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系列教程

本教程為CoreOS上手指南系列九篇中的第三篇。

內(nèi)容介紹

CoreOS為我們提供了一套跨越多服務(wù)器環(huán)境的Docker容器管理平臺(tái)，而其中的fleet服務(wù)則能夠顯著簡(jiǎn)化整套集群的管理難度。

Fleet允許用戶將Docker容器作為服務(wù)對(duì)整體集群進(jìn)行管理。它既作為接口存在，同時(shí)亦作為各集群成員中systemd init系統(tǒng)的抽象層。用戶可以設(shè)定約束條件，從而對(duì)服務(wù)的運(yùn)行方式加以限定。通過(guò)這種方式，管理員能夠要求特定應(yīng)用程序運(yùn)行在同一或者不同主機(jī)之上，并以此實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)整。

在今天的教程中，我們將了解fleet并學(xué)習(xí)利用fleetctl工具控制該守護(hù)進(jìn)程。

先決條件

要完成本篇教程，大家首先需要擁有一套可用CoreOS集群。

在之前的系列教程如何利用DigitalOcean創(chuàng)建一套CoreOS集群當(dāng)中，我們已經(jīng)完成了集群創(chuàng)建工作。

此集群配置包含三個(gè)節(jié)點(diǎn)。它們能夠利用專有網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)彼此通信。這三臺(tái)節(jié)點(diǎn)亦擁有公共接口以運(yùn)行公共服務(wù)。各節(jié)點(diǎn)名稱分別為：

在集群準(zhǔn)備就緒后，下面繼續(xù)這場(chǎng)fleet之旅。

處理服務(wù)單元文件

在探討fleetctl工具之前，我們應(yīng)當(dāng)首先聊聊服務(wù)單元文件。

單元文件由systemd init系統(tǒng)用于描述每項(xiàng)可用服務(wù)，定義對(duì)其進(jìn)行管理的必要命令并設(shè)定服務(wù)啟動(dòng)時(shí)確保系統(tǒng)處于正常狀態(tài)的各關(guān)聯(lián)性信息。其中fleet守護(hù)進(jìn)程構(gòu)建在systemd基礎(chǔ)之上，從而立足于集群層面進(jìn)行服務(wù)管理。有鑒于此，它使用的systemd單元文件與標(biāo)準(zhǔn)版本略有不同。

為了進(jìn)一步了解fleet單元文件，請(qǐng)參閱深度解析一文。在今天的教程內(nèi)，我們只會(huì)對(duì)這些文件的格式進(jìn)行概述。我們還會(huì)提供一個(gè)示例單元文件以幫助大家了解fleetctl。

Fleet單元文件各區(qū)段解析

大多數(shù)單元文件都包含以下幾個(gè)基礎(chǔ)區(qū)段：

如果該類型已經(jīng)擁有特定選項(xiàng)，則允許其中包含一個(gè)與類型相關(guān)的區(qū)段。Service區(qū)段類型最為常見(jiàn)，其用于定義特定類型的屬性。對(duì)于Service單元而言，這些屬性通常包括定義命令的啟動(dòng)與停止，或者以前置及后置方式啟動(dòng)或停止命令。

單元文件的一般格式如下：

服務(wù)單元文件示例

要開(kāi)始本篇教程，我們需要首先獲取單元文件。大家可通過(guò)CoreOS快速上手頁(yè)面中獲取。在任一CoreOS設(shè)備中輸入：

而后，輸入我們的示例服務(wù)文件：

下面來(lái)看其具體作用。

在[Unit]區(qū)段設(shè)定一條描述，意味著我們告知systemd此服務(wù)只能在docker.service單元啟動(dòng)之后開(kāi)始運(yùn)行。這是因?yàn)槲覀兊膯卧枰浜螪ocker才能正常起效。

而在[Service]區(qū)段，我們禁用啟動(dòng)超時(shí)，而后設(shè)置一系列操作以完成服務(wù)啟動(dòng)前需要首先運(yùn)行的組件。其中ExecStartPre會(huì)在主ExecStart操作之前執(zhí)行。如果其由=-調(diào)用，則表明無(wú)論其是否成功啟動(dòng)皆不會(huì)對(duì)服務(wù)本身造成影響。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)槲覀兊念A(yù)啟動(dòng)操作基本上清除了任何先前正在運(yùn)行的服務(wù)。如果找不到已經(jīng)在運(yùn)行的服務(wù)，則操作自然會(huì)失敗——但由于其僅僅屬于清理流程，因此我們不希望其影響到服務(wù)的正常執(zhí)行。

最后的pre-start區(qū)段負(fù)責(zé)提取運(yùn)行命令所需要的基礎(chǔ)busybox鏡像。由于這項(xiàng)操作具有 必要性，因此我們不可使用=-語(yǔ)法。接下來(lái)，我們利用該鏡像啟動(dòng)一套容器，并以初始循環(huán)每秒輸出一次“Hello World”。其停止操作則會(huì)直接關(guān)閉此容器。

如果大家希望了解更多與fleet文件開(kāi)發(fā)相關(guān)的知識(shí)，請(qǐng)查閱我們的fleet單元文件指南。

基本設(shè)備管理命令

先來(lái)介紹fleetctl工具。作為一款集群管理工具，fleetctl將成為我們管理設(shè)備集群的主要接口。其中大部分語(yǔ)法都直接照搬自systemctl——systemd的管理工具。

作為第一步，我們利用以下命令獲取一份集群成員清單：

如大家所見(jiàn)，每臺(tái)可用設(shè)備都被羅列了出來(lái)。其中每個(gè)成員在啟動(dòng)時(shí)都使用cloud-config文件對(duì)自身進(jìn)行引導(dǎo)，生成一個(gè)惟一設(shè)備ID并借此區(qū)分各個(gè)節(jié)點(diǎn)。這部分信息被寫入至/etc/machine-id文件當(dāng)中。

在默認(rèn)情況下，fleet會(huì)使用設(shè)備的公共IPv4地址實(shí)現(xiàn)不同成員間的通信。不過(guò)在我們的cloud-config文件當(dāng)中，也可以要求fleet使用專有接口進(jìn)行通信。以上輸出結(jié)果正是這些IP地址。

其中“METADATA”一列目前還是空白，我們可以在cloud-config文件內(nèi)的元數(shù)據(jù)屬性中為其添加任意鍵-值對(duì)。如下所示：

如果大家在cloud-config文件中這樣設(shè)置以引導(dǎo)全部設(shè)備，則輸出結(jié)果應(yīng)如下所示：

這部分額外數(shù)據(jù)可在管理工作當(dāng)中用于快速?gòu)墓?jié)點(diǎn)中提取信息，但其同時(shí)亦可在服務(wù)定義中用于指向特定主機(jī)。

為了接入集群中的特定設(shè)備，大家可以使用fleetctl ssh命令。如此一來(lái)，我們就能夠根據(jù)設(shè)備ID或者與給定單元名稱相對(duì)應(yīng)的設(shè)備識(shí)別所接入的設(shè)備身份。

舉例來(lái)說(shuō)，如果大家擁有一個(gè)名為nginx.service的運(yùn)行中單元，則可通過(guò)以下命令直接接入運(yùn)行該服務(wù)的對(duì)應(yīng)主機(jī)：

運(yùn)行后，我們會(huì)直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)主機(jī)中的shell會(huì)話。大家也可以在遠(yuǎn)程主機(jī)上運(yùn)行單一命令，具體方式與運(yùn)行普通ssh可執(zhí)行文件一樣。舉例來(lái)說(shuō)，要從/etc/environment文件（基于cloud-config參數(shù)以及可用網(wǎng)絡(luò)接口）當(dāng)中獲取CoreOS設(shè)定的COREOS_PRIVATE_IPV4與COREOS_PUBLIC_IPV4兩條變量，大家可以使用以下命令：

服務(wù)管理

在其它可用于fleetctl的命令中，大部分與服務(wù)管理相關(guān)。

啟動(dòng)一項(xiàng)服務(wù)

啟動(dòng)一項(xiàng)服務(wù)需要涉及多個(gè)步驟。該服務(wù)文件必須被載入至fleet當(dāng)中，從而保證其感知到目標(biāo)單元。接下來(lái)，其需要被調(diào)度至集群中的特定設(shè)備之上，最后才能完成啟動(dòng)。每個(gè)步驟都需要使用fleetctl命令，而這些命令分別負(fù)責(zé)執(zhí)行各個(gè)階段的對(duì)應(yīng)操作。

大家只可以使用submit命令將我們的單元文件提交至fleet。通過(guò)這種方式，fleet會(huì)將該文件內(nèi)容讀取至內(nèi)存，以備后續(xù)操作使用。

我們的hello.service文件現(xiàn)在已經(jīng)為fleet所感知。要查看已經(jīng)提交完成的單元文件，大家可以使用以下命令：

如大家所見(jiàn)，該單元文件顯示如上，但尚未被調(diào)度至任何主機(jī)或者實(shí)際啟動(dòng)。

要查看fleet已經(jīng)識(shí)別出的單元文件內(nèi)容，大家可以使用以下命令：

這樣大家就能查看fleet所感知的當(dāng)前文件內(nèi)容了。

注意：submit命令是冪等的，就是說(shuō)在進(jìn)行重復(fù)提交時(shí)，fleet將不會(huì)更新內(nèi)存內(nèi)單元文件。如果大家需要更新自己的單元文件，則必須將其徹底移除，而后重新提交。我們將在后面具體進(jìn)行討論。

在單元提交完成后，下一步是將其調(diào)度至某臺(tái)設(shè)備。在單元調(diào)度過(guò)程中，fleet引擎會(huì)檢查該單元以保證其運(yùn)行在最合適的集群節(jié)點(diǎn)之上。具體結(jié)果取決于該單元中[X-Fleet]區(qū)段的約束條件以及集群中各臺(tái)設(shè)備的當(dāng)前負(fù)載量。當(dāng)該單元被調(diào)度完成后，其將被傳遞至特定設(shè)備并加入至本地systemd實(shí)例當(dāng)中。

使用load命令以加載并調(diào)度該單元：

如果大家之前還沒(méi)有以手動(dòng)方式載入單元，則此流程會(huì)在當(dāng)前目錄中搜索合適的文件名稱并進(jìn)行自動(dòng)加載。

現(xiàn)在，如果我們檢查自己的單元文件，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)被加載完畢。我們甚至能夠查看其被調(diào)度至哪臺(tái)設(shè)備上：

這也是我們第一次使用list-units命令。該命令用于顯示任意運(yùn)行中或者已調(diào)度的單元及其狀態(tài)：

要啟動(dòng)一個(gè)單元，大家可以使用start命令。其會(huì)根據(jù)單元文件內(nèi)的start命令定義在特定設(shè)備上啟動(dòng)該單元：

再次檢查list-unit-files：

在以上輸出結(jié)果中，我們可以看到該服務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)完成。其中DSTATE列所示為“理想狀態(tài)”，而STATE則指示實(shí)際狀態(tài)。如果二者相符，則意味著操作已經(jīng)成功。

下面再次查看list-units：

在這里我們可以看到與systemd狀態(tài)相關(guān)的信息。其直接收集自本地守護(hù)進(jìn)程，因此能夠幫助我們更好地掌握本地系統(tǒng)獲取到的服務(wù)狀態(tài)。其中ACTIVE列為該單元的一般性狀態(tài)，而SUB則為更為較低層級(jí)的狀態(tài)。

停止一項(xiàng)服務(wù)

以上各條命令都擁有一條與之對(duì)應(yīng)的反義命令。

舉例來(lái)說(shuō)，我們可以使用stop命令停止一項(xiàng)運(yùn)行中的服務(wù)。在執(zhí)行后，本地設(shè)備的systemd實(shí)例將執(zhí)行單元定義中的停止指令：

如大家所見(jiàn)，該服務(wù)已經(jīng)恢復(fù)至已載入狀態(tài)。這意味著其仍被加載至設(shè)備的systemd當(dāng)中，但已經(jīng)不再繼續(xù)運(yùn)行。我們可以通過(guò)以下命令進(jìn)行確認(rèn)：

要移除該設(shè)備systemd中的單元，且同時(shí)保證其在fleet中的可用性，我們可以對(duì)該單元進(jìn)行unload。如果該單元目前正處于活動(dòng)狀態(tài)，則會(huì)在被卸載前首先停止：

如果檢查該狀態(tài)，可以看到其現(xiàn)在已被標(biāo)記為非活動(dòng)狀態(tài)。另外目標(biāo)設(shè)備一項(xiàng)亦被留空：

如果我們需要將該單元從fleet中完全移除，則可使用destroy命令。其會(huì)停止并卸載該單元，而后將其從fleet中移除：

如果我們修改某個(gè)單元文件，則必須摧毀fleet中的現(xiàn)有單元，而后再重新提交/啟動(dòng)。

獲取單元狀態(tài)

大家應(yīng)該已經(jīng)了解到幾種獲取單元狀態(tài)信息的方式了。

舉例來(lái)說(shuō)，list-units會(huì)列出全部當(dāng)前被調(diào)度至某設(shè)備上的單元：

而list-unit-files則提供一套包含_全部_fleet已知單元的清單。其還會(huì)提供理想與實(shí)際狀態(tài)信息：

要獲取更為具體的已啟動(dòng)單元信息，我們還可以使用其它幾條命令。其中status命令會(huì)將返回目標(biāo)主機(jī)上運(yùn)行中單元的systemctl狀態(tài)：

如大家所見(jiàn)，我們最終證明示例單元的輸出結(jié)果正在正常顯示。

同樣的，如果大家請(qǐng)?jiān)谙嚓P(guān)設(shè)備上查看該服務(wù)的journal條目，則可使用journal命令：

在默認(rèn)情況下，其會(huì)顯示最后十行。大家也可以通過(guò)添加–行參數(shù)對(duì)此進(jìn)行調(diào)整：

大家也可以使用-f參數(shù)，其代表“follow”。通過(guò)添加-f參數(shù)的命令，系統(tǒng)會(huì)不斷發(fā)回最新日志條目：

總結(jié)

通過(guò)學(xué)習(xí)如何使用fleet與fleetctl，大家可以輕松控制自己的CoreOS集群。我們的服務(wù)與容器亦可非常順暢地在不同設(shè)備之間往來(lái)遷移。

在下一篇教程中，我們將更為深入地探討how to create fleet unit files如何創(chuàng)建fleet單元文件。通過(guò)這種方式，大家能夠創(chuàng)建出可充分發(fā)揮CoreOS架構(gòu)優(yōu)勢(shì)的、靈活且強(qiáng)大的服務(wù)。

本文來(lái)源自DigitalOcean Community。英文原文：How To Use Fleet and Fleetctl to Manage your CoreOS Cluster By Justin Ellingwood

翻譯：diradw