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Baohua Yang
164
swarm/filter.md
164
swarm/filter.md
@@ -1,100 +1,108 @@
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## Swarm 过滤器
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swarm 的调度器(scheduler)在选择节点运行容器的时候支持几种过滤器 (filter)：Constraint,Affinity,Port,Dependency,Health
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## Swarm 中的过滤器
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可以在执行 `swarm manage` 命令的时候通过 `--filter` 选项来设置。
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Swarm 的调度器可以按照指定调度策略自动分配容器到节点。但有些时候希望能对这些分配加以干预。比如说，让 IO 敏感的容器分配到安装了 SSD 的节点上；让计算敏感的容器分配到 CPU 核数多的机器上；让网络敏感的容器分配到高带宽的机房；让某些容器尽量放同一个节点……。
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###Constraint Filter
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constraint 是一个跟具体节点相关联的键值对，可以看做是每个节点的标签，这个标签可以在启动docker daemon的时候指定，比如
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```bash
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sudo docker -d --label label_name=label01
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这可以通过过滤器（filter）来实现，目前支持 `Constraint`、`Affinity`、`Port`、`Dependency`、`Health` 等五种过滤器。
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### Constraint 过滤器
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Constraint 过滤器是绑定到节点的键值对，相当于给节点添加标签。
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可在启动 Docker 服务的时候指定，例如指定某个节点颜色为 `red`。
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```sh
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$ sudo docker daemon --label color=red -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock
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```
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也可以写在docker的配置文件里面（在ubuntu上面是 `/etc/default/docker`）。
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同样的，可以写在 Docker 服务的配置文件里面（以 Ubuntu 14.04 为例，是 `/etc/default/docker`）。
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在本次试验中，给083添加标签--label label_name=083,084添加标签--label label_name=084,124添加标签--label label_name=124,
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以083为例，打开/etc/default/docker文件，修改DOCKER_OPTS：
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```bash
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DOCKER_OPTS="-H 0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock --label label_name=083"
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```sh
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DOCKER_OPTS="--label color=red -H 0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock"
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```
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在使用docker run命令启动容器的时候使用 `-e constarint:key=value` 的形式，可以指定container运行的节点。
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使用 Swarm 启动容器的时候，采用 `-e constarint:key=value` 的形式，可以过滤选择出匹配条件的节点。
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比如我们想在84上面启动一个 redis 容器。
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```bash
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run --name redis_1 -d -e constraint:label_name==084 redis
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fee1b7b9dde13d64690344c1f1a4c3f5556835be46b41b969e4090a083a6382d
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```
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注意，是**两个**等号，不是一个等号，这一点会经常被忽略。
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例如，我们将 `192.168.0.2` 节点打上红色标签，`192.168.0.3` 节点打上绿色标签。
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接下来再在084这台机器上启动一个redis 容器。
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```bash
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run --name redis_2 -d -e constraint:label_name==084 redis 4968d617d9cd122fc2e17b3bad2f2c3b5812c0f6f51898024a96c4839fa000e1
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```
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然后再在083这台机器上启动另外一个 redis 容器。
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```bash
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run --name redis_3 -d -e constraint:label_name==083 redis 7786300b8d2232c2335ac6161c715de23f9179d30eb5c7e9c4f920a4f1d39570
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然后，分别启动两个容器，指定使用过滤器分别为红色和绿色。
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```sh
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$ docker -H 192.168.0.2:12375 run -d -e constraint:color==red ubuntu:14.04 ping 127.0.0.1
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252ffb48e64e9858c72241f5eedf6a3e4571b1ad926faf091db3e26672370f64
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$ docker -H 192.168.0.2:12375 run -d -e constraint:color==green ubuntu:14.04 ping 127.0.0.1
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3d6f8d7af8583416b17061d038545240c9e5c3be7067935d3ef2fbddce4b8136
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```
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现在来看下执行情况：
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```bash
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 ps
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CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
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7786300b8d22 redis:latest "/entrypoint.sh redi 15 minutes ago Up 53 seconds 6379/tcp 083/redis_3
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4968d617d9cd redis:latest "/entrypoint.sh redi 16 minutes ago Up 2 minutes 6379/tcp 084/redis_2
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fee1b7b9dde1 redis:latest "/entrypoint.sh redi 19 minutes ago Up 5 minutes 6379/tcp 084/redis_1
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*注：指定标签中间是两个等号*
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查看它们将被分配到指定节点上。
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```sh
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$ docker -H 192.168.0.2:12375 ps
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CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
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252ffb48e64e ubuntu:14.04 "ping 127.0.0.1" 1 minutes ago Up 1 minutes Host-2/sick_galileo
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3d6f8d7af858 ubuntu:14.04 "ping 127.0.0.1" 2 minutes ago Up 2 minutes Host-3/compassionate_ritchie
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```
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可以看到，执行结果跟预期的一样。
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另外，Docker 内置了一些常见的过滤器，包括 `node`、`storagedriver`、`executiondriver`、`kernelversion`、`operatingsystem` 等。这些值可以通过 `docker info` 命令查看。
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但是如果指定一个不存在的标签的话来运行容器会报错。
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```bash
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run --name redis_0 -d -e constraint:label_name==0 redis
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FATA[0000] Error response from daemon: unable to find a node that satisfies label_name==0
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例如，目前集群中各个节点的信息为：
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```sh
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$ docker -H 192.168.0.2:12375 info
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Containers: 5
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Images: 39
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Role: primary
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Strategy: spread
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Filters: health, port, dependency, affinity, constraint
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Nodes: 2
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Host-2: 192.168.0.2:2375
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└ Containers: 4
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└ Reserved CPUs: 0 / 4
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└ Reserved Memory: 1 GiB / 4.053 GiB
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└ Labels: color=red, executiondriver=native-0.2, kernelversion=3.16.0-43-generic, operatingsystem=Ubuntu 14.04.3 LTS, storagedriver=aufs
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Host-3: 192.168.0.3:2375
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└ Containers: 1
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└ Reserved CPUs: 0 / 8
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└ Reserved Memory: 0 B / 16.46 GiB
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└ Labels: color=green, executiondriver=native-0.2, kernelversion=3.16.0-30-generic, operatingsystem=Ubuntu 14.04.3 LTS, storagedriver=aufs
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CPUs: 12
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Total Memory: 20.51 GiB
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Name: 946d65606f7c
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```
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###Affinity Filter
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通过使用 Affinity Filter，可以让一个容器紧挨着另一个容器启动，也就是说让两个容器在同一个节点上面启动。
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### Affinity 过滤器
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Affinity 过滤器允许用户在启动一个容器的时候，让它分配到某个已有容器的节点上。
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例如，下面我们将启动一个 nginx 容器，让它分配到已经运行某个 ubuntu 容器的节点上。
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在 Constraint 过滤器的示例中，我们分别启动了两个 ubuntu 容器 `sick_galileo` 和 `compassionate_ritchie`，分别在 Host-2 和 Host-3 上。
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现在其中一台机器上面启动一个 redis 容器。
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```bash
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run -d --name redis redis
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ea13eddf667992c5d8296557d3c282dd8484bd262c81e2b5af061cdd6c82158d
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 ps
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CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
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ea13eddf6679 redis:latest /entrypoint.sh redis 24 minutes ago Up Less than a second 6379/tcp 083/redis
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现在启动一个 nginx 容器，让它跟容器 `sick_galileo` 放在一起，都放到 Host-2 节点上。可以通过 `-e affinity:container==<name or id>` 参数来实现。
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```sh
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$ docker -H 192.168.0.2:12375 run -d -e affinity:container==sick_galileo nginx
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```
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然后再次启动两个 redis 容器。
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```bash
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run -d --name redis_1 -e affinity:container==redis redis
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bac50c2e955211047a745008fd1086eaa16d7ae4f33c192f50412e8dcd0a14cd
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run -d --name redis_1 -e affinity:container==redis redis
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bac50c2e955211047a745008fd1086eaa16d7ae4f33c192f50412e8dcd0a14cd
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```
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现在来查看下运行结果,可以看到三个容器都是在一台机器上运行
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```bash
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rio@085:~$ sudo docker -H 192.168.1.83:2376 ps
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CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
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449ed25ad239 redis:latest /entrypoint.sh redis 24 minutes ago Up Less than a second 6379/tcp 083/redis_2
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bac50c2e9552 redis:latest /entrypoint.sh redis 25 minutes ago Up 10 seconds 6379/tcp 083/redis_1
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ea13eddf6679 redis:latest /entrypoint.sh redis 28 minutes ago Up 3 minutes 6379/tcp 083/redis
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```
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通过 `-e affinity:image=image_name` 命令可以指定只有已经下载了`image_name`镜像的机器才运行容器
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```bash
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sudo docker –H 192.168.1.83:2376 run –name redis1 –d –e affinity:image==redis redis
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```
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redis1 这个容器只会在已经下载了 redis 镜像的节点上运行。
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然后启动一个 redis 容器，让它跟容器 `compassionate_ritchie` 放在一起，都放到 Host-3 节点上。
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```bash
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sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run -d --name redis -e affinity:image==~redis redis
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```
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这条命令达到的效果是：在有 redis 镜像的节点上面启动一个名字叫做 redis 的容器，如果每个节点上面都没有 redis 容器，就按照默认的策略启动 redis 容器。
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###Port Filter
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Port 也会被认为是一个唯一的资源
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```bash
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sudo docker -H 192.168.1.83:2376 run -d -p 80:80 nginx
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```sh
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$ docker -H 192.168.0.2:12375 run -d -e affinity:container==compassionate_ritchie redis
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```
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执行完这条命令，之后任何使用 80 端口的容器都是启动失败。
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查看所有容器运行情况。
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```sh
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$ docker -H 192.168.0.2:12375 ps
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CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
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0a32f15aa8ee redis "/entrypoint.sh redis" 2 seconds ago Up 1 seconds 6379/tcp Host-3/awesome_darwin
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d2b9a53e67d5 nginx "nginx -g 'daemon off" 29 seconds ago Up 28 seconds 80/tcp, 443/tcp Host-2/fervent_wilson
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252ffb48e64e ubuntu:14.04 "ping 127.0.0.1" 2 minutes ago Up 2 minutes Host-2/sick_galileo
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3d6f8d7af858 ubuntu:14.04 "ping 127.0.0.1" 3 minutes ago Up 3 minutes Host-3/compassionate_ritchie
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```
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### 其它过滤器
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其它过滤器的使用方法也是大同小异，例如通过 `-e affinity:image==<name or id>` 来选择拥有指定镜像的节点；通过 `-e affinity:label_name==value` 来选择拥有指定标签的容器所允许的节点。
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此外，当容器端口需要映射到宿主机指定端口号的时候，Swarm 也会自动分配容器到指定宿主机端口可用的节点。
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当不同容器之间存在数据卷或链接依赖的时候，Swarm 会分配这些容器到同一个节点上。
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