使用Mesos和Marathon管理Docker集群

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分布式系统是难于理解、设计、构建和管理的，他们将比单个机器成倍还要多的变量引入到设计中，使应用程序的根源问题更难发现。SLA(服务水平协议) 是衡量停机和 / 或性能下降的标准，大多数现代应用程序有一个期望的弹性 SLA 水平，通常按 ”9″ 的数量增加 (如, 每月 99.9 或 99.99% 可用性)。每个额外的 9 变得越来越难实现。

分布式系统通常是以静态分区，比如 Akka/Play、Spark/Hadoop、Storm 和 Redis 各自分区分组划分。静态分区带来的缺点是增加复杂性，随着机器数量增加，软件管理越来越复杂，失败管理维护越来越难。而且资源消耗非常不经济，下图是静态分区下资源利用率：

使用 Mesos 和 Marathon 管理 Docker 集群

Apache Mesos 能够在同样的集群机器上运行多种分布式系统类型，更加动态有效率低共享资源。提供失败侦测，任务发布，任务跟踪，任务监控，低层次资源管理和细粒度的资源共享，可以扩展伸缩到数千个节点。Mesos 已经被 Twitter 用来管理它们的数据中心。

使用 Mesos 和 Marathon 管理 Docker 集群

Mesos 架构图如下：

使用 Mesos 和 Marathon 管理 Docker 集群

Mesos 框架是一个在 Mesos 上运行分布式应用的应用程序，它有两个组件：

调度器 : 与 Mesos 交互，订阅资源，然后在 mesos 从服务器中加载任务。
执行器 : 从框架的环境变量配置中获得信息，在 mesos 从服务器中运行任务。

下面看看其是如何实现资源调用？Mesos 通过 ”resources offers” 分配资源，资源其实是当前可用资源的一个快照，调度器将使用这些资源在 mesos 从服务器上运行任务。

Mesos 主从服务器调度资源的顺序图如下：

使用 Mesos 和 Marathon 管理 Docker 集群

首先由 Mesos 主服务器查询可用资源给调度器，第二步调度器向主服务器发出加载任务，主服务器再传达给从服务器，从服务器向执行器命令加载任务执行，执行器执行任务以后，将状态反馈上报给从服务器，最终告知调度器。

从服务器下管理多个执行器，每个执行器是一个容器，以前可以使用 Linux 容器 LXC，现在使用 Docker 容器。

使用 Mesos 和 Marathon 管理 Docker 集群

Mesos 主服务器使用 Zookeeper 进行服务选举和发现。它有一个注册器记录了所有运行任何和从服务器信息，使用 MultiPaxos 进行日志复制实现一致性。

Mesos 有一个从服务器恢复机制，无论什么时候一个从服务器死机了，用户的任务还是能够继续运行，从服务器会将一些关键点信息如任务信息状态更新持久化到本地磁盘上，重新启动时可以从磁盘上恢复运行这些任务 (类似 Java 中的钝化和唤醒)

它是一个 mesos 框架，能够支持运行长服务，比如 web 应用等。是集群的分布式 Init.d，能够原样运行任何 Linux 二进制发布版本，如 Tomcat Play 等等，可以集群的多进程管理。也是一种私有的 Pass，实现服务的发现，为部署提供提供 REST API 服务，有授权和 SSL、配置约束，通过 HAProxy 实现服务发现和负载平衡。

使用 Mesos 和 Marathon 管理 Docker 集群

这样，我们可以如同一台 Linux 主机一样管理数千台服务器，它们的对应原理如下图，使用 Marathon 类似 Linux 主机内的 init Systemd 等外壳管理，而 Mesos 则不只包含一个 Linux 核，可以调度数千台服务器的 Linux 核，实际是一个数据中心的内核：

使用 Mesos 和 Marathon 管理 Docker 集群

首先，我们需要设置 Mesos 集群环境，下面我们以在 Ubuntu 14.04 vagrant 节点上设置 Mesos master/slave 和 Zookeeper。安装依赖：

$ apt-get install curl Python-setuptools python-pip python-dev python-protobuf

安装 zookeeper:

$ apt-get install zookeeperd

安装后，Zookeeper 有一个配置，每个 Zookeeper 需要知道它在 quorum 中的位置。

$ echo 1 | sudo dd of=/var/lib/zookeeper/myid

下面设置 Docker:

$ echo “deb http://get.docker.io/ubuntu docker main” > /etc/apt/sources.list.d/docker.list

$ apt-get update && apt-get install lxc-docker

$ docker version

Client version: 1.0.0
     Client API version: 1.12
     Go version (client): go1.2.1
     Git commit (client): 63fe64c
     Server version: 1.0.0
     Server API version: 1.12
     Go version (server): go1.2.1
     Git commit (server): 63fe64c

从 Docker Hub 拉取一个 ubuntu image

$ docker pull libmesos/ubuntu

配置 Mesos:

$ curl -fL http://downloads.mesosphere.io/master/ubuntu/14.04/mesos_0.19.0~ubuntu14.04%2B1_amd64.deb -o /tmp/mesos.deb

$ dpkg -i /tmp/mesos.deb

$ mkdir -p /etc/mesos-master

$ echo in_memory | sudo dd of=/etc/mesos-master/registry

## Mesos Python egg for use in authoring frameworks

$ curl -fL http://downloads.mesosphere.io/master/ubuntu/14.04/mesos-0.19.0_rc2-py2.7-linux-x86_64.egg -o /tmp/mesos.egg

$ easy_install /tmp/mesos.egg

下载 Marathon：

$ tar xvzf marathon-0.6.0.tgz

Mesos 通过 Deimos 管理 Docker，通过 pip 安装 Deimos:

$ pip install deimos

配置 mesos 使用 Deimos

$ mkdir -p /etc/mesos-slave

$ echo /usr/local/bin/deimos | sudo dd of=/etc/mesos-slave/containerizer_path

$ echo external | sudo dd of=/etc/mesos-slave/isolation

启动所有服务：

$ initctl reload-configuration

$ service docker start

$ service zookeeper start

$ service mesos-master start

$ service mesos-slave start

##### Starting Marathon #####

$ cd marathon-0.6.0

$ ./bin/start –master zk://localhost:2181/mesos –zk_hosts localhost:2181

Marathon 在端口 8080 已经启动侦听，我们可以通过浏览器访问：

curl localhost:8080/help # gives us some details about the API’s

我们通过 Marathon 启动一个容器的 REST API 提交如下:

curl -X POST -H “Accept: application/json” -H “Content-Type: application/json” \
localhost:8080/v2/apps -d ‘{
“container”: {“image”: “docker:///libmesos/ubuntu”, “options”: [“–privileged”]},
“cpus”: 0.5,
“cmd”: “sleep 500”,
“id”: “docker-tester”,
“instances”: 1,
“mem”: 300
}’

我们通过在 curl 命令后选项 ”options” 提交定制的 Docker，我们能检查 syslog，因为 mesos 缺省日志是放在 syslog 中。

Jun 27 07:24:58 vagrant-ubuntu-trusty-64 deimos[19227]: deimos.containerizer.docker.launch() exit 0 // docker run –sig-proxy –rm –cidfile /tmp/deimos/mesos/00d459fb-22ca-4af7-9a97-ef8a510905f2/cid -w /tmp/mesos-sandbox -v /tmp/deimos/mesos/00d459fb-22ca-4af7-9a97-ef8a510905f2/fs:/tmp/mesos-sandbox –privileged -p 31498:31498 -c 512 -m 300m -e PORT=31498 -e PORT0=31498 -e PORTS=31498 libmesos/ubuntu sh -c ‘sleep 500’

我们也能通过 Marathon Rest API 检查我们启动任务的状态：

curl -X GET -H “Content-Type: application/json” localhost:8080/v2/apps

下面是 Marathon UI 获得信息的截图：

使用 Mesos 和 Marathon 管理 Docker 集群

更多关于 Docker 任务的信息可以通过 Mesos GUI 在 Mesos 主服务器的端口 5050 ，现在我们测试一下任务的伸缩性，比如我们需要加入更多节点服务器，有两种办法，使用 GUI 或通过发出 put 请求。

curl -X PUT -H “Content-Type: application/json” localhost:8080/v2/apps/docker-tester \
“container”: {“image”: “docker:///libmesos/ubuntu”, “options”: [“–privileged”]},
“cpus”: 0.5,
“cmd”: “sleep 500”,
“id”: “docker-tester”,
“instances”: 2, # increasing the instance count to 2
“mem”: 300
}’

Marathon 能确保所有 docker 进程启动运行，如果某个进程崩溃，Marathon 会重新启动同样的进程，以确保每个配置运行一个实例，还有其他开源 Mesos 调度器如 Apache Aurora, Airbnb’s Chronos. 但是 marathon 比较直接简单提供好的 REST API 用来管理容器，虽然 Mesos, Marathon 和 Docker 还很年轻，但是提供了基于 Docker 的杀手级集群管理组合。

关于 Apache Mesos 的一些想法 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-03/114733.htm

Ubuntu 15.04 下安装 Docker http://www.linuxidc.com/Linux/2015-07/120444.htm

配置 Docker 镜像下载的本地 mirror 服务 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-07/120061.htm

Docker 安装应用 (CentOS 6.5_x64) http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104595.htm

在 Docker 中使用 MySQL http://www.linuxidc.com/Linux/2014-01/95354.htm

在 Ubuntu Trusty 14.04 (LTS) (64-bit) 安装 Docker http://www.linuxidc.com/Linux/2014-10/108184.htm

Docker 安装应用 (CentOS 6.5_x64) http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104595.htm

Ubuntu 14.04 安装 Docker http://www.linuxidc.com/linux/2014-08/105656.htm

阿里云 CentOS 6.5 模板上安装 Docker http://www.linuxidc.com/Linux/2014-11/109107.htm

Docker 的详细介绍 ：请点这里
Docker 的下载地址 ：请点这里

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正文完