKEN> swarm-node-01
From Instructor
docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-boot2docker-url= http://classroom.example.com:8 ... r.iso --engine-insecure-registry=classroom.example.com:5000 --swarm --swarm-discovery token://<TOKEN> swarm-node-01
}}}

使用早先的集群ID替換TOKEN。

節點會和Docker Hub上的服務通信，并加入之前創建的集群。通過--swarm-discovery token://...的方式來指定。讓我們來創建第二個節點：
```
 From Internet
docker-machine create -d virtualbox --swarm --swarm-discovery token://<TOKEN> swarm-node-02
 From Instructor
docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-boot2docker-url=http://classroom.example.com:8082/downloads/boot2docker.iso --engine-insecure-registry=classroom.example.com:5000 --swarm --swarm-discovery token://<TOKEN> swarm-node-02
```
使用早先的集群ID替換TOKEN。
1. 顯示創建的所有節點 {{{
  docker-machine ls
  }}}
顯示的輸出如下：
docker-machine ls NAME ACTIVE DRIVER STATE URL SWARM
lab virtualbox Running tcp://192.168.99.101:2376
swarm-master * virtualbox Running tcp://192.168.99.102:2376 swarm-master (master)
swarm-node-01 virtualbox Running tcp://192.168.99.103:2376 swarm-master
swarm-node-02 virtualbox Running tcp://192.168.99.104:2376 swarm-master

存在集群中的machine會出現一個集群名字在SWARM列下，否則是一個空白。例如“lab”和“summit2015”是獨立的 machine，而其他的所有machine是“swarm-master”集群的一部分。Swarm master同樣在SWARM列中定義為（master）。
1. 連接Swarm集群，查看相關信息： {{{
  eval "$(docker-machine env --swarm swarm-master)"
  docker info
  }}}
輸出如下顯示：
docker info Containers: 4
Images: 3
Role: primary
Strategy: spread
Filters: affinity, health, constraint, port, dependency
Nodes: 3
swarm-master: 192.168.99.102:2376
└ Containers: 2
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
└ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
swarm-node-01: 192.168.99.103:2376
└ Containers: 1
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
└ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
swarm-node-02: 192.168.99.104:2376
└ Containers: 1
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
└ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
CPUs: 3
Total Memory: 3.065 GiB

這里有3個節點，一個Swarm master，2個Swarm節點。總共有4個容器運行在集群中，1個Swarm代理運行在master和節點上，以及一個swarm-agent-master運行在master上。
1. 顯示集群中的所有節點： {{{
  docker run swarm list token://<TOKEN>
  }}}
輸出顯示如下：
docker run swarm list token://1d528bf0568099a452fef5c029f39b85 192.168.99.103:2376
192.168.99.104:2376
192.168.99.102:2376

9.3. 部署Java EE應用到Docker Swarm集群

現在有了一個完整的集群，我們需要部署Java EE應用到集群中。

Swarm檢查節點中發布的部署，唯一要做的是，我們需要按照在部署Java EE7應用（容器鏈接方式）中說過的一樣來部署應用。
1. 啟動MySQL服務器： {{{
  #From Internet
  docker run --name mysqldb -e MYSQL_USER=mysql -e MYSQL_PASSWORD=mysql -e MYSQL_DATABASE=sample -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=supersecret -p 3306:3306 -d mysql
From Instructor
docker run --name mysqldb -e MYSQL_USER=mysql -e MYSQL_PASSWORD=mysql -e MYSQL_DATABASE=sample -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=supersecret -p 3306:3306 -d classroom.example.com:5000/mysql
}}}

-e定義數據庫啟動時的環境變量，來允許我們通過這個用戶和密碼訪問數據庫。
1. 啟動WildFly并部署Java EE7 應用： {{{
  #From Internet
  docker run -d --name mywildfly --link mysqldb:db -p 8080:8080 arungupta/wildfly-mysql-javaee7
From Instructor
docker run -d --name mywildfly --link mysqldb:db -p 8080:8080 classroom.example.com:5000/wildfly-mysql-javaee7
}}}

這里使用之前說過的 Docker容器鏈接。
1. 檢查集群狀態：> docker info Containers: 7
  Images: 5
  Role: primary
  Strategy: spread
  Filters: affinity, health, constraint, port, dependency
  Nodes: 3
  swarm-master: 192.168.99.102:2376
  └ Containers: 2
  └ Reserved CPUs: 0 / 1
  └ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
  └ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
  swarm-node-01: 192.168.99.103:2376
  └ Containers: 2
  └ Reserved CPUs: 0 / 1
  └ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
  └ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
  swarm-node-02: 192.168.99.104:2376
  └ Containers: 3
  └ Reserved CPUs: 0 / 1
  └ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
  └ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
  CPUs: 3
  Total Memory: 3.065 GiB
“swarm-node-02”運行了3個容器，讓我們看看運行的容器內容：

eval "$(docker-machine env swarm-node-02)" docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
35325d730c97 arungupta/wildfly-mysql-javaee7 "/opt/jboss/wildfly/ 57 seconds ago Up 56 seconds 0.0.0.0:32768->8080/tcp rafael_mywildfly_1
dd3525575b12 mysql "/entrypoint.sh mysq 57 seconds ago Up 56 seconds 3306/tcp rafael_mysqldb_1
e9f655cbcb4b swarm:latest "/swarm join --adver 27 minutes ago Up 27 minutes 2375/tcp swarm-agent

1.訪問應用：
```
curl http://$(docker-machine ip swarm-node-02):8080/employees/resources/employees
```
查看輸出內容：
```
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?><collection><employee><id>1</id><name>Penny</name></employee><employee><id>2</id><name>Sheldon</name></employee><employee><id>3</id><name>Amy</name></employee><employee><id>4</id><name>Leonard</name></employee><employee><id>5</id><name>Bernadette</name></employee><employee><id>6</id><name>Raj</name></employee><employee><id>7</id><name>Howard</name></employee><employee><id>8</id><name>Priya</name></employee></collection>
```
9.4. 使用Docker Compose部署Java EE應用到Docker Swarm集群中

使用Docker Compose管理多個容器解釋了多個容器經驗怎樣通過Docker Compose來簡單的啟動。
1. 連接“swarm-node-02”：
```
eval "$(docker-machine env swarm-node-02)"
```
2. 停止MySQL和WildFly容器：
```
docker ps -a | grep wildfly | awk '{print $1}' | xargs docker rm -f
docker ps -a | grep mysql | awk '{print $1}' | xargs docker rm -f
```
3. 使用docker-compose.yml文件來啟動容器
```
docker-compose up -d
Creating wildflymysqljavaee7_mysqldb_1...
Creating wildflymysqljavaee7_mywildfly_1...
```
4. 檢查集群中運行的容器：
```
eval "$(docker-machine env --swarm swarm-master)"
docker info
```
查看輸出內容：
docker info Containers: 7
Images: 5
Role: primary
Strategy: spread
Filters: affinity, health, constraint, port, dependency
Nodes: 3
swarm-master: 192.168.99.102:2376
└ Containers: 2
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
└ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
swarm-node-01: 192.168.99.103:2376
└ Containers: 2
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
└ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
swarm-node-02: 192.168.99.104:2376
└ Containers: 3
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.022 GiB
└ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.0.5-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.7.0 (TCL 6.3); master : 7960f90 - Thu Jun 18 18:31:45 UTC 2015, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
CPUs: 3
Total Memory: 3.065 GiB
1. 再次連接“swarm-node-02”： {{{
  eval "$(docker-machine env swarm-node-02)"
  }}}
查看當前運行的容器列表：
```
docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                             COMMAND                CREATED             STATUS              PORTS                     NAMES
35325d730c97        arungupta/wildfly-mysql-javaee7   "/opt/jboss/wildfly/   57 seconds ago      Up 56 seconds       0.0.0.0:32768->8080/tcp   rafael_mywildfly_1
dd3525575b12        mysql                   "/entrypoint.sh mysq   57 seconds ago      Up 56 seconds       3306/tcp                  rafael_mysqldb_1
e9f655cbcb4b        swarm:latest                      "/swarm join --adver   27 minutes ago      Up 27 minutes       2375/tcp                  swarm-agent
```
1. 檢查日志 {{{
  docker-compose logs
  }}}
使用 https://github.com/javaee-samp ... es/55 增加容器可視化。

原文鏈接： 9. Java EE Application on Docker Swarm Cluster

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