Una introducción a Docker Swarm

¿Qué significa el término «Docker Swarm»?

Docker Swarm es una herramienta de orquestación que garantiza el funcionamiento de las aplicaciones Docker. El gestor de Swarm controla todos los procesos del clúster, y las máquinas del clúster se denominan nodos.

¿Qué opciones de uso ofrece Docker Swarm?

Docker Swarm cuenta con varios nodos de trabajo y al menos un nodo gestor, necesario para gestionar los recursos de forma eficaz. Para Docker Swarm no existe software como servicio, pero incluye docker-ce

Conceptos clave de Docker Swarm

Para comprender mejor Docker Swarm, analicemos algunos términos básicos relacionados con las aplicaciones y los contenedores de Docker.

Si eres nuevo en este tema, el término principal es Docker. Esta plataforma de software es necesaria para integrar los contenedores en el proceso de desarrollo. Dicha plataforma está disponible para todos los usuarios de sistemas Mac y Windows y, lo que es aún más ventajoso, es de código abierto. Esto significa que se crea una interfaz de gestión entre las aplicaciones en contenedores y el sistema operativo anfitrión.

El objetivo principal de la aplicación Docker es la gestión y el uso. De este modo, las aplicaciones se empaquetan fácilmente en contenedores junto con todas las dependencias y el código, lo que les permite funcionar en cualquier entorno. Las aplicaciones en contenedores pueden funcionar sin interrupciones al pasar de un entorno a otro.

El siguiente término clave es «imagen» (Image). Se trata de un paquete de archivos que deben ejecutarse y que contiene todas las bibliotecas, el código, los archivos binarios y otros elementos necesarios para ejecutar la aplicación.

El Dockerfile es el archivo que define el contenido de la imagen. Imaginemos que quieres escribir un programa en Java. La máquina que utilizas no entiende este código, por lo que necesitas convertirlo de alguna manera a un formato comprensible para la máquina. Esto se denomina Java Runtime Environment e incluye bibliotecas, programas y archivos de configuración. En Docker, estos recursos están vinculados al archivo Dockerfile.

No es necesario instalar el JRE en tu máquina; en su lugar, debes descargar una versión portátil del JRE e incluirla en el contenedor. Una vez ejecutada la aplicación desde el contenedor, todos los recursos se encontrarán en el entorno del contenedor.

La principal diferencia entre Composer y Swarm radica en que Docker Compose configura varios contenedores en un host, mientras que Swarm conecta los contenedores a varios hosts.   

¿Qué dos tipos de servicios existen en el modo Docker Swarm?

• Replicado. Este tipo de servicio funciona en función del número de tareas de replicación asignadas a los nodos disponibles.
• Global. Este tipo de servicio funciona asignando una tarea a cada nodo, de acuerdo con requisitos y restricciones específicos.

¿Qué papel desempeñan los nodos de Docker Swarm?

Docker Swarm incluye varias máquinas virtuales o físicas que funcionan en un mismo clúster. En cuanto las máquinas pasan a formar parte del clúster, ya son nodos. En Docker Swarm suele haber varios nodos de trabajo y al menos un nodo gestor, que se encarga de la eficiencia en el uso de los recursos. En cada nodo funciona un equilibrador de carga que distribuye las solicitudes entre varios hosts y contenedores.

Veamos ahora los principales tipos de nodos:

Nodo gestor en Docker Swarm

La función principal del nodo gestor es distribuir las tareas entre los nodos de trabajo. Además, el nodo gestor realiza algunas tareas de gestión. La recomendación principal sobre el número de estos nodos es no superar los siete nodos gestores.

Nodo líder en Docker Swarm

Tras la creación del clúster, uno de los nodos disponibles es designado «líder»; este proceso se lleva a cabo mediante el algoritmo de consenso Raft. Este nodo principal se encarga de coordinar las tareas, así como de los procesos de gestión del clúster.

En caso de que el nodo líder no esté disponible por motivos técnicos, se puede elegir otro nodo líder mediante el mismo algoritmo.

Nodo de trabajo en Docker Swarm

Los nodos de trabajo reciben y ejecutan las tareas que les asigna el nodo gestor. Según las especificaciones estándar, todos los nodos gestores también pueden ejecutar tareas de los nodos de trabajo si disponen de recursos suficientes.

Ventajas de Docker Swarm: ¿es adecuado para usted?

Uso de la tecnología de contenedores

Una de las principales ventajas de Docker Swarm es su capacidad para aprovechar al máximo la tecnología de contenedores. Ahora es posible desplegar servicios o aplicaciones en un entorno virtual autónomo, mientras que, antes de la llegada de esta tecnología, esto solo era posible mediante una máquina virtual. Los contenedores son ligeros, por lo que se puede aprovechar de forma más eficiente la potencia de cálculo del ordenador.

Garantizar una alta disponibilidad con Docker Swarm

La alta disponibilidad de la aplicación es ahora posible gracias a la redundancia. Puede haber hasta siete gestores de Swarm que distribuyen las tareas. Esto significa que la presencia de varios gestores puede garantizar un mejor funcionamiento incluso en caso de que uno de los nodos deje de funcionar, ya que quedarán gestores que seguirán operando.

Equilibrio de carga integrado

Las tareas se planifican utilizando diferentes metodologías. Mediante el equilibrio de carga se puede alcanzar el mejor resultado posible, ya que las cargas de trabajo de los contenedores se distribuyen al host más óptimo.

Uso de una estrategia integral para la supervisión y el análisis de contenedores Docker

El problema con las herramientas estándar basadas en Linux radica en su dependencia del análisis de archivos de registro y en algunos problemas de escalabilidad. La mayoría de las empresas buscan un enfoque más centralizado que utilice herramientas de monitorización que tengan en cuenta las características específicas de los contenedores.

Empiece con una estrategia integral de monitorización de la infraestructura de Docker. Esto abarca muchos aspectos, incluyendo información de configuración, correlación de eventos de contenedores y monitorización de registros de daemons y hosts para obtener una visión completa del entorno.