Docker Swarm 使用

全栈工程师开发手册（作者：栾鹏）
架构系列文章

介绍

Docker Swarm 是 Docker 公司推出的官方容器集群平台，基于 Go 语言实现

作为容器集群管理器，Swarm 最大的优势之一就是 100% 支持标准的 Docker API。各种基于标准 API 的工具比如 Compose、docker-py、各种管理软件，甚至 Docker 本身等都可以很容易的与 Swarm 进行集成。这大大方便了用户将原先基于单节点的系统移植到 Swarm 上。

基本概念

节点:

运行 Docker 的主机可以主动初始化一个 Swarm 集群或者加入一个已存在的 Swarm 集群，这样这个运行 Docker 的主机就成为一个 Swarm 集群的节点 (node) 。

节点分为管理 (manager) 节点和工作 (worker) 节点。

管理节点用于 Swarm 集群的管理，docker swarm 命令基本只能在管理节点执行（节点退出集群命令 docker swarm leave 可以在工作节点执行）。一个 Swarm 集群可以有多个管理节点，但只有一个管理节点可以成为 leader，leader 通过 raft 协议实现。

工作节点是任务执行节点，管理节点将服务 (service) 下发至工作节点执行。管理节点默认也作为工作节点。你也可以通过配置让服务只运行在管理节点。

服务和任务

任务（Task）是 Swarm 中的最小的调度单位，目前来说就是一个单一的容器。

服务（Services）是指一组任务的集合，服务定义了任务的属性。服务有两种模式：

replicated services 按照一定规则在各个工作节点上运行指定个数的任务。
global services 每个工作节点上运行一个任务

两种模式通过 docker service create 的 --mode 参数指定。

创建 Swarm 集群

关闭防火墙

[root@master ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@master ~]# systemctl disable firewalld.service
Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
Removed symlink /etc/systemd/system/basic.target.wants/firewalld.service.

官网示例

[root@master ~]# docker swarm init --advertise-addr 192.168.132.148
Swarm initialized: current node (4c6iv7adv3ha0ejho0f9pu3na) is now a manager.To add a worker to this swarm, run the following command:docker swarm join \--token SWMTKN-1-2pf6s6myfdn9yx6lekinmvnqmen0vyce8s32bacxw2mdlem30r-d6ch6wkkisacoihs1byrjf0e1 \192.168.132.148:2377To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.[root@master ~]# netstat -ntlp |grep 2377
tcp6       0      0 :::2377                 :::*                    LISTEN      2220/dockerd  #节点一
[root@slave1 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-2pf6s6myfdn9yx6lekinmvnqmen0vyce8s32bacxw2mdlem30r-d6ch6wkkisacoihs1byrjf0e1 192.168.132.148:2377
This node joined a swarm as a worker.#节点二
[root@slave2 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-2pf6s6myfdn9yx6lekinmvnqmen0vyce8s32bacxw2mdlem30r-d6ch6wkkisacoihs1byrjf0e1 192.168.132.148:2377
This node joined a swarm as a worker.

docker swarm 命令

　　　　命令    　　　　　　　　　　　　   说明
docker swarm init    　　　　　　　　 初始化集群
docker swarm join-token worker     查看工作节点的 token
docker swarm join-token manager    查看管理节点的 token
docker swarm join    　　　　　　　　 加入集群中

查看集群

[root@master ~]# docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS
4c6iv7adv3ha0ejho0f9pu3na *   master              Ready               Active              Leader
ezr1hf1prwzuisbjquhtd8qsq     slave1              Ready               Active
s9wxeakddde48z212r09j9zga     slave2              Ready               Active

docker node 命令

命令    　　　　　　　　　　说明
docker node ls    　　　　 查看所有集群节点
docker node rm   　　　　  删除某个节点（-f强制删除）
docker node inspect    　 查看节点详情
docker node demote    　　节点降级，由管理节点降级为工作节点
docker node promote   　　节点升级，由工作节点升级为管理节点
docker node update    　　更新节点
docker node ps   　　　　　查看节点中的 Task 任务

部署服务

$ docker service create --replicas 3 -p 80:80 --name nginx nginx:1.13.7-alpine

现在我们使用浏览器，输入任意节点 IP ,即可看到 nginx 默认页面。

查看service

[root@master ~]# docker service ls
ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE                 PORTS
71vkd0ywfphg        nginx               replicated          3/3                 nginx:1.13.7-alpine   *:80->80/tcp

查看服务详情

[root@master ~]# docker service ps nginx
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE                      ERROR               PORTS
nikyvqah8k5n        nginx.1             nginx:latest        slave2              Running             Preparing 3 minutes ago
7fjgztll22f7        nginx.2             nginx:latest        master              Running             Preparing 35 seconds ago
gyl1vb9nguzs        nginx.3             nginx:latest        slave1              Running             Preparing less than a second ago

查看日志

[root@master ~]# docker service logs nginx

服务扩容与缩减

#扩容
$ docker service scale nginx=5#缩减
$ docker service scale nginx=2

删除服务

[root@master ~]# docker service rm nginx
nginx
[root@master ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES

docker service命令

命令    　　　　　　　　 说明
docker service create    　　部署服务
docker service inspect    　查看服务详情
docker service logs    　　　产看某个服务日志
docker service ls    　　　　查看所有服务详情
docker service rm    　　　　删除某个服务（-f强制删除）
docker service scale    　　设置某个服务个数
docker service update    　　更新某个服务

使用docker-compose

[root@master ~]# cat docker-compose.yml
version: "3"services:wordpress:image: wordpressports:- 80:80networks:- overlayenvironment:WORDPRESS_DB_HOST: db:3306WORDPRESS_DB_USER: wordpressWORDPRESS_DB_PASSWORD: wordpressdeploy:mode: replicatedreplicas: 3db:image: mysqlnetworks:- overlayvolumes:- db-data:/var/lib/mysqlenvironment:MYSQL_ROOT_PASSWORD: somewordpressMYSQL_DATABASE: wordpressMYSQL_USER: wordpressMYSQL_PASSWORD: wordpressdeploy:placement:constraints: [node.role == manager]visualizer:image: dockersamples/visualizer:stableports:- "8080:8080"stop_grace_period: 1m30svolumes:- "/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock"deploy:placement:constraints: [node.role == manager]volumes:db-data:
networks:overlay:#部署服务使用 docker stack deploy，其中 -c 参数指定 compose 文件名。
[root@master ~]# docker stack deploy -c docker-compose.yml wordpress
Creating network wordpress_default
Creating network wordpress_overlay
Creating service wordpress_visualizer
Creating service wordpress_wordpress
Creating service wordpress_db

docker stack 常用命令

命令    　　　　　　　　　　说明
docker stack deploy    　　部署新的堆栈或更新现有堆栈
docker stack ls    　　　　 列出现有堆栈
docker stack ps    　　　　 列出堆栈中的任务
docker stack rm    　　　　 删除堆栈
docker stack services     列出堆栈中的服务
docker stack down    　　　移除某个堆栈（不会删除数据）

现在我们打开浏览器输入 任一节点IP:8080 即可看到各节点运行状态。如下图所示：

滚动升级

使用上面创建的nginx服务作为基础

#升级
$ docker service update --image nginx:1.13.12-alpine nginx#如果升级后发生问题，回退
$ docker service rollback nginx

swarm过滤器

过滤器分为两类，节点过滤器和容器配置过滤器。节点过滤器根据Docker主机的特性或Docker守护程序的配置进行操作。容器配置过滤器根据容器的特征或主机上的image可用性进行操作。

每个过滤器都有一个标识它的名称。节点过滤器是：

constraint　　 #用来选择进行调度的节点子集
health
containerslots

容器配置过滤器是：

affinity
dependency
port

使用过滤器时，通过传递–filter标志和名称来指定过滤的子集

$ swarm manage --filter=health --filter=dependency　　　　　　#包括已经停止的容器

示例将某镜像拉倒某个节点上

$ docker -H node-1:2375 pull redis
$ docker -H node-2:2375 pull mysql
$ docker -H node-3:2375 pull redis

constraint

以下示例说明了一些可能的表达式：constraint:node==node1　　　　　　匹配节点node1。
constraint:node!=node1　　　　　　匹配所有节点，除了node1。
constraint:region!=us*　　　　　　使用带有region前缀的标记匹配外部的所有节点us。
constraint:node==/node[12]/　　　匹配节点node1和node2。
constraint:node==/node\d/　　　　匹配所有节点node+ 1位数。
constraint:node!=/node-[01]/　　匹配所有节点，除了node-0和node-1。
constraint:node!=/foo\[bar\]/　　匹配所有节点，除了foo[bar]。你可以在这里看到转义字符的使用。
constraint:node==/(?i)node1/　　匹配节点node1不区分大小写。所以NoDe1还是NODE1匹配。
affinity:image==~redis　　　　　　尝试匹配运行容器的节点与redis图像。
constraint:region==~us*　　　　　　搜索属于该us区域的群集中的节点。
affinity:container!=~redis*　　　　将新redis5容器安排到没有满足容器的节点redis*。

根据节点daemon中设置的标签名来选择启用的节点

version: "2"services:mongodb:image: mongo:latestenvironment:- "constraint:com.example.storage==ssd"　　　　　　#指定标签为ssd的节点#这里表示在docker的启动配置文件中设定如下标签
DOCKER_OPTS="$DOCKER_OPTS --label com.example.environment='production' --label com.example.storage="ssd" "

可以使用集群节点的名称来启动，省去了配置 label。

docker service create --name xxx --constraint node.hostname==swarm1 xxx