Docker Swarm從部署到基本操作

關(guān)于Docker Swarm

Docker Swarm由兩部分組成：

* Docker集群：將一個(gè)或多個(gè)Docker節(jié)點(diǎn)組織起來(lái)，用戶就能以集群的方式進(jìn)行管理；
* 應(yīng)用編排：有一套API用來(lái)部署和管理容器；
官方資料：https://docs.docker.com/swarm/

網(wǎng)絡(luò)圖

下圖是個(gè)典型的Docker Swarm集群部署圖，來(lái)自Docker官網(wǎng)：

接下來(lái)照著上圖來(lái)搭建一個(gè)Docker Swarm集群。

準(zhǔn)備工作

本次實(shí)戰(zhàn)一共用到了5臺(tái)機(jī)器，配置信息全部相同，如下：

* 操作系統(tǒng)：CentOS Linux release 7.6.1810
* Docker服務(wù)版本：1.13.1
* 防火墻都已經(jīng)關(guān)閉；
機(jī)器的信息如下表所示：
| IP地址 | 主機(jī)名 | 身份 |
|--|--|--|
| 192.168.121.142 | m0 | 管理節(jié)點(diǎn) |
| 192.168.121.139 | m1 | 管理節(jié)點(diǎn) |
| 192.168.121.140 | m2 | 管理節(jié)點(diǎn) |
| 192.168.121.141 | w0 | 工作節(jié)點(diǎn) |
| 192.168.121.138 | w1 | 工作節(jié)點(diǎn) |

為什么要三個(gè)管理節(jié)點(diǎn)？

從官方圖可見(jiàn)，管理節(jié)點(diǎn)集群之間的內(nèi)部管理協(xié)調(diào)使用了Raft共識(shí)算法，這樣就保證了管理節(jié)點(diǎn)高可用（HA），一般情況下會(huì)參考以下兩個(gè)原則：

* 部署奇數(shù)個(gè)管理節(jié)點(diǎn)，這樣有利于減少腦裂；
* 不要部署太多管理節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樵蕉喙芾砉?jié)點(diǎn)意味著需要花費(fèi)跟多時(shí)間來(lái)達(dá)成共識(shí)；
部署集群步驟簡(jiǎn)介

接下來(lái)的整個(gè)部署過(guò)程分為以下幾步：

* 初始化第一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)（m0）；
* 加入新的管理節(jié)點(diǎn)（m1、m2）；
* 加入工作節(jié)點(diǎn)（w0、w1）；
接下來(lái)正式開(kāi)始吧；

初始化第一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)（m0）

* m0節(jié)點(diǎn)的IP地址是192.168.121.142，因此在m0節(jié)點(diǎn)執(zhí)行以下命令： docker swarm init \
--advertise-addr 192.168.121.142:2377 --listen-addr 192.168.121.142:2377

關(guān)于advertise-addr和listen-addr這兩個(gè)參數(shù)，前者用來(lái)指定其他節(jié)點(diǎn)連接m0時(shí)的地址，后者指定承載swarm流量的IP和端口，它們更詳細(xì)和深入的區(qū)別可以參考文章：https://boxboat.com/2016/08/17/whats-docker-swarm-advertise-addr/

* 控制臺(tái)返回信息如下，表明Swarm集群初始化成功： Swarm initialized: current node
(7585zt09o2sat82maef0ocf42) is now a manager. To add a worker to this swarm,
run the following command: docker swarm join \ --token
SWMTKN-1-5huefb5501cv7p8i2op1am2oevasoqu4te8vpvapndkudvszb4-e8l6755jstd7urpdo5smyi8fv
\ 192.168.121.142:2377 To add a manager to this swarm, run 'docker swarm
join-token manager' and follow the instructions.
* 列出當(dāng)前Swarm集群的所有節(jié)點(diǎn)，可以看到唯一的節(jié)點(diǎn)m0的狀態(tài)和身份： [root@m0 ~]# docker node ls ID HOSTNAME
STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS 7585zt09o2sat82maef0ocf42 * m0 Ready Active
Leader
現(xiàn)在集群已經(jīng)建立起來(lái)了，接下來(lái)我們需要加入更多的管理節(jié)點(diǎn)和工作節(jié)點(diǎn)；

如何加入新的節(jié)點(diǎn)？

* Docker Swarm的新節(jié)點(diǎn)加入策略是從管理節(jié)點(diǎn)獲取一長(zhǎng)串命令，被稱為join token，任何想加入集群的機(jī)器只要自己執(zhí)行這個(gè)join
token即可加入Swarm集群；
* 如果有新的管理節(jié)點(diǎn)需要加入，在m0執(zhí)行命令docker swarm join-token manager即可得到管理節(jié)點(diǎn)的join
token，如下所示： [root@m0 ~]# docker swarm join-token manager To add a manager to
this swarm, run the following command: docker swarm join \ --token
SWMTKN-1-5huefb5501cv7p8i2op1am2oevasoqu4te8vpvapndkudvszb4-5tz9d4w7nwzu8r4ozd0ff2aiu
\ 192.168.121.142:2377
* 如果有新的工作節(jié)點(diǎn)需要加入，在m0執(zhí)行命令docker swarm join-token worker即可得到工作節(jié)點(diǎn)的join token，如下所示：
[root@m0 ~]# docker swarm join-token worker To add a worker to this swarm, run
the following command: docker swarm join \ --token
SWMTKN-1-5huefb5501cv7p8i2op1am2oevasoqu4te8vpvapndkudvszb4-e8l6755jstd7urpdo5smyi8fv
\ 192.168.121.142:2377
兩種join token都準(zhǔn)備好了，接下來(lái)開(kāi)始加入新節(jié)點(diǎn)。

加入管理節(jié)點(diǎn)m1、m2

* 在m1上執(zhí)行前面取得的管理節(jié)點(diǎn)join token： [root@m1 ~]# docker swarm join \ > --token
SWMTKN-1-5huefb5501cv7p8i2op1am2oevasoqu4te8vpvapndkudvszb4-5tz9d4w7nwzu8r4ozd0ff2aiu
\ > 192.168.121.142:2377 This node joined a swarm as a manager.
* 在m2上做同樣的操作；
* 在m0、m1、m2其中的任意一臺(tái)上執(zhí)行命令docker node ls
查看Swarm集群的現(xiàn)狀，如下圖，可見(jiàn)三個(gè)管理節(jié)點(diǎn)都是正常狀態(tài)，ID字段帶有星號(hào)后綴表示當(dāng)前執(zhí)行命令的機(jī)器是m1： [root@m1 ~]# docker
node ls ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS
0isfyre69mdu1hm11esf1q3dk m2 Ready Active Reachable 7585zt09o2sat82maef0ocf42
m0 Ready Active Leader slc0hjbs7jh2hdi8ai3wohy23 * m1 Ready Active Reachable
加入工作節(jié)點(diǎn)w0、w1

* 在w0上執(zhí)行前面取得的工作節(jié)點(diǎn)的join token： [root@w0 ~]# docker swarm join \ > --token
SWMTKN-1-5huefb5501cv7p8i2op1am2oevasoqu4te8vpvapndkudvszb4-e8l6755jstd7urpdo5smyi8fv
\ > 192.168.121.142:2377 This node joined a swarm as a worker.
* 在w1上做同樣的操作；
* 在m0、m1、m2其中的任意一臺(tái)上執(zhí)行命令docker node ls查看Swarm集群的現(xiàn)狀，可見(jiàn)工作節(jié)點(diǎn)已經(jīng)全部就緒： [root@m0 ~]#
docker node ls ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS
0isfyre69mdu1hm11esf1q3dk m2 Ready Active Reachable 7585zt09o2sat82maef0ocf42 *
m0 Ready Active Leader i71bcxt1auc804syybroajtan w1 Ready Active
slc0hjbs7jh2hdi8ai3wohy23 m1 Ready Active Reachable wqcwcccva3d3mxgi5p423d4fv
w0 Ready Active
至此，Swarm集群環(huán)境搭建完畢，接下來(lái)可以驗(yàn)證了。

驗(yàn)證Swarm集群環(huán)境

* 創(chuàng)建名為tomcat-net的覆蓋網(wǎng)絡(luò)(Overlay
Netowork)，這是個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)，處于該網(wǎng)絡(luò)下的docker容器，即使宿主機(jī)不一樣，也能相互訪問(wèn)： docker network create -d
overlay tomcat-net
* 創(chuàng)建名為tomcat的服務(wù)，使用了剛才創(chuàng)建的覆蓋網(wǎng)絡(luò)： docker service create --name tomcat \ --network
tomcat-net \ -p 8080:8080 \ --replicas 3 \ tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk
* 執(zhí)行命令docker service ls查看當(dāng)前所有服務(wù)： [root@m0 ~]# docker service ls ID NAME MODE
REPLICAS IMAGE kguawc4b5th4 tomcat replicated 3/3 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk
* 執(zhí)行命令docker service ps tomcat查看名為tomcat的服務(wù)，可見(jiàn)三個(gè)容器分別部署在m0、m2、w1機(jī)器上： [root@m0
~]# docker service ps tomcat ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE
ERROR PORTS n1gs9f1plce2 tomcat.1 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk w1 Running Running
19 minutes ago q8jyg088ci21 tomcat.2 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk m2 Running
Running 19 minutes ago h9ww33dpw56m tomcat.3 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk m0
Running Running 19 minutes ago
* 執(zhí)行命令docker service inspect --pretty tomcat
查看名為tomcat的服務(wù)的詳細(xì)信息(去掉--pretty可以看到更完整的)： [root@m0 ~]# docker service inspect
--pretty tomcat ID: kguawc4b5th4qlwlsv183qtai Name: tomcat Service Mode:
Replicated Replicas: 3 Placement: UpdateConfig: Parallelism: 1 On failure:
pause Max failure ratio: 0 ContainerSpec: Image:
tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk@sha256:91eadffb59d9a35ada2d39fcd616a749ac580aa5e834499b7128f27be2e46623
Resources: Networks: tomcat-net Endpoint Mode: vip Ports: PublishedPort 8080
Protocol = tcp TargetPort = 8080
*
打開(kāi)瀏覽器，嘗試訪問(wèn)m0、m1、m2、w0、w1這個(gè)五個(gè)機(jī)器的8080端口，都可以成功訪問(wèn)tomcat首頁(yè)：


服務(wù)模式

* 服務(wù)模式一共有兩種：Ingress和Host，如果不指定，則默認(rèn)的是Ingress；
* Ingress模式下，到達(dá)Swarm任何節(jié)點(diǎn)的8080端口的流量，都會(huì)映射到任何服務(wù)副本的內(nèi)部80端口，就算該節(jié)點(diǎn)上沒(méi)有tomcat服務(wù)副本也會(huì)映射；
* Host模式下，僅在運(yùn)行有容器副本的機(jī)器上開(kāi)放端口，使用Host模式的命令如下： docker service create --name
tomcat \ --network tomcat-net \ --publish published=8080,target=8080,mode=host
\ --replicas 3 \ tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk
服務(wù)擴(kuò)縮容

* 執(zhí)行命令docker service scale tomcat=5將副本數(shù)從3調(diào)整為5： [root@m0 ~]# docker service
scale tomcat=5 tomcat scaled to 5
* 執(zhí)行命令docker service ps tomcat查看名為tomcat的服務(wù)，可見(jiàn)每臺(tái)機(jī)器上都分布了一個(gè)容器： [root@m0 ~]#
docker service ps tomcat ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR
PORTS w32tjahze2fk tomcat.1 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk m2 Running Running 42
minutes ago yj5czwwhrrsh tomcat.2 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk m0 Running Running
42 minutes ago pq40995nbd0k tomcat.3 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk w1 Running
Running 42 minutes ago y1y6z1jczel1 tomcat.4 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk m1
Running Running about a minute ago w0dcii8f79os tomcat.5
tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk w0 Running Running about a minute ago
滾動(dòng)升級(jí)

* 當(dāng)前tomcat服務(wù)中，tomcat鏡像的tag是7.0.96-jdk8-openjdk，我們來(lái)嘗試升級(jí)到9.0.24-jdk11-openjdk
，執(zhí)行以下命令： docker service update \ --image tomcat:9.0.24-jdk11-openjdk \
--update-parallelism 1 \ --update-delay 10s tomcat
上述命令有幾處需要注意：

a. update-parallelism：每次更新的容器數(shù)量，這里設(shè)置為1，表示每一個(gè)容器升級(jí)成功后才去升級(jí)下一個(gè)；

b. update-delay：每一批升級(jí)成功后，升級(jí)下一批之前的等待時(shí)間，這里表示升級(jí)一個(gè)容器后等10秒再升級(jí)下一個(gè)；

* 在升級(jí)過(guò)程中執(zhí)行命令docker service ps tomcat查看服務(wù)，可以看到新版本容器逐個(gè)啟動(dòng)的過(guò)程： [root@m0 ~]#
docker service ps tomcat ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR
PORTS w32tjahze2fk tomcat.1 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk m2 Running Running 56
minutes ago yj5czwwhrrsh tomcat.2 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk m0 Running Running
56 minutes ago semuna9awsn7 tomcat.3 tomcat:9.0.24-jdk11-openjdk w1 Running
Running 15 seconds ago pq40995nbd0k \_ tomcat.3 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk w1
Shutdown Shutdown about a minute ago y1y6z1jczel1 tomcat.4
tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk m1 Running Running 15 minutes ago oot3yex74v4t
tomcat.5 tomcat:9.0.24-jdk11-openjdk w0 Running Preparing 5 seconds ago
w0dcii8f79os \_ tomcat.5 tomcat:7.0.96-jdk8-openjdk w0 Shutdown Shutdown 3
seconds ago
*
升級(jí)完成后，用瀏覽器訪問(wèn)服務(wù)，可見(jiàn)tomcat版本已經(jīng)升級(jí)：


刪除服務(wù)
執(zhí)行命令docker service rm tomcat即可刪除服務(wù)： [root@m0 ~]# docker service rm tomcat
tomcat [root@m0 ~]# docker service ls ID NAME MODE REPLICAS IMAGE
至此，Docker Swarm從部署到基本操都已經(jīng)體驗(yàn)過(guò)一次了，希望您在搭建環(huán)境的時(shí)候，本文能給您一些參考。

• ? 上一篇： 12月 Kubernetes and Cloud Native Meetup 等你來(lái)
• ? 下一篇： “新用戶分會(huì)場(chǎng)”活動(dòng)規(guī)則