في مشهد اليوم الرقمي، يعد التوفر العالي أمرًا بالغ الأهمية لضمان بقاء التطبيقات متاحة وموثوقة. مع تزايد اعتماد المنظمات على الحاويات لتطبيقاتها، أصبح Docker Swarm خيارًا شائعًا لتنظيم الحاويات وإدارة الكتل. يتيح Docker Swarm للمنظمات نشر وإدارة وتوسيع تطبيقاتها بسلاسة عبر عدة عقد. يقدم هذا المقال دليلًا شاملاً لإعداد مجموعات Docker Swarm للتوفر العالي، مع مناقشة الهندسة المعمارية وخطوات النشر وأفضل الممارسات.
فهم Docker Swarm
ما هو Docker Swarm؟
Docker Swarm هو أداة تجمع وتنظيم محلية لـ Docker تتيح للمستخدمين إنشاء وإدارة مجموعة من عقد Docker (الخوادم). باستخدام Docker Swarm، يمكن للمستخدمين نشر تطبيقات متعددة الحاويات، وتوسيع الخدمات تلقائيًا، وضمان التوفر العالي من خلال موازنة الحمل واكتشاف الخدمات.
المميزات الرئيسية لـ Docker Swarm
- إعداد بسيط: يقدم Docker Swarm واجهة سطر أوامر سهلة الاستخدام ويتكامل بسلاسة مع أدوات Docker، مما يجعله بسيطًا لإعداد وإدارة المجموعات.
- موازنة الحمل: يتضمن وضع Swarm موازنة تحميل مدمجة تقوم بتوزيع حركة المرور الواردة إلى نسخ متعددة من الخدمة، مما يضمن الاستخدام الأمثل للموارد والتوفر.
- اكتشاف الخدمات: يتعامل Docker Swarm تلقائيًا مع اكتشاف الخدمات من خلال آلية DNS، مما يسمح للخدمات بالعثور على بعضها البعض بسهولة.
- التوسع: يمكن للمستخدمين توسيع الخدمات بسهولة عن طريق إضافة أو إزالة النسخ باستخدام أمر بسيط.
- التحديثات المتدرجة: يسمح Docker Swarm للمستخدمين بتنفيذ التحديثات التدريجية، مما يتيح تطبيق التحديثات تدريجيًا دون توقف الخدمة.
بنية Docker Swarm
مكونات Swarm تتكون بنية Docker Swarm من المكونات التالية:
- عقد المدير: تتولى عقد المدير مسؤولية إدارة الكتلة، والحفاظ على الحالة المطلوبة، وتوزيع المهام. كما أنها تتعامل مع طلبات API الخاصة بـ Swarm.
- عقد العمال: تقوم عقد العمال بتنفيذ المهام المعينة لها من قبل عقد المدير. وتشغل الحاويات الفعلية للخدمات.
- الخدمات: الخدمة تعرف كيف يجب تشغيل الحاويات في الكتلة. تشمل المواصفات مثل الصورة التي يجب استخدامها، وعدد النسخ، وتكوينات الشبكة.
- المهام: المهمة هي نسخة واحدة من الحاوية التي يتم تشغيلها وتديرها بواسطة Swarm.
التوفر العالي
لتحقيق التوفر العالي في Docker Swarm، من الضروري وجود عدة عقد مدير في الكتلة. يضمن هذا التكوين أنه إذا فشلت إحدى عقد المدير، يمكن لعقد أخرى أن تتولى إدارة الـ Swarm دون انقطاع في الخدمة.
إعداد مجموعات Docker Swarm للتوفر العالي
المتطلبات الأساسية
قبل إعداد مجموعة Docker Swarm، تأكد من أنك تملك ما يلي:
- تثبيت Docker: قم بتثبيت Docker على جميع العقد (مدير وعامل). يمكنك متابعة دليل التثبيت الرسمي لـ Docker وفقًا لنظام التشغيل الخاص بك.
- الشبكات: تأكد من أن جميع العقد يمكنها التواصل مع بعضها عبر الشبكة. غالبًا ما يتطلب هذا تكوين الجدران النارية والمجموعات الأمنية للسماح بالمنافذ المطلوبة.
- الموارد الكافية: يجب أن تحتوي كل عقدة على ما يكفي من وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والتخزين لتشغيل الخدمات المطلوبة.
تهيئة الـ Swarm
- اختيار عقدة مدير: قم بتحديد إحدى العقد لتكون العقدة الأولى للمدير.
- تهيئة الـ Swarm: على عقدة المدير المحددة، قم بتشغيل الأمر التالي لتهيئة الـ Swarm:
استبدلdocker swarm init --advertise-and <MANAGER-IP>
<MANAGER-IP>
بعنوان IP الخاص بعقدة المدير. يقوم هذا الأمر بإعداد العقدة كمدير Swarm ويوفر رمز انضمام للعقد الأخرى. - إضافة عقد مديري أخرى: إذا كنت ترغب في إضافة عقد مديري إضافية، نفذ الأمر التالي على كل عقدة مدير، مع استبدال
<TOKEN>
و<MANAGER-IP>
بالقيم المناسبة:docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER-IP>:2377
إضافة عقد عمال
- الحصول على رمز انضمام العمال: على عقدة المدير، استرجع رمز انضمام العمال بتشغيل:
docker swarm join-token worker
- انضمام عقد العمال: على كل عقدة عامل، قم بتشغيل الأمر المقدم من الأمر أعلاه، والذي سيبدو كما يلي:
docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER-IP>:2377
التحقق من الكتلة
- التحقق من حالة العقد: على عقدة المدير، تحقق من أن جميع العقد قد انضمت إلى الـ Swarm بنجاح عبر تنفيذ:
docker node ls
نشر الخدمات
-
إنشاء خدمة: نشر خدمة إلى الـ Swarm باستخدام الأمر التالي:
docker service create replicas 3 name my service nginx
يقوم هذا الأمر بإنشاء خدمة باسم
my service
مع ثلاث نسخ تعمل على حاوية Nginx. سيقوم الـ Swarm بتوزيع هذه النسخ عبر العقد المتاحة. -
توسيع الخدمة: لتوسيع الخدمة أو تقليصها، يمكنك استخدام الأمر التالي:
docker service scale my service=5
موازنة الحمل واكتشاف الخدمات
- الوصول إلى الخدمات: يوفر Docker Swarm موازنة تحميل تلقائية. يمكنك الوصول إلى الخدمات عبر المنافذ المكشوفة لأي عقدة في الـ Swarm.
- اكتشاف الخدمات: داخل الـ Swarm، يمكن للخدمات الاتصال ببعضها البعض باستخدام اسم الخدمة. على سبيل المثال، إذا كانت لديك خدمة باسم
my service
، يمكن الوصول إليها من قبل الخدمات الأخرى باستخدام الاسمmy service
.
إدارة الـ Swarm
- تحديث الخدمات: لتحديث خدمة، استخدم الأمر التالي:
docker service update --image <new-image> my service
- إزالة الخدمات: لإزالة خدمة، نفذ:
docker service rm my service
- المراقبة والسجلات: راقب حالة الخدمات والعقد، واطلع على السجلات باستخدام الأوامر التالية:
docker service ps my service docker node ps
تكوين التوفر العالي
- عدة عقد مديري: تأكد من أن لديك عددًا فرديًا من عقد المدير (مثل 3 أو 5) للحفاظ على الإجماع. يمنع ذلك حدوث سيناريوهات "الدماغ المزدوج" حيث يعتقد مديران أنهما في السيطرة.
- التحويل التلقائي عند الفشل: إذا تعطل أحد مديري العقد، يقوم Docker Swarm تلقائيًا بانتخاب مدير جديد للتولي. يضمن ذلك استمرارية عمل الـ Swarm حتى أثناء فشل العقد.
- النسخ الاحتياطي والاستعادة: قم بعمل نسخ احتياطية بانتظام لحالة الـ Swarm باستخدام الأمر التالي:
docker swarm backup
أفضل الممارسات للتوفر العالي
- استخدام الشبكات المغلفة: لتواصل الحاويات، استخدم الشبكات المغلفة لتمكين الحاويات التي تعمل على عقد مختلفة من التواصل بشكل آمن وفعال.
- الفحوصات الصحية: نفذ فحوصات صحية لخدماتك لضمان أن النسخ الصحية فقط هي التي تتلقى حركة المرور.
- قيود الموارد: قم بتحديد حدود واحتياطات الموارد لخدماتك لتجنب استحواذ خدمة واحدة على الموارد في أي عقدة.
- التحديثات المنتظمة: حافظ على تحديث Docker وصور الحاويات الخاصة بك لضمان الاستفادة من الميزات الجديدة والتحديثات الأمنية.
- المراقبة والتسجيل: استخدم أدوات المراقبة (مثل Prometheus، Grafana) لمتابعة صحة وأداء الـ Swarm. وطبق حلول التسجيل المركزية (مثل ELK Stack) لتسهيل استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
إعداد مجموعات Docker Swarm للتوفر العالي يسمح للمنظمات بتشغيل تطبيقاتها المحوسبة بشكل موثوق وفعال. من خلال اتباع الخطوات التي تم توضيحها في هذا المقال، يمكنك ضمان أن يكون Docker Swarm الخاص بك مُعدًا لتحقيق الأداء الأمثل والمرونة. مع توسع تطبيقاتك، ستساعدك أفضل الممارسات للتوفر العالي في الحفاظ على استمرارية الخدمة وتحسين تجربة المستخدم وإدارة التكاليف بشكل فعال.