正文
Swarm使用原生的overlay网络
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一、Swarm Overlay Network
Swarm有Service的概念。一个Service是指使用相同镜像、同时运行的多个容器，多个容器同时一起对外提供服务，多个容器之间负载均衡。每个Service会有一个浮动IP（VIP），各个容器还有自己的物理IP。
创建基于Swarm的Overlay网络，将Service挂载到此网络上。然后Service中的各个容器便可以通过Service名称（同时也是一个DNS名称）和IP地址实现网络互通。
同一个Service内，多个容器之间的负载均衡有两种方案：
- 基于浮动IP（VIP）进行均衡
- 基于DNS解析出不同的IP地址进行均衡
swarm模式的覆盖网络包括以下功能：
1）可以附加多个服务到同一个网络。
2）默认情况下，service discovery为每个swarm服务分配一个虚拟IP地址(vip)和DNS名称，使得在同一个网络中容器之间可以使用服务名称为互相连接。
3）可以配置使用DNS轮循而不使用VIP
4）为了可以使用swarm的覆盖网络，在启用swarm模式之间需要在swarm节点之间开放以下端口：
5）TCP/UDP端口7946 – 用于容器网络发现
6）UDP端口4789 – 用于容器覆盖网络
二、创建swarm overlay 网络
2.1 创建overlay网络
[root@manager ~]# docker network create --driver overlay --opt encrypted --subnet 10.10.1.0/24 ol_net 参数解释：
–opt encrypted 默认情况下swarm中的节点通信是加密的。在不同节点的容器之间，可选的–opt encrypted参数能在它们的vxlan流量启用附加的加密层。
--subnet 命令行参数指定overlay网络使用的子网网段。当不指定一个子网时，swarm管理器自动选择一个子网并分配给网络。 [root@manager ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
40b5590f7216 bridge bridge local
cb1610f00364 docker_gwbridge bridge local
9fa64715b4f2 host host local
2mhfiejb2g77 ingress overlay swarm
168285bc1c23 none null local
mun52zjgstgx ol_net overlay swarm 由上可知，Swarm当中拥有2套覆盖网络。其中"ol_net"网络正是我们在部署容器时所创建的。而"ingress"覆盖网络则为默认提供。
Swarm 管理节点会利用 ingress 负载均衡以将服务公布至集群之外。
在将服务连接到这个创建的网络之前，网络覆盖到manager节点。上面输出的SCOPE为 swarm 表示将服务部署到Swarm时可以使用此网络。
在将服务连接到这个网络后，Swarm只将该网络扩展到特定的worker节点，这个worker节点被swarm调度器分配了运行服务的任务。
在那些没有运行该服务任务的worker节点上，网络并不扩展到该节点。
2.2 将服务连接到overlay网络
[root@manager ~]# docker service create --replicas 5 --network ol_net --name my-nginx -p 80:80 nginx
etq3t5muc0lnpqr14e3sodmno
overall progress: 0 out of 5 tasks
overall progress: 5 out of 5 tasks
1/5: running [==================================================>]
2/5: running [==================================================>]
3/5: running [==================================================>]
4/5: running [==================================================>]
5/5: running [==================================================>]
verify: Service converg
在三个节点上服务都运行起来了，所以overlay网络(ol_net)扩展到了3个节点上
2.3 查看my-nginx的ip信息
# 管理节点查看service vip
[root@manager ~]# docker service inspect --format='{{json .Endpoint.VirtualIPs}}' my-nginx
[{"NetworkID":"2mhfiejb2g77mfxss4dtu18h9","Addr":"10.255.0.89/16"},{"NetworkID":"mun52zjgstgxxinskkfqm4qt1","Addr":"10.10.1.89/24"}] # 10.10.1.89 就是swarm集群中my-nginx服务的vip
# 工作节点的ip,依次查看所有容器的ip
[root@node-01 ~]# docker network inspect ol_net
.........
"Containers": {
"44e23ef7b17ec94d370866f51460a1d600c29018ff388e374581bc72d5466269": {
"Name": "my-nginx.5.0aj9swgnsxgz4iwu63lsx5bgd",
"EndpointID": "2956e153e67f42cf7785d41484d57640db19b4ae1bb712f1a53b89f672010115",
"MacAddress": "02:42:0a:0a:01:5e",
"IPv4Address": "10.10.1.94/24",
"IPv6Address": ""
}
},
这里5个replicas的ip分别为10.10.1.90~94，整个网络结构如下：
加入到同一个overlay网络中的容器彼此间可以相互通过IP地址通信，也可以通过名称通信。（nginx镜像没有网络工具。。。，不能给出测试截图）
三、使用swarm的服务发现
默认情况下，当创建了一个服务并连接到某个网络后，swarm会为该服务分配一个VIP。此VIP根据服务名映射到DNS。在网络上的容器共享该服务的DNS映射，
所以网络上的任意容器可以通过服务名访问服务。
在同一overlay网络中，不用通过端口映射来使某个服务可以被其它服务访问。Swarm内部的负载均衡器自动将请求发送到服务的VIP上，然后分发到所有的
active的task上。
在同一个网络中添加了一个centos服务，此服务可以通过名称my-test访问前面创建的nginx服务 [root@manager ~]# docker service create --name my-centos --network ol_net centosos 为这个服务添加一个task，不然不能正常运行
[root@manager ~]# docker service update --args "ping www.baidu.com" my-centos 查看在哪个节点上运行
[root@manager ~]# docker service ps my-centos
ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR PORTS
i2skqpwsd80g my-centos.1 centos:latest node-01 Running Running 18 seconds ago 打开交互
[root@node-01 ~]# docker exec -it 127e0e79f6eb /bin/bash
在centos内部，ping同my-nginx服务中的容器和服务本身，以及DNS查询
# 和my-nginx服务通信
[root@127e0e79f6eb /]# ping 10.10.1.89
PING 10.10.1.89 (10.10.1.89) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.10.1.89: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.032 ms
^C
--- 10.10.1.89 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.032/0.032/0.032/0.000 ms
[root@127e0e79f6eb /]# ping 10.10.1.92
PING 10.10.1.92 (10.10.1.92) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.10.1.92: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.462 ms
64 bytes from 10.10.1.92: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.252 ms #使用特殊查询 查询DNS，来找到my-nginx服务的所有容器的IP地址: [root@127e0e79f6eb /]# nslookup
> my-nginx
Server: 127.0.0.11
Address: 127.0.0.11#53 Non-authoritative answer:
Name: my-nginx
Address: 10.10.1.89
> tasks.my-nginx
Server: 127.0.0.11
Address: 127.0.0.11#53 Non-authoritative answer:
Name: tasks.my-nginx
Address: 10.10.1.92
Name: tasks.my-nginx
Address: 10.10.1.90
Name: tasks.my-nginx
Address: 10.10.1.91
Name: tasks.my-nginx
Address: 10.10.1.94
Name: tasks.my-nginx
Address: 10.10.1.93 #从centos容器内部，通过wget来访问my-nginx服务中运行的nginx网页服务器
[root@127e0e79f6eb /]# wget -O- my-nginx
--2018-04-10 09:21:27-- http://my-nginx/
Resolving my-nginx (my-nginx)... 10.10.1.89
Connecting to my-nginx (my-nginx)|10.10.1.89|:80... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK Swarm的负载均衡器自动将HTTP请求路由到VIP上，然后到一个active的task容器上。它根据round-robin选择算法将后续的请求分发到另一个active的task上。
使用dnsrr模式，不能对外暴露端口，只能overlay网络内部识别
#创建
[root@manager ~]# docker service create \
> --replicas 5 \
> --name web-test \
> --network ol_net \
> --endpoint-mode dnsrr \
> nginx # 查看
[root@manager ~]# docker service ps web-test
ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR PORTS
pjb8x0i0w5yy web-test.1 nginx:latest node-02 Running Running 3 minutes ago
5uora7bbgxyc web-test.2 nginx:latest node-01 Running Running 3 minutes ago
uwxxqipk1nd3 web-test.3 nginx:latest node-02 Running Running 3 minutes ago
iuneh99mli2d web-test.4 nginx:latest node-01 Running Running 3 minutes ago
q2vz2y1upfu9 web-test.5 nginx:latest node-03 Running Running 3 minutes ago # 在my-centos容器中测试联通
[root@0709f126d547 ~]# nslookup web-test
Server: 127.0.0.11
Address: 127.0.0.11#53 Non-authoritative answer:
Name: web-test
Address: 10.10.1.36
Name: web-test
Address: 10.10.1.38
Name: web-test
Address: 10.10.1.34
Name: web-test
Address: 10.10.1.35
Name: web-test
Address: 10.10.1.37 # 任务会负载到各个容器
[root@0709f126d547 ~]# ping web-test
PING web-test (10.10.1.34) 56(84) bytes of data.
64 bytes from web-test.1.pjb8x0i0w5yys4la6ibqavvcf.ol_net (10.10.1.34): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.050 ms
^C
--- web-test ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.050/0.050/0.050/0.000 ms
[root@0709f126d547 ~]# ping web-test
PING web-test (10.10.1.35) 56(84) bytes of data.
64 bytes from web-test.2.5uora7bbgxycg0ja2dj1l10us.ol_net (10.10.1.35): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.334 ms [root@0709f126d547 ~]# ping web-test
PING web-test (10.10.1.37) 56(84) bytes of data.
64 bytes from web-test.4.iuneh99mli2dpydycfvy0zefw.ol_net (10.10.1.37): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.275 ms
四、Swarm的负载均衡
4.1 Swarm 内部负载
Swarm模式内置DNS组件，可以自动为集群中每一个服务分配DNS记录。Swarm manager使用内部负载均衡，根据服务的DNS名称在集群内的服务之间分发请求。
Swarm manager使用ingress load blancer暴露想从外部访问集群提供的服务。Swarm manager 自动分配一个范围为3000~32767端口的Published Port,也可以为该服务指定一个Published Port，如上例my-web的80端口。
ingress network是一个特殊的overlay网络，便于服务的节点直接负载均衡。当任何swarm节点在发布的端口上接受到请求时，它将该请求转发给调用的IPVS模块，IPVS跟踪参与该服务的所有容器的IP地址，并选择其中一个，通过ingress network将请求路由给它。
查看请求：
从172.16.60.95~98都能访问nginx服务器
4.2 应用外部负载均衡
可以在工作节点之外也能使用负载均衡，即在外部添加Nginx、LVS、HAProxy等
