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Docker 三剑客--Machine

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Machine

我们知道在多个集群服务环境下，安装管理Docker的容器，要使用的是Docker Swarm，而使用Docker Swarm的情况是在多个集群的服务器已经搭建好Docker环境的情况下进行。如果在多台服务环境下，并没有安装好Docker环境，想要快速搭建一套Docker主机集群，这里就要使用到Docker Machine。

通过上面的基本简介，我们知道了Docker Machine是用来干啥的。即Docker Machine是负责使用Docker的第一步，让我们可以在多种平台上快速安装Docker环境，同时也支持多种平台，让用户可以在短时间内搭建一套Docker主机集群。

Docker Machine是Docker官方的开源项目，负责实现对Docker主机本身进行管理，由Go语言编写，开源地址为https://github.com/docker/machine。

通过Machine用户可以在本地任意指定被Machine管理的Docker主机，并对其进行操作。Docker Machine 的定位主要是“在本地或者云环境中创建Docker”。其基本功能为：

  • 在指定的节点上安装Docker引擎，配置其为Docker主机
  • 集中管理所有Docker主机

总之Docker Machine 是一个工具，它允许你在虚拟宿主机上安装 Docker Engine ，并使用 docker-machine 命令管理这些宿主机。你可以使用 Machine 在你本地的 Mac 或 Windows box、公司网络、数据中心、或像 AWS 或 Digital Ocean 这样的云提供商上创建 Docker 宿主机。

使用 docker-machine 命令，你可以启动、审查、停止和重新启动托管的宿主机、升级 Docker 客户端和守护程序、并配置 Docker 客户端与你的宿主机通信。

在上面的内容中我们提到了Docker Engine（引擎），这里既然提及到了，那么我们就来介绍一下Docker Engine。

Docker Engine

当人们说“Docker”时，这里通常指的就是Docker Engine。Docker Engine其实就是一个Client-Server架构的应用。主要如下图所示：

从上图中我们可以看出Docker Engine主要包括以下几个部分：

  • Docker Daemon — docker的守护进程，属于C/S中的server
  • Docker REST API — docker daemon向外暴露的REST接口
  • Docker CLI — docker向外暴露的命令行接口（Command Line API）

docker engine接受docker从CLI命令，例如 docker run 运行一个容器，docker ps可以列出运行容器，docker image ls 列出镜像，等等。

Docker Engine与Docker Machine

Docker Machine是一个供应和管理Docker化主机的工具（Docker Engine上的主机）。

通常，在本地系统上安装Docker Machine，Docker Machine就会拥有自己的命令行客户端 docker-machine和Docker Engine客户端docker。

你可以使用Machine在一个或多个虚拟系统上安装Docker Engine。

这些虚拟系统可以是本地的（例如当您使用Machine在Mac或Windows上的VirtualBox中安装和运行Docker引擎）或远程（如当您使用Machine在云提供者上配置Docker化主机时）。这些通过Machine被Docker化的主机本身，有时也称为被管理的宿主机(“machines”)。

安装

Docker Machine可以在多种操作系统平台上安装，包括Linux、Mac os已经Windows。

在使用Machine前，首先要先安装好Docker，如果没有安装，需要提前进行安装。

从命令行安装：

On OS X

Code 

1
2
 
$ curl -L https://github.com/docker/machine/releases/download/v0.16.1/docker-machine-`uname -s`-`uname -m` >/usr/local/bin/docker-machine && 
  chmod +x /usr/local/bin/docker-machine

On Linux

Code 

1
2
3
 
$ curl -L https://github.com/docker/machine/releases/download/v0.16.1/docker-machine-`uname -s`-`uname -m` >/tmp/docker-machine &&
    chmod +x /tmp/docker-machine &&
    sudo cp /tmp/docker-machine /usr/local/bin/docker-machine

On Windows with git bash

Code 

1
2
3
 
$ if [[ ! -d "$HOME/bin" ]]; then mkdir -p "$HOME/bin"; fi && 
curl -L https://github.com/docker/machine/releases/download/v0.16.1/docker-machine-Windows-x86_64.exe > "$HOME/bin/docker-machine.exe" && 
chmod +x "$HOME/bin/docker-machine.exe"

也可以选择下载发行版

命令

Docker Machine中每个命令都有一系列的参数，可以通过下面的命令来查看具体用法：

Code 

1
 
docker-machine <COMMAND> -h

Docker Machine命令列表如下：

下面具体介绍一下部分命令的用法：

  1. active

    格式： docker-machine active [OPTIONS] [arg…]

    查看当前激活状态的Docker主机。激活状态意味着当前的DOCKER_HOST环境变量指向该主机。

  2. config

    格式： docker-machine config [OPTIONS] [arg…]

    查看到激活Docker主机的连接信息。

  3. create

    格式： docker-machine create [OPTIONS] [arg…]

    创建一个Docker主机。
    选项包括：

    –dirve，-d “none”指定驱动类型；
    –engine-install-url “ https://get.docker.com ” 配置Docker主机时候的安装URL;
    –engine-opt option 以键值对格式指定所创建Docker引擎的参数；
    –engine-insecure-registry option 以键值对格式指定所创建Docker引擎允许访问的不支持认证的注册仓库服务；
    –engine-registry-mirror option 指定使用注册仓库镜像；
    –engine-label option 为所创建的Docker引擎添加标签；
    –engine-storage-driver 存储后端驱动类型；
    –engine-env option 指定环境变量；
    –swarm 指定使用Swarm；
    –swarm-image “swarm:latest”使用Swarm时候采用的镜像；
    –swarm-master 配置集群作为Swarm集群的master节点；
    –swarm-discovery Swarm 集群的服务发现机制参数；
    –swarm-strategy “spread” Swarm默认调度策略；
    –swarm-opt option 任意传递给Swarm的参数；
    –swarm-host “tcp://0.0.0.0:3376” 指定地址将监听Swarm master节点请求；
    –swarm-addr 从指定地址发送广播加入Swarm集群服务。

    比如创建一个命名为think的主机，ip地址为47.98.40.244，指定代理镜像地址和驱动类型，如下：

    Code 

    1
    		 
    $ docker-machine create --driver generic --generic-ip-address=47.98.40.244 --engine-registry-mirror=https://registry.docker-cn.com think

  4. env

    格式： docker-machine env [OPTIONS] [arg…]

    显示连接到某个主机需要的环境变量。

    比如查看think主机的环境变量， docker-machine env think 。

  5. inspect

    格式： docker-machine inspect [OPTIONS] [arg…]

    以json格式输出指定Docker主机的详细信息。

    使用如下命令查看think主机的详细信息。

    Code 

    1
    		 
    docker-machine insepct think

  6. ip

    获取指定Docker主机地址。查看think主机的ip地址。

    Code 

    1
    		 
    docker-machine ip think

  7. kill

    直接杀死指定的Docker主机。 指定Docker主机会强行停止。

  8. ls

    格式： docker-machine ls [OPTIONS] [arg…]

    列出所有管理的主机。

    可以通过–fileter来输入某些Docker主机，支持过滤器包括名称正则表达式、驱动类型、Swarm管理节点名称、状态等。

    还支持–quiet，-q减少无关输出信息。

驱动

通过 -d 选项可以选择支持的驱动类型。

  • amazonec2
  • azure
  • digitalocean
  • exoscale
  • generic
  • google
  • hyperv
  • none
  • openstack
  • rackspace
  • softlayer
  • virtualbox
  • vmwarevcloudair
  • vmwarefusion
  • vmwarevsphere

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大专栏  Docker 三剑客--Machine="headerlink" title="实战">实战

接下来我们就进入Docker Machine的实战部分，我们知道Docker Machine通过多种后端驱动来管理不同的资源，包括虚拟机、本地主机和云平台等，通过–driver可以选择支持的驱动类型。在这里我们主要分两种情况来实际应用。

  1. 本地主机

    这种情况驱动适合主机操作系统和SSH服务都已经安装好，需要部署Docker环境的要求。
    在实验环境中，我们有三个运行Ubuntu系统的主机，其中有一个安装好了Docker环境，同时安装了Docker Machine,

    我们知道对于 Docker Machine 来说，术语 Machine 就是运行 docker daemon 的主机。“创建 Machine” 指的就是在主机上安装和部署 docker。

    首先我们使用docker-machine ls查看一下当前的machine，可以看到这里并没有machine。接下来我们创建第一个 machine：think - 47.98.40.244 。

    创建 machine 要求能够无密码登录远程主机，所以需要先通过如下命令将 ssh key 拷贝到 39.108.119.87：

    Code 

    1
    		 
    ssh-copy-id 47.98.40.244

    如果在执行过程中报错没有.pub的文件的ID，则可能是没有公共的id_rsa.pub文件。执行如下命令，然后一路回车。

    Code 

    1
    		 
    ssh-keygen

    然后就会在~/.ssh目录下就会出现id_rsa.pub文件，接着重新执行上面的命令，输入服务器登录密码，就可以完成key添加的配置。

    在上面的准备工作完成后，就可以创建我们的machine，创建一个命名为think的machine。执行命令如下：

    Code 

    1
    		 
    docker-machine create --driver generic --generic-ip-address=47.98.40.244 --engine-registry-mirror=https://registry.docker-cn.com think

    这里是在Linux环境中部署，直接使用Generic驱动，如果在其他环境中部署docker环境，可以使用其他驱动，详情文档参考https://docs.docker.com/machine/drivers/。

    –driver generic 为指定驱动类型，–generic-ip-address 为指定目标系统的IP，–engine-registry-mirror 为指定镜像源地址（这里更改为国内镜像源，不然后面安装容器可能无法pull镜像下来），并命名为 think。

    Docker Machine执行操作的步骤：

    1. 通过SSH登录到远程主机上。
    2. 负责在远处主机上执行安装docker步骤。
    3. 拷贝证书。
    4. 配置 docker daemon。
    5. 启动 docker 服务。

    再次执行 docker-machine ls ，可以查看到具体的相关服务

    我们可以发现创建的machine。

    同时登陆到39.108.x.x服务器，我们可以查看到docker的运行环境以及安装完毕。

    在/etc/systemd/system/docker.service.d目录下我们可以查看到具体的daemon配置文件，编辑配置文件

    在配置信息中：

    • -H tcp://0.0.0.0:2376 是使 docker daemon 接受远程连接的地址。
    • –tls* 对远程连接启用安全认证和加密的配置。

    同时我们也可以查看到hostname也已经设置为think。

    使用同样的方法，我们给120.79.x.x服务器进行安装machine。执行如下命令：

    Code 

    1
    		 
    docker-machine create --driver generic --generic-ip-address=120.79.x.x  --engine-registry-mirror=https://registry.docker-cn.com dev

    在使用时，需要将ip地址更换为自己实践的服务主机地址即可。

    创建成功后使用 docker-machine ls 可以查看已经部署好的环境，可以看到think、dev主机已经准备就绪了。

    目前为止两台服务器都已经部署好了Docker的环境。

    在上面我们通过machine部署好了Docker环境，接下来我们就使用docker-machine的命令对集群的docker环境进行管理。

    我们知道docker连接指定目标主机服务器，可以通过-H或者指定DOCKER_HOST来实现。比如连接39.108.119.87服务器，可以通过指 DOCKER_HOST=tcp://39.108.119.87:2376 ，也可以 -H tcp://39.108.119.87:2376 来实现访问。

    在machine中就比较方便了，使用docker-machine env think，就可以查看到think服务的配置环境。

    然后我们要切换到think服务器进行操作，根据上面的提示，执行 eval $(docker-machine env think) 。

    我们再次执行 docker-machine ls ，可以发现think主机active被激活了，同时使用 docker ps -a 可以看到think主机上暂时并没有容器的。

    然后我们所有的操作就可以像在think主机上进行操作是一样的，比如我们要运行一个nginx容器。

    Code 

    1
    		 
    docker run --name think-nginx -d -p 8080:80 nginx

    可以看到我们在think主机上运行了一个nginx容器。接着同样我们可以切换主机环境进入dev主机环境操作。

    可以看到dev主机上并没有运行什么容器。

    除此之外Docker Machine还有很多其他方便管理集群使用的命令，这里大致介绍一下。

    查看某个docker daemon的配置信息：

    Code 

    1
    		 
    docker-machine config think

    还可以通过ssh命令进行连接，进入具体的主机中。比如进入think主机服务器当中，就可以使用 docker-machine ssh think 命令来连接。

    可以查看到我们在think主机上运行的nginx容器。

    使用docker-machine scp 我们还可以在不同 machine 之间拷贝文件，比如：

    Code 

    1
    		 
    docker-machine scp [machine1:][path] [machine2:[path]

    比如我们将think主机下tmp目录下的a.txt文件拷贝到dev主机下的tmp目录下。

    比如我们将think主机下tmp目录下的a.txt文件拷贝到dev主机下的tmp目录下。

    Code 

    1
    		 
    docker-machine scp think:/tmp/a.txt dev:/tmp

    可以看到我们执行了scp命令，再使用ssh连接dev主机，到tmp目录下可以发现a.txt 文件。

    docker-machine还有stop/start/restart 命令，通过stop/start/restart 我们可以控制docker主机的运行状态。

    Machine还支持更新操作，通过 docker-machine upgrade 更新 machine 的 docker 到最新版本，同时支持批量执行。

    Code 

    1
    		 
    docker-machine upgrade think dev

    通过上面的一些列操作，在多主机环境下 Docker Machine 可以极大地提升我们的工作效率。接下来我们在讲解一下虚拟化平台使用Docker Machine。

  2. 虚拟化平台

    可以通过virtualbox驱动支持本地（需要已安装virtualbox）启动一个虚拟机并配置为Docker主机：

    Code 

    1
    		 
    docker-machine create --driver virtualbox --engine-registry-mirror=https://registry.docker-cn.com vbox

    如果没有安装virtualbox会报错的，先安装virtualbox:参考wiki或者教程。

    接着我们再重新执行创建Machine命令。不出意外，将启动一个全新的虚拟机，并安装Docker引擎。

    由于服务器是阿里云ESC不支持虚拟机里虚拟机，所以作者这一步没有执行验证了。

    除了virtualbox驱动外，docker也还支持其他的虚拟化平台。

    后面的管理操作就与前面本地主机一致，这里就不再复述。

在阿里云使用

参考：https://blog.csdn.net/bwlab/article/details/79515045

参考

  1. Docker 三剑客之 Machine 项目
  2. 『中级篇』在linux/mac下通过Docker-Machine在阿里云上的使用（11）

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