Docker Machine(十五)

一、Docker Machine 总览

前面我们的实验环境中只有一个 docker host，所有的容器都是运行在这一个 host 上的。但在真正的环境中会有多个 host，容器在这些 host 中启动、运行、停止和销毁，相关容器会通过网络相互通信，无论它们是否位于相同的 host。

用 Docker Machine 可以批量安装和配置 docker host，这个 host 可以是本地的虚拟机、物理机，也可以是公有云中的云主机。

Docker Machine 支持在不同的环境下安装配置 docker host，包括：

1. 常规 Linux 操作系统；
2. 虚拟化平台 - VirtualBox、VMWare、Hyper-V；
3. OpenStack；
4. 公有云 - Amazon Web Services、Microsoft Azure、Google Compute Engine、Digital Ocean 等。

Docker Machine 为这些环境起了一个统一的名字：provider。对于某个特定的 provider，Docker Machine 使用相应的 driver 安装和配置 docker host，如下图所示：

1、Docker Engine VS Docker Machine

我们平时所说的 Docker 指的是 Docker Engine，它是由 docker CLI，REST API，docker daemon 组成。

Docker Machine是一个配置和管理我们主机的工具，管理方式如下图：

2、环境准备

我们准备三台设备，都是安装的 Ubuntu 16.04，如下：

client：192.168.1.200 host1：192.168.1.201 host2：192.168.1.203

我们将在 192.168.1.200 上安装 Docker Machine，然后通过 docker-machine 命令在其他两个 host 上部署 docker。

二、安装 Docker Machine

1、Install Machine

base=https://github.com/docker/machine/releases/download/v0.14.0 &&
curl -L $base/docker-machine-$(uname -s)-$(uname -m) >/tmp/docker-machine &&
sudo install /tmp/docker-machine /usr/local/bin/docker-machine

检查安装完成。

root@ubuntu:~# docker-machine version
docker-machine version 0.14.0, build 89b8332

2、Install bash completion scripts

为了得到更好的体验，我们可以安装 bash completion script，这样在 bash 能够通过 tab 键补全 docker-mahine 的子命令和参数。

base=https://raw.githubusercontent.com/docker/machine/v0.14.0
for i in docker-machine-prompt.bash docker-machine-wrapper.bash docker-machine.bash
do
  sudo wget "$base/contrib/completion/bash/${i}" -P /etc/bash_completion.d
done

使脚本生效。

source /etc/bash_completion.d/docker-machine-prompt.bash

然后将如下代码添加到 $HOME/.bashrc：

PS1='[\u@\h \W$(__docker_machine_ps1)]\$ '

三、创建 Machine

对于 Docker Machine 来说，术语 Machine 就是运行 docker daemon 的主机。“创建 Machine” 指的就是在 host 上安装和部署 docker。先执行 docker-machine ls 查看一下当前的 machine：

root@ubuntu:~# docker-machine ls
NAME   ACTIVE   DRIVER   STATE   URL   SWARM   DOCKER   ERRORS

如我们所料，当前还没有 machine，接下来我们创建第一个 machine： host1---192.168.1.201。

创建 machine 要求能够无密码登录远程主机，所以需要先通过如下命令将 ssh key 拷贝到 192.168.1.201。

ssh-copy-id 192.168.1.201 

一切准备就绪，执行 docker-machine create 命令创建 host1：

docker-machine create --driver generic --generic-ip-address=192.168.1.201 host1

因为我们是往普通的 Linux 中部署 docker，所以使用 generic driver。

--generic-ip-address 指定目标系统的 IP，并命名为 host1。命令执行过程如下：

root@ubuntu:~# docker-machine create --driver generic --generic-ip-address=192.168.1.201 host1
Creating CA: /root/.docker/machine/certs/ca.pem
Creating client certificate: /root/.docker/machine/certs/cert.pem
Running pre-create checks...
Creating machine...
(host1) No SSH key specified. Assuming an existing key at the default location.
Waiting for machine to be running, this may take a few minutes...
Detecting operating system of created instance...
Waiting for SSH to be available...
Detecting the provisioner...
Provisioning with ubuntu(systemd)...
Installing Docker...
Copying certs to the local machine directory...
Copying certs to the remote machine...
Setting Docker configuration on the remote daemon...
Checking connection to Docker...
Docker is up and running!
To see how to connect your Docker Client to the Docker Engine running on this virtual machine, run: docker-machine env host1

① 通过 ssh 登录到远程主机。 ② 安装 docker。 ③ 拷贝证书。 ④ 配置 docker daemon。 ⑤ 启动 docker。

再次执行 docker-machine ls ：

root@ubuntu:~# docker-machine ls
NAME    ACTIVE   DRIVER    STATE     URL                        SWARM   DOCKER        ERRORS
host1   -        generic   Running   tcp://192.168.1.201:2376           v18.04.0-ce   

使用同样的方法创建 host2：

docker-machine create --driver generic --generic-ip-address=192.168.1.203 host2

创建好 host1 和 host2 之后，我们也可以把自己这台机器加入，指令如下：

docker-machine create --driver generic --generic-ip-address=192.168.1.200 master

创建成功后docker-machine ls可以看到 host1 和 host2 都已经就绪：

[root@master ~]# docker-machine ls
NAME     ACTIVE   DRIVER    STATE     URL                        SWARM   DOCKER        ERRORS
host1    -        generic   Running   tcp://192.168.1.201:2376           v18.04.0-ce   
host2    -        generic   Running   tcp://192.168.1.203:2376           v18.04.0-ce   
master   -        generic   Running   tcp://192.168.1.200:2376           v18.04.0-ce 

四、管理 Machine

用 docker-machine 创建 machine 的过程很简洁，非常适合多主机环境。除此之外，Docker Machine 也提供了一些子命令方便对 machine 进行管理。其中最常用的就是无需登录到 machine 就能执行 docker 相关操作。

1、查看环境变量

Docker Machine 则让这个过程更简单。docker-machine env host1显示访问 host1 需要的所有环境变量：

root@ubuntu:~# docker-machine env host1
export DOCKER_TLS_VERIFY="1"
export DOCKER_HOST="tcp://192.168.1.201:2376"
export DOCKER_CERT_PATH="/root/.docker/machine/machines/host1"
export DOCKER_MACHINE_NAME="host1"
# Run this command to configure your shell: 
# eval $(docker-machine env host1)

根据提示，执行 eval $(docker-machine env host1)：

2、host1 启动容器

在此状态下执行的所有 docker 命令其效果都相当于在 host1 上执行，例如启动一个 busybox 容器：

[root@ubuntu ~ [host1]]# docker run -itd busybox
Unable to find image 'busybox:latest' locally
latest: Pulling from library/busybox
f70adabe43c0: Pull complete 
Digest: sha256:58ac43b2cc92c687a32c8be6278e50a063579655fe3090125dcb2af0ff9e1a64
Status: Downloaded newer image for busybox:latest
13dda8965035ab88ff29541e0d1c92d9cb963063d2d9c1e118e21dea78075d09

3、docker-machine ssh

除了上面的使用方法外，我们还有更加简便的方式，就是使用docker-machine ssh，需要我们提前配置好 /etc/hosts，比如上面的命令还可以直接通过如下指令创建。

[root@ubuntu ~]# docker-machine ssh host1 "docker run -itd busybox"
6d46a6a6f36b5ee464ff227f50a2d48e1f0db1ad9d47ce2996181436447c1a8b

[root@ubuntu ~]# docker-machine ssh host1 "docker ps -a" 
CONTAINER ID     IMAGE         COMMAND       CREATED        STATUS           PORTS       NAMES
13dda8965035     busybox       "sh"     About a minute ago   Up About a minute      peaceful_payne

4、host2 启动容器

执行eval $(docker-machine env host2)切换到 host2：

[root@ubuntu ~ [host2]]# docker ps -a
WARN[0000] Unable to use system certificate pool: requires building with go 1.7 or later 
CONTAINER ID        IMAGE         COMMAND       CREATED       STATUS           PORTS        NAMES

可见，在多主机环境下 Docker Machine 可以大大提高效率，而且操作也很简单，通过使用docker-machine ssh 我们可以不用再使用eval $(docker-machine env host2)进行切换。