Debian 9でのDocker Swarm（CE）とのスティッキーセッション

• 前書き
• 前提条件
• 私は誰
• Traefikのセットアップ
• 使い方

前書き

Docker Swarmは、個々のサーバーをコンピューターのクラスターに変えます。スケーリング、高可用性、負荷分散を容易にします。Swarmロードバランサーはラウンドロビンロードバランシング戦略を実装します。これにより、複数のインスタンスで高可用性のセットアップを可能にするために何らかの形式のスティッキーセッションを必要とする（レガシー）ステートフルアプリケーションの正しい機能が妨げられる可能性があります。Docker Enterprise EditionはLayer-7スティッキーセッションをサポートしますが、このガイドでは、Dockerの無料（CE）バージョンに焦点を当てます。スティッキーセッションを実装するには、Traefikを使用します。

前提条件

• プライベートネットワーキングが有効になっている同じサブネット内に、新しく展開および更新された少なくとも2つのDebian 9インスタンス
• これらのインスタンスにインストールされているDocker CE
• インスタンスは同じSwarmの一部であり、プライベートネットワークを介して相互に通信できる必要があります
• DockerおよびDocker Swarmに関する予備知識
• sudo権限を持つ非rootユーザー（オプションですが、rootユーザーを使用しないことを強くお勧めします）

このチュートリアルでは、プライベートIPアドレス192.168.0.100とを持つ2つのVultrインスタンスを使用します192.168.0.101。どちらもDocker Swarmマネージャーノードです（これは本番環境には理想的ではありませんが、このチュートリアルには十分です）。

私は誰

このチュートリアルでは、jwilder/whoamiDockerイメージをデモアプリケーションとして使用します。この単純なコンテナーは、応答するコンテナーの名前でREST呼び出しに応答するため、スティッキーセッションが機能しているかどうかを非常に簡単にテストできます。この画像は明らかにデモ目的でのみ使用され、独自のアプリケーションの画像に置き換える必要があります。

whoami-serviceは次のように構成されています。

sudo docker network create whoaminet -d overlay
sudo docker service create --name whoami-service --mode global --network whoaminet --publish "80:8000"  jwilder/whoami
sudo iptables -I INPUT 1 -p tcp --dport 80 -j ACCEPT

続いcurlてでwhoami RESTエンドポイントを実行するとhttp://192.168.0.100/、作業中のDocker Swarmのラウンドロビンロードバランシングを確認できます。

curl http://192.168.0.100
I'm a6a8c9294fc3
curl http://192.168.0.100
I'm ae9d1763b4ad
curl http://192.168.0.100
I'm a6a8c9294fc3
curl http://192.168.0.100
I'm ae9d1763b4ad
curl http://192.168.0.100
I'm a6a8c9294fc3

接続を維持するように設計されており、Docker Swarmロードバランサーは新しい接続ごとに他のコンテナーにのみ切り替えるため、ChromeやFirefoxなどの最新のブラウザーでこれをテストする意味はありません。これをブラウザでテストする場合は、接続が閉じるまで少なくとも30秒待ってから、再度更新する必要があります。

Traefikのセットアップ

TraefikはDocker Swarmをネイティブでサポートし、オンザフライでコンテナーを検出して登録または登録解除でき、内部オーバーレイネットワーク経由でアプリケーションと通信します。Traefikは、アプリケーションの要求の処理を開始する前に、アプリケーションに関するいくつかの情報を必要とします。この情報は、Swarmサービスにラベルを追加することによってTraefikに提供されます。

sudo docker service update --label-add "traefik.docker.network=whoaminet" --label-add "traefik.port=8000" --label-add "traefik.frontend.rule=PathPrefix:/" --label-add "traefik.backend.loadbalancer.stickiness=true" whoami-service

次のリストは、各ラベルの意味を説明しています。

• traefik.docker.network ：Dockerオーバーレイネットワーク。Traefikがサービスと通信します。
• traefik.port ：サービスがリッスンしているポート（これは、公開されたポートではなく、内部的に公開されたポートです）
• traefik.frontend.rule：PathPrefix:/ コンテキストルート ' /'をこのサービスにバインドします
• traefik.backend.loadbalancer.stickiness ：このサービスのスティッキーセッションを有効にします

にwhoami-service必要なラベルが設定されたので、Traefikサービスをスウォームに追加できます。

sudo docker service create --name traefik -p8080:80 -p9090:8080 --mount type=bind,source=/var/run/docker.sock,destination=/var/run/docker.sock --mode=global --constraint 'node.role == manager' --network whoaminet traefik --docker --docker.swarmmode --docker.watch --web --loglevel=DEBUG

次のリストに示すように、このコマンドは一度に多くのことを実行します。

• --name traefik ：新しいDockerサービスの名前はTraefikです
• -p8080:80：ポートはすでにwhoami-serviceによって使用されているため、Traefikのポート80をポートごとに公開します808080
• -p9090:8080 ：Traefik独自のWebインターフェースを移植して公開 9090
• --mount ... ：Dockerソケットをコンテナーにマウントして、TraefikがホストのDockerランタイムにアクセスできるようにします
• --global ：高可用性の理由から、各マネージャーノードにTraefikコンテナーが必要です
• --constraint 'node.role == manager'：ワーカーノードはTraefikに必要な情報を提供できないため、マネージャーノードでのみTraefikを実行する必要があります。たとえばdocker service ls、ワーカーノードでは機能しないため、Traefikは実行されているサービスを検出することもできません。
• --network whoaminet：Traefikをと同じネットワークにwhoami-service接続します。それ以外の場合は接続できません。以前、Traefikにこのネットワークを介してこのtraefik.docker.networkラベルでサービスに接続するように指示しました
• traefik ：このサービスに最新のTraefik Dockerイメージを使用するようdockerに指示する
• --docker --docker.swarmmode --docker.watch --web --loglevel=DEBUG：コマンドライン引数がTraefikに直接渡され、Docker Swarmモードで実行できるようになりました。DEBUGここではオプションですが、セットアップ中およびこのチュートリアルでは興味深いです

あとは、Debianファイアウォールで必要なポートを開くだけです。

sudo iptables -I INPUT 1 -p tcp --dport 8080 -j ACCEPT
sudo iptables -I INPUT 1 -p tcp --dport 9090 -j ACCEPT

使い方

Traefikが起動するとすぐに、Traefikが2つのwhoamiコンテナーを検出したことをログで確認できます。また、スティッキーセッションを処理するために使用するCookie名を出力しています。

time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Configuration received from provider docker: {\"backends\":{\"backend-whoami-service\":{\"servers\":{\"server-whoami-service-1-a179b2e38a607b1127e5537c2e614b05\":{\"url\":\"http://10.0.0.5:8000\",\"weight\":1},\"server-whoami-service-2-df8a622478a5a709fcb23c50e689b5b6\":{\"url\":\"http://10.0.0.4:8000\",\"weight\":1}},\"loadBalancer\":{\"method\":\"wrr\",\"stickiness\":{}}}},\"frontends\":{\"frontend-PathPrefix-0\":{\"entryPoints\":[\"http\"],\"backend\":\"backend-whoami-service\",\"routes\":{\"route-frontend-PathPrefix-0\":{\"rule\":\"PathPrefix:/\"}},\"passHostHeader\":true,\"priority\":0,\"basicAuth\":null}}}"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Wiring frontend frontend-PathPrefix-0 to entryPoint http"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Creating backend backend-whoami-service"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Adding TLSClientHeaders middleware for frontend frontend-PathPrefix-0"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Creating load-balancer wrr"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Sticky session with cookie _a49bc"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Creating server server-whoami-service-1-a179b2e38a607b1127e5537c2e614b05 at http://10.0.0.5:8000 with weight 1"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Creating server server-whoami-service-2-df8a622478a5a709fcb23c50e689b5b6 at http://10.0.0.4:8000 with weight 1"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=debug msg="Creating route route-frontend-PathPrefix-0 PathPrefix:/"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=info msg="Server configuration reloaded on :80"
time="2018-11-25T13:17:30Z" level=info msg="Server configuration reloaded on :8080"

カールするhttp://192.168.0.100:8080と、新しいCookie _a49bcが設定されていることがわかります。

curl -v http://192.168.0.100:8080
* About to connect() to 192.168.0.100 port 8080 (#0)
*   Trying 192.168.0.100...
* Connected to 192.168.0.100 (192.168.0.100) port 8080 (#0)
> GET / HTTP/1.1
> User-Agent: curl/7.29.0
> Host: 192.168.0.100:8080
> Accept: */*
>
< HTTP/1.1 200 OK
< Content-Length: 17
< Content-Type: text/plain; charset=utf-8
< Date: Sun, 25 Nov 2018 13:18:40 GMT
< Set-Cookie: _a49bc=http://10.0.0.5:8000; Path=/
<
I'm a6a8c9294fc3
* Connection #0 to host 192.168.0.100 left intact

以降の呼び出しで、このCookieをTraefikに送信すると、常に同じコンテナに転送されます。

curl http://192.168.0.100:8080 --cookie "_a49bc=http://10.0.0.5:8000"
I'm a6a8c9294fc3
curl http://192.168.0.100:8080 --cookie "_a49bc=http://10.0.0.5:8000"
I'm a6a8c9294fc3
curl http://192.168.0.100:8080 --cookie "_a49bc=http://10.0.0.5:8000"
I'm a6a8c9294fc3
curl http://192.168.0.100:8080 --cookie "_a49bc=http://10.0.0.5:8000"
I'm a6a8c9294fc3

Cookieには、Traefikが要求を送信する必要があるコンテナーの内部IPアドレスしか含まれていません。cookieの値をに変更するとhttp://10.0.0.4:8000、リクエストは他のコンテナに効果的に転送されます。CookieがTraefikに再送信されなかった場合、スティッキーセッションは機能せず、リクエストはアプリケーションのコンテナとTraefikコンテナの間で分散されます。

Debian 9上のDocker CEでレイヤー7スティッキーセッションをセットアップするために必要なのはこれだけです。