フィルタ
原文：https://docs.docker.com/swarm/scheduler/filter/
Docker Swam スケジューラは複数のフィルタを持っています。
ノードのサブセット（一部）にコンテナをスケジュールするとき、次のフィルタが利用できます：
- Constraint（強制）
- Affinity（親密さ）
- Port（ポート）
- Dependency（依存性）
- Health（ヘルス）
何らかのフィルタを使いたいときは swam manage の --filter フラグを使います。
Constraint フィルタ
Constraint は特定のノードに対してキー・バリューの組を結び付けます。これらは node タグで見られます。
コンテナの作成時、ノードのサブセットを選択することができます。これは、スケジューリングのために、特定のノード、あるいはキー・バリューの組で一致すべきと考えられるノードです。
この手法はいくつかの特定の使い方があります：
- ホスト・プロパティを指定した選択（
storage=ssdのように、特定のハードウェアにコンテナをスケジュールするため） - 物理的な場所をノードの土台とタグ付けする（
region=us-easeのように、指定した場所でコンテナを強制的に実行） - 論理的なクラスタの分割（
environment=productionのように、プロパティの違いによりクラスタをサブクラスに分割）
特定のキー・バリューの組み合わせでノードをタグ付けするには、docker 起動時のオプションで、少なくとも１つの --label 指定が必要です。
例えば、node-1 を起動するとき storage=ssd ラベルを付けてみましょう：
$ docker -d --label storage=ssd
$ swarm join --advertise=192.168.0.42:2375 token://XXXXXXXXXXXXXXXXXX
もう一度、ただし次は node-2 を storage=disk で起動します：
$ docker -d --label storage=disk
$ swarm join --advertise=192.168.0.43:2375 token://XXXXXXXXXXXXXXXXXX
ノードがクラスタに登録されると、マスタは各々のタグを取得し、新しいコンテナをスケジューリングするときにそれらを反映します。
それでは MySQL サーバを起動し、良い I/O 性能を持つフラッシュ・ドライブ上で利用できるようにしましょう：
$ docker run -d -P -e constraint:storage==ssd --name db mysql
f8b693db9cd6
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NODE NAMES
f8b693db9cd6 mysql:latest "mysqld" Less than a second ago running 192.168.0.42:49178->3306/tcp node-1 db
この例では、マスタは選択された全てのノードから、事前に指定された storage=ssd を強制したリソース管理を適用します。node-1 は フラッシュ・ドライブ上で動いているホストを選ばれています。
次はクラスタ上に Nginx フロントエンドを走らせてみます。ですが、ログをディスクに沢山書き込むのでフラッシュ・ドライブを使いたくありません。
$ docker run -d -P -e constraint:storage==disk --name frontend nginx
963841b138d8
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NODE NAMES
963841b138d8 nginx:latest "nginx" Less than a second ago running 192.168.0.43:49177->80/tcp node-2 frontend
f8b693db9cd6 mysql:latest "mysqld" Up About a minute running 192.168.0.42:49178->3306/tcp node-1 db
スケジューラは storage=disk ラベルを付けて起動ずみの node-2 で起動します。
Constraints の標準
加えて、ノードを開始するときに特に指定しなくても、コンテナのスケジュールに使う標準 constraint セットを使えます。これらのタグは docker info で確認でき、現在利用できるのは：
- ノード ID またはノード名（"node" をキーに用いる）
- storagedriver（ストレージ・ドライバ）
- executiondriver（実行ドライバ）
- kernelversion（カーネルバージョン）
- operatingsystem（オペレーティング・システム）
アフィニティ （親密さ）フィルタ
コンテナ間を"引き寄せて" を作成するのに、--affinity:<フィルタ> を使うことができます。例えば、コンテナを実行するときの場所を指定し、その隣に次の特定のイメージやラベルを持つコンテナを配置することができます。この引き寄せ機能によって、コンテナを同じネットワークノードで確実に動かします。そのとき、どちらのノードで実行しているか知る必要はありません。
コンテナのアフィニティ（親密さ）
新しいコンテナを実行したあと、隣に他の名前や ID を持つコンテナを実行できます。例えば、frontend という名前で nginx コンテナを実行します：
$ docker run -d -p 80:80 --name front nginx
87c4376856a8
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NODE NAMES
87c4376856a8 nginx:latest "nginx" Less than a second ago running 192.168.0.42:80->80/tcp node-1 frontend
それから、-e affinity:container==frontend フラグを使い、２つめのコンテナを frontend の隣にスケジュール（計画）します。
$ docker run -d --name logger -e affinity:container==frontend logger
87c4376856a8
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NODE NAMES
87c4376856a8 nginx:latest "nginx" Less than a second ago running 192.168.0.42:80->80/tcp node-1 frontend
963841b138d8 logger:latest "logger" Less than a second ago running node-1 logge
affinity の名前によって、logger コンテナは frontend コンテナと同じ node-1 コンテナで実行されることになります。frontend という名前だけでなく、ID を使い次のような指定もできます：
docker run -d --name logger -e affinity:container==87c4376856a8`
イメージのアフィニティ（親密さ）
コンテナを起動するとき、特定のイメージをダウンロード済みのノードのみにスケジュールすることができます。
$ docker -H node-1:2375 pull redis
$ docker -H node-2:2375 pull mysql
$ docker -H node-3:2375 pull redis
node-1 と node-3 は redis イメージを持っています。-e affinity:image==redis フィルタを使い、これらのノード上でスケジュールします。
$ docker run -d --name redis1 -e affinity:image==redis redis
$ docker run -d --name redis2 -e affinity:image==redis redis
$ docker run -d --name redis3 -e affinity:image==redis redis
$ docker run -d --name redis4 -e affinity:image==redis redis
$ docker run -d --name redis5 -e affinity:image==redis redis
$ docker run -d --name redis6 -e affinity:image==redis redis
$ docker run -d --name redis7 -e affinity:image==redis redis
$ docker run -d --name redis8 -e affinity:image==redis redis
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NODE NAMES
87c4376856a8 redis:latest "redis" Less than a second ago running node-1 redis1
1212386856a8 redis:latest "redis" Less than a second ago running node-1 redis2
87c4376639a8 redis:latest "redis" Less than a second ago running node-3 redis3
1234376856a8 redis:latest "redis" Less than a second ago running node-1 redis4
86c2136253a8 redis:latest "redis" Less than a second ago running node-3 redis5
87c3236856a8 redis:latest "redis" Less than a second ago running node-3 redis6
87c4376856a8 redis:latest "redis" Less than a second ago running node-3 redis7
963841b138d8 redis:latest "redis" Less than a second ago running node-1 redis8
ここで見えるように、コンテナがスケジュールされるのは redis イメージを持っているノードのみです。イメージ名に加えて、特定のイメージ ID も指定できます。
$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
redis latest 06a1f75304ba 2 days ago 111.1 MB
$ docker run -d --name redis1 -e affinity:image==06a1f75304ba redis
ラベルのアフィニティ
ラベル・アフィニティによって、コンテナのラベルを使って引き寄せてセットアップできます。例えば、nginx コンテナを com.example.type=frontend ラベルをつけて起動します。
$ docker run -d -p 80:80 --label com.example.type=frontend nginx
87c4376856a8
$ docker ps --filter "label=com.example.type=front"
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NODE NAMES
87c4376856a8 nginx:latest "nginx" Less than a second ago running 192.168.0.42:80->80/tcp node-1 trusting_yonath
それから、-e affinity:com.example.type==frontend を使って、com.example.type==fronten ラベルを持つコンテナの隣にスケジュールします。
$ docker run -d -e affinity:com.example.type==frontend logger
87c4376856a8
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NODE NAMES
87c4376856a8 nginx:latest "nginx" Less than a second ago running 192.168.0.42:80->80/tcp node-1 trusting_yonath
963841b138d8 logger:latest "logger" Less than a second ago running node-1 happy_hawking
logger コンテナは、最終的に node-1 に置かれます。これはアフィニティに com.example.type==frontend ラベルを指定しているからです。
文法表現
アフィニティや constraint（制約）は、 key と value の組み合わせで表現します。key は英数字のパターンに従います。ただし、先頭はアルファベットかアンダースコアです。
value は次のようなものです：
- 英数字の文字列、ドット、ハイフン、アンダースコア
- 部分一致、例えば
abc* -
/regexp/形式の正規表現
Go 言語の正規表現文法をサポートしています。
現時点の Swarm は、アフィニティ・constraint で演算子 == と != をサポートしています。
例えば、
-
constraint:node==node1は、ノードnode1にマッチ -
constraint:node!=node1は、node1をのぞく全てのノードにマッチ -
constraint:region!=us*は、usが付いているリージョン以外のノードにマッチ -
constraint:node==/node[12]/は、node1とnode2にマッチ -
constraint:node==/node\d/は、node+ 10進数の１文字にマッチ -
constraint:node!=/node-[01]/は、node-0とnode-1以外の全てのノードにマッチ -
constraint:node!=/foo\[bar\]/は、foo[var]以外の全てのノードにマッチ -
constraint:node==/(?i)node1/は、大文字・小文字を区別しないnode1にマッチします。そのため、NoDe1やNODE1もマッチします。
Soft affinities/constrains (ソフトなアフィニティ・制約)
デフォルトでは、アフィニティと制約はハードに強制されるものです。アフィニティや制約がなければ、コンテナはスケジュールされません。Soft affinities/constrains があれば、スケジュールのために一致するルールを探そうとします。もし一致しなければ、スケジューラはフィルタを廃棄し、コンテナをスケジューラのストラテジに従ってコンテナをスケジュールします。
Soft affinities/constrains は ~ を使って表現します。例えば：
$ docker run -d --name redis1 -e affinity:image==~redis redis
もし、クラスタにイメージ redis を持つノードが無ければ、スケジューラはアフィニティを破棄し、ストラテジに従ってスケジュールします。
$ docker run -d --name redis2 -e constraint:region==~us* redis
もし、us リージョンに属すノードがクラスタに無ければ、スケジューラは制約を破棄し、ストラテジに従ってスケジュールします。
$ docker run -d --name redis5 -e affinity:container!=~redis* redis
アフィニティ・フィルタは新しい redis5 コンテナを、指定した redis* の名前を含むコンテナが無いノードにスケジュールします。もしクラスタの各々のノードが redis* コンテナを持っている場合、スケジューラはアフィニティのルールを破棄し、ストラテジに従ってスケジュールします。
ポートフィルタ
この ports フィルタはユニークなリソースだと考えられます。
$ docker run -d -p 80:80 nginx
87c4376856a8
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND PORTS NODE NAMES
87c4376856a8 nginx:latest "nginx" 192.168.0.42:80->80/tcp node-1 prickly_engelbart
Docker クラスタから、パブリックのポート 80 が利用可能なノードを選択し、コンテナの実行をスケジュールします。この例では node-1 が該当します。
他のコンテナでパブリックのポート 80 で起動しようとするなら、既に node-1 は使用中のため、別のノードが選ばれることになります。
$ docker run -d -p 80:80 nginx
963841b138d8
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND PORTS NODE NAMES
963841b138d8 nginx:latest "nginx" 192.168.0.43:80->80/tcp node-2 dreamy_turing
87c4376856a8 nginx:latest "nginx" 192.168.0.42:80->80/tcp node-1 prickly_engelbart
再び同じコマンドを実行しようとすると、ポート 80 が使えない node-1 や node-2 ではない、node-3 が選ばれます。
$ docker run -d -p 80:80 nginx
963841b138d8
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND PORTS NODE NAMES
f8b693db9cd6 nginx:latest "nginx" 192.168.0.44:80->80/tcp node-3 stoic_albattani
963841b138d8 nginx:latest "nginx" 192.168.0.43:80->80/tcp node-2 dreamy_turing
87c4376856a8 nginx:latest "nginx" 192.168.0.42:80->80/tcp node-1 prickly_engelbart
最終的に、クラスタ上でポート 80 が利用可能なノードが無くなると、Docker Swam はコンテナの実行を拒否します。
$ docker run -d -p 80:80 nginx
2014/10/29 00:33:20 Error response from daemon: no resources available to schedule container
ホスト・モードでのポートフィルタ
Docker に --net=host を使ったホスト・モードの実行は、ポートのバインディングができない host モードのため、デフォルトの bridge モードとは異なります。そのため、１つ以上のポート番号を明示する必要があります（ Dockerfile で EXPOSE を使うか、コマンドラインで --expose を使います ）。Swarm は新しいコンテナ向けのノードを選ぶときに host モードのこの情報を使います。
例えば、以下のコマンドは nginx を３つのノード・クラスタで起動します。
$ docker run -d --expose=80 --net=host nginx
640297cb29a7
$ docker run -d --expose=80 --net=host nginx
7ecf562b1b3f
$ docker run -d --expose=80 --net=host nginx
09a92f582bc2
ポートバインドの情報は、docker ps コマンドを通して利用可能です。これは全てのノードが host モードで起動されているからです。
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
640297cb29a7 nginx:1 "nginx -g 'daemon of Less than a second ago Up 30 seconds box3/furious_heisenberg
7ecf562b1b3f nginx:1 "nginx -g 'daemon of Less than a second ago Up 28 seconds box2/ecstatic_meitner
09a92f582bc2 nginx:1 "nginx -g 'daemon of 46 seconds ago Up 27 seconds box1/mad_goldstine
４つめのコンテナを準備しようとしても、Swarm は拒否するでしょう。
$ docker run -d --expose=80 --net=host nginx
FATA[0000] Error response from daemon: unable to find a node with port 80/tcp available in the Host mode
そのかわりに、ポート 81 のような、異なったポートをバインドすることはできます。
$ docker run -d -p 81:80 nginx:latest
832f42819adc
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
832f42819adc nginx:1 "nginx -g 'daemon of Less than a second ago Up Less than a second 443/tcp, 192.168.136.136:81->80/tcp box3/thirsty_hawking
640297cb29a7 nginx:1 "nginx -g 'daemon of 8 seconds ago Up About a minute box3/furious_heisenberg
7ecf562b1b3f nginx:1 "nginx -g 'daemon of 13 seconds ago Up About a minute box2/ecstatic_meitner
09a92f582bc2 nginx:1 "nginx -g 'daemon of About a minute ago Up About a minute box1/mad_goldstine
dependency（依存）フィルタ
このフィルタは同じノード上でのコンテナ依存性をスケジュールします。
現時点では、次の依存性を宣言できます：
- ボリューム共有：
--volumes-from=dependency - リンク：
--link=dependency:alias - 共有ネットワーク層：
--net=container:dependency
Swarm は同じノード上で依存性のあるコンテナを設置しようとします。もし実行できなそうであれば（依存性のコンテナが存在しなかったり、ノードに十分なリソースが無い場合）、コンテナは作成されません。
可能であれば、複数の依存性を組み合わせることもできます。例えば、--volumes-from=A --net=container:B は、A と B と同じノード上にコンテナを置こうとします。これらのコンテナが別々のノードで動いているなら、Swarm はコンテナのスケジューリングを行いません。
ヘルス・フィルタ
障害が発生しているノードをフィルタします。