Introduction
Problématique Microservices
Dans le contexte des infrastructures microservices, docker [docker] est la reference! Jusqu’a maintenant nous avions surotut vu son utilisation dans le cadre du processus de developpement voir d’integration, mais nous ne sommes pas allé sur le terrain de la mise en production.
Qu’est ce que je veux dire? Ce que je veux dire, c’est qu’une architecture microservice necessite forcement plusieurs micorservice et c’est pour cela d’ailleur que nous avons vite utilisé [docker-compose] afin de nous faciliter la vie en lancant l’ensemble de ces microservices ensemble, pour ainsi dire "orchestrer".
Pourtant docker-compose n’est pas suffisant, en effet celui ci nous permet de mettre en place une deployement cible de nos microservices mais ces derniers n’evolent alors que dans la machine dans laquelle docker-compose a ete invoqué!
Dans le cas ou nous souhaiterions deployer l’ensemble de nos microservice selon des regles specifique de deploiement, (par exemple les composants front ensemble, les back ensemble etc…) alors il nous faut d’une part etre capable de deploier dans un ensemble de machine de facon transparente mais en plus de pouvoir facilement administrer ce deploiement!
La solution a cette problematique c’est le sujet de cet article, docker-swarm [docker-swarm]
Architecture
Docker swarm [docker-swarm-concepts] est un outil d’orchestration inclu dans docker engine. Un Swarm est un ensemble machine contenant docker et fonctionnant en mode swarm Danse ce cluster, on trouvera alors un manager (ou n selon la redondance souhaité) et des worker (le manager pouvant aussi cumuler le rôle de worker).
Comme dans docker-compose, on déclare des services correspondant a un etat descriptif de la configuration souhaitée auprès du manager qui va produire des taches de déploiement dans les workers.
Fonctionnalités
Docker Swarm permet:
- de gérer un cluster de nœud définit dans un réseau de machine potentiellement distribué et heterogene.
- de fournir une description du déploiement orienté service comme docker compose
- de scaler les instances pour ajouter de la redondance logique
- de faire du monitoring et de la réconciliation: en cas de crash, swarm sera capable de détecter les instances éventuellement manquante et se chargera de les redémarrer
- de faire des mise a jour a chaud pour realiser des modifications sur la configuration de déploiement comme des mise a jour applicative et docker se chargera de réconcilier l’état reel avec l’etat voulu.
- de loadbalancer la charge des flux sur les n instances (les replicas que nous verrons plus loin)
Creation du cluster swarm
Architecture cible
Dans notre archi, on va jouer avec 1 manager principal redondé une fois et 5 workers (incluant les 2 managers).
On va vouloir faire un server de fichier via http (avec [nginx]) dont les données de configuration sont partagées via un partage [nfs] global au cluster. Par contre dans notre exemple nous considererons que les données a exposer ne sont disponible que sur manager et node1.
Nos instances nginx devront donc se trouver sur l’une ou ces deux workers.
Process
Pour creer le swarm, on va suivre la doc! [create-swarm]
On va sur la machine qui sera le manager et on execute la commande:
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| $docker swarm init --advertise-addr 192.168.0.60
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On obtient une reponse de la forme:
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| $docker swarm join --token SWMTKN-1- 192.168.0.60:2377
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Cette commande il faudra aller l’exécuter sur chaque machine ou est installé docker-engine. Avec la commande suivante il est possible de verifier que les noeuds ont bien eté ajouté:
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| $ docker info
Client:
Debug Mode: false
Server:
Containers: 5
Running: 0
Paused: 0
Stopped: 5
Images: 21
Server Version: 19.03.6
[...]
Swarm: active
NodeID: tntgi3hb72z9ly8rgir8p1j9p
Is Manager: true
ClusterID: wr0n081vcbdyxaabz40y3k3n8
Managers: 1
Nodes: 4
Default Address Pool: 10.0.0.0/8
SubnetSize: 24
Data Path Port: 4789
[...]
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Pour redonder le manager il faut s’ajouter dans cluster comme noeud manager secondaire pour rendre possible l’execution des commandes en local (le poste de dev en fait) et non devoir les executer sur le manger en remote.
Sur le poste de dev, on execute la commande d’ajout d’un noeud classique:
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| $ docker swarm join --token SWMTKN-1-<token-value> 192.168.0.60:2377
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Et sur la machine manager on realise une promotion a la machine de dev (dev etant le nom hostname de la machine):
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| $docker node promote dev
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Pour obtenir des informations sur les noeuds:
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| $ docker node ls
ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS ENGINE VERSION
tntgi3hb72z9ly8rgir8p1j9p * manager Ready Active Leader 19.03.6
xbaxr3icsfc08a3liv4dr3v7p node1 Ready Active 19.03.8
fyvyl153mrly3jz12xt0bblb3 node2 Ready Active 19.03.8
vgqfp4qxuguma7u11ghyw847i node3 Ready Active 19.03.8
s4h7oyar5tnothrwp0p6ukews * dev Ready Active Reachable 19.03.5
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En preparation et pour respecter la typologie a venir, on va ajouter un label a nos noeuds [add-label]. Nous verons plus tard pourquoi et comment cela va impacter le deploiement.
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| $docker node update --label-add http=active manager
$docker node update --label-add http=active node1
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Deploiement d’un service dans le swarm
Process
Pour deploier nos service nginx, on va definir un ficheir docker-compose un peu booster et integrant quelques specifications supplementaire [deploy-swarm].
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| tc-ngnix:
image: nginx:1.17.2-alpine
volumes:
- "/media/nfs_storage/tc-nginx/conf:/etc/nginx:ro"
- "/mnt/raid/data:/usr/share/nginx/html/data:ro"
ports:
- 80:80
deploy:
replicas: 2
placement:
constraints:
- "node.labels.http==active"
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Ce fichier va s’appuyer sur une image nginx evidemement, declarer les points de montage de conf et de data et definir :
- le nombre de replicas c’est a dire le nombre d’instance souhaité du container
- la strategie de placement via une contrainte permetant de n’utiliser que les nodes sur lesquels on a mis le label http
Pour deployer le service http-services (son petit nom a nous):
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| $docker stack deploy --compose-file docker-compose.yml http-services
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Pour consulter le service
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| $ docker stack services http-services
ID NAME MODE REPLICAS IMAGE PORTS
d0g78u03joll tc-infra-base_tc-ngnix replicated 2/2 nginx:1.17.2-alpine *:80->80/tcp
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Nous dit que nous avons bien deployer nos instances. Pour savoir ou? nous allons demander directement a docker avec un docker ps sur le manager:
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| $ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
e7e989c8b5f5 nginx:1.17.2-alpine "nginx -g 'daemon of…" About a minute ago Up About a minute 80/tcp http-services_tc-ngnix.1.xjww2x4g3ic3fs0h156vxneg0
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Il en manque un! mais non il est sur le node1:
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| $ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
a1e06407c418 nginx:1.17.2-alpine "nginx -g 'daemon of…" About a minute ago Up About a minute 80/tcp http-services_tc-ngnix.2.ej3w74okhms3ir3gufbnockz7
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Le plus simpa avec ca du coup c’est que notre server est accessible que ce soit:
- http://node1
- http://manager
mais aussi en:
- http://dev
- http://node2
- http://node3
Parfait nous voila avec un server nginx up en double instance, loadbalancé et accessible via tous les noeuds du cluster!
Point de vigilance
Je n’entre pas dans le detail mais sur certains points quelques interrogation peuvent etre soulevé, concernant le partage de la conf et des datas a nginx via un point de montage [nfs]. Ce n’est pas une solution ideale mais elle a le merite d’etre rapide et simple a mettre en oeuvre mais attention alors a la securité….
Pour aller un peu plus loin…
Pour voir un exemple similaire avec quelques manip en plus genre la mise a jour a chaud ou le scaling horizontal aller voir cet article [swarm-fun]
Ensuite si vous voulez entrer dans la partie monitoring de vos containeurs et service avec des outils comme Prometheus ou Grafana, vous pouvez consulter [swarm-monitoring]
References
- [docker-swarm-concepts] https://docs.docker.com/engine/swarm/key-concepts/
- [docker-swarm] https://docs.docker.com/engine/swarm/
- [create-swarm] https://docs.docker.com/engine/swarm/swarm-tutorial/create-swarm/
- [deploy-swarm] https://docs.docker.com/engine/swarm/stack-deploy/
- [swarm-mode] https://docs.docker.com/engine/swarm/how-swarm-mode-works/services/#replicated-and-global-services
- [add-label] https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/node_update/#add-label-metadata-to-a-node
- [docker] https://docs.docker.com/
- [docker-compose] https://docs.docker.com/compose/
- [nfs] https://doc.ubuntu-fr.org/nfs
- [nginx] https://www.nginx.com/
- [swarm-fun] https://dzone.com/articles/fun-with-docker-swarm?edition=334876&utm_source=Daily%20Digest&utm_medium=email&utm_campaign=Daily%20Digest%202017-11-15
- [swarm-monitoring] https://dzone.com/articles/monitoring-docker-swarm?edition=451233&utm_source=Daily%20Digest&utm_medium=email&utm_campaign=Daily%20Digest%202019-02-11
