Beranda / Docker / Linux

Container Orchestration dengan Docker Swarm untuk Infrastruktur Cloud dan DevOps

Container Orchestration dengan Docker Swarm untuk Infrastruktur Cloud dan DevOps

Container orchestration adalah proses otomatisasi untuk deployment, manajemen, scaling, dan networking container dalam skala besar. Teknologi ini menjadi fondasi utama dalam DevOps, cloud computing, dan microservices architecture, karena mampu meningkatkan efisiensi operasional serta ketersediaan layanan.

Salah satu solusi container orchestration yang banyak digunakan adalah Docker Swarm. Docker Swarm merupakan orchestration tool bawaan dari Docker Engine, sehingga tidak memerlukan instalasi tambahan. Hal ini menjadikan Docker Swarm sebagai opsi strategis bagi organisasi yang ingin membangun cluster container dengan kompleksitas rendah dan performa optimal.

Konsep Dasar Docker Swarm

Docker Swarm bekerja dengan mengelompokkan beberapa Docker host ke dalam satu cluster swarm. Setiap node dalam swarm memiliki peran tertentu, yaitu:

  • Manager Node
    Bertanggung jawab atas manajemen cluster, penjadwalan service, dan pengambilan keputusan orchestration.

  • Worker Node
    Menjalankan container atau service sesuai instruksi dari manager node.

Arsitektur ini memungkinkan distribusi beban kerja secara otomatis, meningkatkan high availability, dan memudahkan proses scaling aplikasi berbasis container.

Arsitektur Docker Swarm

Dalam implementasi Docker Swarm, seluruh node saling terhubung melalui jaringan overlay yang aman. Manager node mengontrol state cluster, sementara worker node fokus pada eksekusi container.

Struktur ini sangat relevan untuk kebutuhan enterprise DevOps, cloud infrastructure management, dan containerized application deployment.

Lingkungan Tutorial Docker Swarm

Spesifikasi server yang digunakan dalam tutorial ini adalah sebagai berikut:

  • Sistem Operasi: Ubuntu Server 20.04

  • Jumlah Node:

    • 1 Manager Node

    • 3 Worker Node

  • Docker Engine: versi 20.10

  • Infrastruktur: VPS dengan Public IP dan Private IP

Port yang Wajib Dibuka pada Docker Swarm

Agar Docker Swarm dapat berjalan dengan optimal, beberapa port berikut harus diizinkan pada firewall:

  • TCP 2377 untuk komunikasi cluster management

  • TCP dan UDP 7946 untuk komunikasi antar node

  • UDP 4789 untuk overlay network (VXLAN)

Konfigurasi port ini sangat krusial dalam aspek network security dan container networking.

Inisialisasi Docker Swarm (Swarm Init)

Langkah pertama adalah melakukan inisialisasi swarm pada manager node. Dalam skenario ini, komunikasi antar node menggunakan Private IP untuk meningkatkan keamanan.

docker swarm init --advertise-addr 10.130.0.2

Setelah perintah dijalankan, Docker akan menghasilkan token yang digunakan oleh worker atau manager lain untuk bergabung ke cluster.

Menambahkan Worker Node ke Docker Swarm

Jalankan perintah berikut di setiap worker node:

docker swarm join --token <TOKEN> 10.130.0.2:2377

Jika berhasil, node akan terdaftar sebagai worker dan siap menjalankan service.

Untuk memverifikasi seluruh node dalam cluster, jalankan perintah berikut di manager node:

docker node ls

Menambahkan Manager Node Tambahan

Untuk kebutuhan high availability dan fault tolerance, Docker Swarm mendukung lebih dari satu manager node.

Tampilkan token manager:

docker swarm join-token manager

Kemudian jalankan perintah join di node yang akan dijadikan manager.

Secara default, manager juga dapat bertindak sebagai worker. Jika ingin memfokuskan manager hanya pada orchestration, ubah status availability menjadi drain:

docker node update --availability drain manager

Membuat Service di Docker Swarm

Service adalah unit utama dalam Docker Swarm untuk menjalankan container secara terdistribusi.

Contoh berikut menjalankan Nginx dengan 3 replikasi dan membuka port 80:

docker service create --name myweb --replicas 3 -p 80:80 nginx

Untuk melihat daftar service:

docker service ls

Untuk melihat detail distribusi container:

docker service ps myweb

Hasilnya menunjukkan bahwa container dijalankan secara merata di beberapa worker node.

Pengujian Load Balancing Docker Swarm

Akses aplikasi melalui browser menggunakan Public IP manager node. Docker Swarm secara otomatis melakukan internal load balancing, sehingga permintaan klien akan diarahkan ke container yang berbeda secara bergantian.

Pengujian juga dapat dilakukan menggunakan perintah:

curl http://Public-IP-Manager

Scaling Service Docker Swarm

Salah satu keunggulan utama Docker Swarm adalah horizontal scaling yang cepat dan efisien.

Untuk menambah jumlah replikasi service:

docker service scale myweb=5

Docker Swarm akan secara otomatis mendistribusikan container tambahan ke worker node yang tersedia, tanpa downtime.

Kesimpulan

Docker Swarm adalah solusi container orchestration yang ringan, terintegrasi langsung dengan Docker Engine, dan sangat cocok untuk:

  • Implementasi DevOps

  • Infrastruktur cloud berbasis container

  • Aplikasi microservices skala menengah

  • Lingkungan production dengan kebutuhan high availability

Dengan konfigurasi yang sederhana namun powerful, Docker Swarm tetap menjadi pilihan strategis bagi tim IT, system engineer, dan cloud architect yang menginginkan container management yang efisien tanpa kompleksitas berlebih.

Selamat mencoba dan semoga implementasi Docker Swarm Anda berjalan optimal.