Containers series IV: Docker Swarm
Serie de artigos sobre containers (Docker, Docker Compose, Docker Swarm e Kubernetes).
Lab 4 - Docker Swarm
Orquestrando containers
Docker Swarm permite orquestrar containers em um cluster formado por vários servidores. De esta forma conseguimos garantir as seguintes propriedades nos containers gerenciados pelo orquestrador:
- tolerância a falhas: se um dos servidores do cluster cair, o container automaticamente será iniciado em outro servidor do cluster
- alta disponibilidade: várias réplicas de cada container podem ser executadas em vários servidores do cluster
- escalabilidade: o número de réplicas de cada container pode ser aumentado a qualquer momento em funçao da demanda
Vamos trabalhar com duas máquinas virtuais (T1 e T2). Se elas tiver rodando na nuvem, devem pertencer ao mesmo security group (ou ter um security group em común).
Requisitos
- 2 VMs
Ubuntu 18.04ouAmazon Linuxcom Docker instalado com no mínimo 2 GB de memória cada (na AWS usar flavor t2.small ou maior) - As duas VMs devem pertencer ao mesmo security group (ou ter um security group em común). Se nao for suficiente, liberar a porta 2377 no security group da VM que for ser manager do cluster. Pode usar o comando
telnetpara testar a comunicaçao (telnet $ip $porta). Um exemplo de security group para o manager:
Criação do cluster
- [T1] Inicialização do manager:
$ docker swarm init Swarm initialized: current node (1y4bix4oby6nq2jxx5ft4rhd0) is now a manager. To add a worker to this swarm, run the following command: docker swarm join --token SWMTKN-1-5it2k13vtptja3tl2xpgjywr856a4r7siuve20r2ev9h98gfrj-498uqdu6x8o74b816orz6s5gn 172.31.47.198:2377 To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions. - [T2] Na segunda maquina virtual, inicialização do worker:
$ docker swarm join --token SWMTKN-1-5it2k13vtptja3tl2xpgjywr856a4r7siuve20r2ev9h98gfrj-498uqdu6x8o74b816orz6s5gn 172.31.47.198:2377 This node joined a swarm as a worker. - [T1] Listar os servidores que fazem parte do cluster Docker Swarm desde o manager:
$ docker node ls ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS ENGINE VERSION 4hx9zm7docinufxy1mm62yynm ip-172-31-32-255 Ready Active 19.03.6 1y4bix4oby6nq2jxx5ft4rhd0 * ip-172-31-47-198 Ready Active Leader 19.03.6 - [T2] Desde o worker não é possível executar nenhum comando do Docker Swarm, p.ex.:
$ docker node ls Error response from daemon: This node is not a swarm manager. Worker nodes can't be used to view or modify cluster state. Please run this command on a manager node or promote the current node to a manager.
Uso
- [T1] Navegar até a pasta
fiap/bdt/microservices/swarm/v1de este repositório git:$ cd fiap/aso/microservices/swarm/v1 $ pwd /home/ubuntu/fiap/aso/microservices/swarm/v1 $ ls docker-compose.yaml - [T1] Mostrar o conteúdo do arquivo
docker-compose.yaml. São definidos dois serviços:- api: a API escrita em Python, que tem dependência (consulta) o serviço mysql, com 3 réplicas
- mysql: o servidor MySQL, com mapeamento de portas (porta 3306), persistência de dados (pasta
/var/lib/mysql) e algumas variáveis de entorno, com 1 réplica
$ cat docker-compose.yaml version: '3' services: api: image: josecastillolema/api ports: - "3000:5000" depends_on: - mysql deploy: replicas: 3 # update_config: # parallelism: 1 # delay: 10is mode: replicated restart_policy: condition: on-failure mysql: image: josecastillolema/mysql ports: - "3306:3306" volumes: - db-data:/var/lib/mysql environment: MYSQL_USER: root MYSQL_DATABASE: fiapdb MYSQL_ROOT_PASSWORD: senhaFiap deploy: replicas: 1 # resources: # limits: # cpus: "0.1" # memory: 50M restart_policy: condition: on-failure volumes: db-data: - [T1] Criar o stack definido no arquivo
docker-compose.yml:$ docker stack deploy -c docker-compose.yaml stackFiap Creating network stackFiap_default Creating service stackFiap_api Creating service stackFiap_mysql - [T1] Conferir que o stack foi criado corretamente:
$ docker stack ls NAME SERVICES ORCHESTRATOR stackFiap 2 Swarm - [T1] Conferir que os serviços foram criados corretamente:
$ docker service ls ID NAME MODE REPLICAS IMAGE PORTS vlh0cjv5nd65 stackFiap_api replicated 3/3 josecastillolema/api:latest *:3000->5000/tcp tmns8lwyrb9f stackFiap_mysql replicated 1/1 josecastillolema/mysql:latest *:3306->3306/tcp - [T1] Testar a API:
$ curl localhost:3000 Benvido a API FIAP! - [T1] Conferir quais containers foram criados na primeira máquina virtual (em este caso o banco de dados e uma instância da API):
$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 44cfaf700b20 josecastillolema/mysql:latest "docker-entrypoint.s…" 2 minutes ago Up 2 minutes 3306/tcp, 33060/tcp stackFiap_mysql.1.wr5ia70abxco05ypimayagrm0 2239ae187e86 josecastillolema/api:latest "./api.py" 2 minutes ago Up 2 minutes (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.1.qedwp50z4l5dhskg66txj91d7 - [T2] Conferir quais containers foram criados na segunda máquina virtual (em este caso duas instâncias da API):
$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 48fdb1fb8cb7 josecastillolema/api:latest "./api.py" 2 minutes ago Up 2 minutes (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.3.rpl9ggawgeo7edietartr7ca0 3201f87fc015 josecastillolema/api:latest "./api.py" 2 minutes ago Up 2 minutes (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.2.rt2zby2s1s8igdzysd3gbmv9w - [T1] Aumentar o numero de replicas da API (scale out):
$ docker service scale stackFiap_api=5 stackFiap_api scaled to 5 overall progress: 5 out of 5 tasks 1/5: running [==================================================>] 2/5: running [==================================================>] 3/5: running [==================================================>] 4/5: running [==================================================>] 5/5: running [==================================================>] verify: Service converged - [T1] Confirmar o novo numero de replicas:
$ docker service ls ID NAME MODE REPLICAS IMAGE PORTS vlh0cjv5nd65 stackFiap_api replicated 5/5 josecastillolema/api:latest *:3000->5000/tcp tmns8lwyrb9f stackFiap_mysql replicated 1/1 josecastillolema/mysql:latest *:3306->3306/tcp - [T1] Diminuir o numero de replicas da API (scale in):
$ docker service scale stackFiap_api=4 stackFiap_api scaled to 4 overall progress: 4 out of 4 tasks 1/4: running [==================================================>] 2/4: running [==================================================>] 3/4: running [==================================================>] 4/4: running [==================================================>] verify: Service converged - [T1] Vamos desligar o worker (servidor T2). Antes disso, conferir os containers que estão rodando no manager (neste caso, o banco de dados e 2 replicas da API):
$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 325de1e84b51 josecastillolema/api:latest "./api.py" 4 minutes ago Up 4 minutes (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.4.vciwnzaxakavsj2t3p2tlaekc 44cfaf700b20 josecastillolema/mysql:latest "docker-entrypoint.s…" 11 minutes ago Up 11 minutes 3306/tcp, 33060/tcp stackFiap_mysql.1.wr5ia70abxco05ypimayagrm0 2239ae187e86 josecastillolema/api:latest "./api.py" 11 minutes ago Up 11 minutes (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.1.qedwp50z4l5dhskg66txj91d7 - [T2] Desligar o worker:
$ sudo shutdown -h now Connection to ec2-3-85-40-189.compute-1.amazonaws.com closed by remote host. Connection to ec2-3-85-40-189.compute-1.amazonaws.com closed. - [T1] Apos uns instantes, confirmar que o worker aparece como
down:$ docker node ls ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS ENGINE VERSION 4hx9zm7docinufxy1mm62yynm ip-172-31-32-255 Down Active 19.03.6 1y4bix4oby6nq2jxx5ft4rhd0 * ip-172-31-47-198 Ready Active Leader 19.03.6 - [T1] Confirmar que os containers que estavam rodando no worker (servidor T2), foram recriados no manager (neste caso, 2 réplicas da API):
$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 2bbcefe6fc28 josecastillolema/api:latest "./api.py" About a minute ago Up About a minute (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.3.15hrsir7ac5a2eun79wbp6ftf 41067e32567d josecastillolema/api:latest "./api.py" About a minute ago Up About a minute (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.7.ldetjf1ykn7kyaokadcaod0di 325de1e84b51 josecastillolema/api:latest "./api.py" 7 minutes ago Up 7 minutes (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.4.vciwnzaxakavsj2t3p2tlaekc 44cfaf700b20 josecastillolema/mysql:latest "docker-entrypoint.s…" 14 minutes ago Up 14 minutes 3306/tcp, 33060/tcp stackFiap_mysql.1.wr5ia70abxco05ypimayagrm0 2239ae187e86 josecastillolema/api:latest "./api.py" 15 minutes ago Up 15 minutes (healthy) 5000/tcp stackFiap_api.1.qedwp50z4l5dhskg66txj91d7
Clean-up
- [T1] Remover o stack:
$ docker stack rm stackFiap Removing service stackFiap_api Removing service stackFiap_mysql Removing network stackFiap_default
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