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Swarm是Docker公司推出的用來管理docker集群的平臺，幾乎全部用GO語言來完成的開發(fā)的，代碼開源在https://github.com/docker/swarm， 它是將一群Docker宿主機(jī)變成一個單一的虛擬主機(jī)，Swarm使用標(biāo)準(zhǔn)的Docker API接口作為其前端的訪問入口，換言之，各種形式的Docker
Client(compose,docker-py等)均可以直接與Swarm通信，甚至Docker本身都可以很容易的與Swarm集成，這大大方便了用戶將原本基于單節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)移植到Swarm上，同時Swarm內(nèi)置了對Docker網(wǎng)絡(luò)插件的支持，用戶也很容易的部署跨主機(jī)的容器集群服務(wù)。
從 Docker 1.12.0 版本開始，Docker Swarm 已經(jīng)包含在 Docker 引擎中（docker swarm），并且已經(jīng)內(nèi)置了服務(wù)發(fā)現(xiàn)工具，我們就不需要像之前一樣，再配置 Etcd 或者 Consul 來進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)配置了。
Docker swarm中有三種角色：
- Manager node：負(fù)責(zé)執(zhí)行容器的編排和集群的管理工作，保持并維護(hù)swarm處于期望的狀態(tài)，swarm可以有多個manager node，他們會自動協(xié)商選舉出一個leader執(zhí)行編排任務(wù)；但相反，不能沒有manager node；
- Worker node：接受并執(zhí)行由manager node派發(fā)的任務(wù)，并且默認(rèn)manager node也是一個work node，不過可以將它設(shè)置manager-only node，讓它負(fù)責(zé)編排和管理工作；
- Service：用來定義worker上執(zhí)行的命令；
注意：在一個Docker Swarm群集中，每臺docker服務(wù)器的角色可以都是manager，但是，不可以都是worker，也就是說，不可以群龍無首，并且，參與群集的所有主機(jī)名，千萬不可以沖突。
注意事項(xiàng)：
[root@node01 ~]# tail -3 /etc/hosts
192.168.1.1 node01
192.168.1.2 node02
192.168.1.3 node03
//三臺主機(jī)都需配置hosts文件實(shí)現(xiàn)域名解析的效果
[root@node01 ~]# docker swarm init --advertise-addr 192.168.1.1
//--advertise-addr：指定與其他node通信的地址命令的返回信息，如圖：
圖中①的命令：以worker身份加入swarm群集中的命令；
②的命令：以manager身份加入swarm群集中的方法；
出現(xiàn)上圖表示初始化成功！注意：--token表示期限為24小時；
###################node02的操作如下###################
[root@node02 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-4pc1gjwjrp9h5dny52j58m0lclq88ngovis0w3rinjd05lklu5-ay18vjhwu7w8gsqvct84fv8ic 192.168.1.1:2377
###################node03的操作如下###################
[root@node03 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-4pc1gjwjrp9h5dny52j58m0lclq88ngovis0w3rinjd05lklu5-ay18vjhwu7w8gsqvct84fv8ic 192.168.1.1:2377
//node02、node03默認(rèn)是以worker身份加入的
###################node01的操作如下###################
[root@node01 ~]# docker node ls
//查看節(jié)點(diǎn)詳細(xì)信息（只能是manager身份才可查看）
ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS ENGINE VERSION
mc3xn4az2r6set3al79nqss7x * node01 Ready Active Leader 18.09.0
olxd9qi9vs5dzes9iicl170ob node02 Ready Active 18.09.0
i1uee68sxt2puzd5dx3qnm9ck node03 Ready Active 18.09.0
//可以看出node01、node02、node03的狀態(tài)為Active
###################node02的操作如下###################
[root@node02 ~]# docker swarm leave
###################node03的操作如下###################
[root@node03 ~]# docker swarm leave
//node02、node03申請離開群集
###################node01的操作如下###################
[root@node01 ~]# docker node ls
ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS ENGINE VERSION
mc3xn4az2r6set3al79nqss7x * node01 Ready Active Leader 18.09.0
olxd9qi9vs5dzes9iicl170ob node02 Down Active 18.09.0
i1uee68sxt2puzd5dx3qnm9ck node03 Down Active 18.09.0
///可以看到node02、node03的狀態(tài)為Down
[root@node01 ~]# docker node rm node02
[root@node01 ~]# docker node rm node03
//node01將node02、node03移除群集
//如果worker節(jié)點(diǎn)沒有辭職，manager節(jié)點(diǎn)可以使用“-f”表示強(qiáng)制開出worker節(jié)點(diǎn)以上命令可以將某一個節(jié)點(diǎn)加入、刪除群集。
[root@node01 ~]# docker swarm leave -f
//manager節(jié)點(diǎn)退出swamr群集環(huán)境，這就表示swarm群集解散不過加入時是使用worker身份的，如果想要讓節(jié)點(diǎn)是以manager身份加入群集，需要使用以下命令：
[root@node01 ~]# docker swarm join-token manager
//查詢以manager身份加入群集的命令
[root@node01 ~]# docker swarm join-token worker
//查詢以worker身份加入群集的命令如圖：
###################node02的操作如下###################
[root@node02 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-2c0gcpxihwklx466296l5jp6od31pshm04q990n3ssncby3h0c-78rnxee2e990axj0q7td74zod 192.168.1.1:2377
###################node03的操作如下###################
[root@node03 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-2c0gcpxihwklx466296l5jp6od31pshm04q990n3ssncby3h0c-78rnxee2e990axj0q7td74zod 192.168.1.1:2377
//node02、node03加入群集是以manager身份加入
###################node01的操作如下###################
[root@node01 ~]# docker node ls //查看節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息
ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS ENGINE VERSION
exr8uoww0eih53iujqz5cbv6q * node01 Ready Active Leader 18.09.0
r35f48huyw5hvnkuzatrftj1r node02 Ready Active Reachable 18.09.0
gsg1irl1bywgdsmfawi9rna7p node03 Ready Active Reachable 18.09.0
//從MANAGER STATUS這列就可看出雖然加入群集時，可以指定使用manager、worker身份，但是也可以通過以下命令，進(jìn)行降級、升級，操作如下：
[root@node01 ~]# docker node demote node02
[root@node01 ~]# docker node demote node03
//將node02、node03降級為worker
[root@node01 ~]# docker node promote node02
[root@node01 ~]# docker node promote node03
//將node02、node03升級為manager
//自行驗(yàn)證部署圖形化UI界面由node01來完成！
[root@node01 ~]# docker run -d -p 8080:8080 -e HOST=172.16.0.10 -e PORT=8080 -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock --name visualizer dockersamples/visualizer
//-e HOST指定的是容器使用瀏覽器訪問：
瀏覽器可以正常訪問，則表示圖形化UI界面部署完成！
node01發(fā)布一個任務(wù)，（必須在manager角色的主機(jī)上）運(yùn)行六個容器，命令如下：
[root@node01 ~]# docker service create --replicas 6 --name web -p 80:80 nginx
// --replicas：副本數(shù)量；大概可以理解為一個副本就是一個容器容器運(yùn)行完成后，可以登錄web頁面進(jìn)行查看，如圖：
注意：如果另外兩臺節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上沒有相應(yīng)的驚醒，則默認(rèn)會從docker Hub上自動進(jìn)行下載！
[root@node01 ~]# docker service ls //查看創(chuàng)建的service
ID NAME MODE REPLICAS IMAGE PORTS
nbfzxltrcbsk web replicated 6/6 nginx:latest *:80->80/tcp
[root@node01 ~]# docker service ps web //查看創(chuàng)建的service都運(yùn)行在那些容器上
ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR PORTS
v7pmu1waa2ua web.1 nginx:latest node01 Running Running 6 minutes ago
l112ggmp7lxn web.2 nginx:latest node02 Running Running 5 minutes ago
prw6hyizltmx web.3 nginx:latest node03 Running Running 5 minutes ago
vg38mso99cm1 web.4 nginx:latest node01 Running Running 6 minutes ago
v1mb0mvtz55m web.5 nginx:latest node02 Running Running 5 minutes ago
80zq8f8252bj web.6 nginx:latest node03 Running Running 5 minutes ago 如果現(xiàn)在node02、node03發(fā)生宕機(jī)時，service并不會因?yàn)楣?jié)點(diǎn)的當(dāng)即而死掉，而是自動跑到正常的節(jié)點(diǎn)上。
模擬node02宕機(jī)，web頁面如下：
恢復(fù)node02，web頁面如下：
即使node02恢復(fù)正常，也不會將service分配給node02。
因此，可以得出一個結(jié)論：如果node發(fā)生故障，service會自動跑到可用的節(jié)點(diǎn)上；反之，如果node沒有發(fā)生故障，默認(rèn)情況下，service不會輕易更改節(jié)點(diǎn)！
擴(kuò)容：就是添加幾臺service；
收縮：就是減少幾臺service；
針對上述環(huán)境實(shí)現(xiàn)收縮、擴(kuò)容；
[root@node01 ~]# docker service scale web=8
//原本有6個service，現(xiàn)在增加到8臺web頁面如下：
關(guān)于service分配到那臺node節(jié)點(diǎn)上，是根據(jù)docker swarm自身的算法進(jìn)行分配的。
[root@node01 ~]# docker service scale web=4
//原本有8個service，現(xiàn)在減少到4臺web頁面如下：
上述環(huán)境中，三臺都是manager，即使是一臺manager、兩臺worker默認(rèn)情況manager也是進(jìn)行工作的，將node02、node03降級為worker，執(zhí)行如下命令：
[root@node01 ~]# docker node demote node02
[root@node01 ~]# docker node demote node03如圖：
可以通過設(shè)置，使某臺節(jié)點(diǎn)不運(yùn)行service，如下：
[root@node01 ~]# docker node update --availability drain node01
//設(shè)置noder01以后不運(yùn)行容器，但已經(jīng)運(yùn)行的容器并不會停止
// --availability：選項(xiàng)后面共有三個選項(xiàng)可配置，如下：
active：工作；pause：暫時不工作；drain：永久性的不工作web頁面如下：
[root@node01 ~]# docker node update --availability drain node02
//node02也不參加工作，但已經(jīng)運(yùn)行的容器并不會停止如圖：
由此可以得出：不是只有manager才有不工作的權(quán)力！
docker swarm集群會產(chǎn)生兩種不同類型的流量：
在swarm中有三個重要的概念：
- overlay networks：管理swarm中Docker守護(hù)進(jìn)程間的通信。你可以將服務(wù)附加到一個或多個已存在的overlay網(wǎng)絡(luò)上，使得服務(wù)與服務(wù)之間能夠通信；
- ingress network：是一個特殊的overlay網(wǎng)絡(luò)，用于服務(wù)節(jié)點(diǎn)間的負(fù)載均衡。當(dāng)然任何swarm節(jié)點(diǎn)在發(fā)布的端口上接收到請求后，將請求交給一個名為IPVS的模塊。IPVS跟蹤參與該服務(wù)的所有IP地址，選擇其中的一個，并通過ingress網(wǎng)絡(luò)將請求到它；
- docker_gwbridge：是一種橋接網(wǎng)絡(luò)，將overlay網(wǎng)絡(luò)（包括ingress網(wǎng)絡(luò)）連接到一個單獨(dú)的Docker守護(hù)進(jìn)程的物理網(wǎng)絡(luò)。默認(rèn)情況下，服務(wù)正在運(yùn)行的每個容器都連接到本地Docker守護(hù)進(jìn)程主機(jī)的docker_gwbridge網(wǎng)絡(luò)；
docker_gwbridge網(wǎng)絡(luò)在初始化Swarm或加入Swarm時自動創(chuàng)建。大多數(shù)情況下，用戶不需要自定義配置，但是Docker允許自定義；
查看node01上默認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)，如圖：
注意：圖中的SCOPE，注意其作用范圍！
除了Swarm群集默認(rèn)創(chuàng)建的兩個網(wǎng)絡(luò)以外，我們還可以自定義創(chuàng)建overlay網(wǎng)絡(luò)，連接到此網(wǎng)絡(luò)的容器，即可互相通信，，但是需要注意，自定義的網(wǎng)絡(luò)只能是創(chuàng)建的manager主機(jī)才可查看到！
創(chuàng)建自定義overlay網(wǎng)絡(luò)
[root@node01 ~]# docker network create -d overlay --subnet 200.0.0.0/24 --gateway 200.0.0.1 --attachable my_net
//Docker swarm群集創(chuàng)建overlay網(wǎng)絡(luò)時，必須使用--attachable選項(xiàng)來指定名稱，否則其他節(jié)點(diǎn)的容器運(yùn)行時無法使用此網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建自定義的overlay網(wǎng)絡(luò)時，必須是manager才可以創(chuàng)建，并且只在manager節(jié)點(diǎn)上才顯示的，別的worker節(jié)點(diǎn)是查看不到的，但是可以使用。
如下：
[root@node02 ~]# docker run -itd --name test01 --ip 200.0.0.10 --network my_net busybox
//node02使用剛才自定義的overlay網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建容器
[root@node03 ~]# docker run -itd --name test02 --network my_net --ip 200.0.0.20 busybox
//node03使用自定義的overlay網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建容器測試訪問：
這是node02、node03已經(jīng)使用過這個自定義的網(wǎng)絡(luò)了，這是在node02、node03上就可以查看到了！
而且基于docker swarm創(chuàng)建的overlay網(wǎng)絡(luò)也符合自定義跨主機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，可以使用主機(jī)名進(jìn)行通信。
通過搭建registry私有倉庫，可以便于讓其他node下載鏡像。搭建私有倉庫可以參考Docker搭建私有倉庫
[root@node01 ~]# docker run -itd --name registry -p 5000:5000 -v /registry:/var/lib/registry --restart=always registry:2
[root@node01 ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
//更改內(nèi)容為
ExecStart=/usr/bin/dockerd --insecure-registry 192.168.1.1:5000
[root@node01 ~]# systemctl daemon-reload
[root@node01 ~]# systemctl restart docker
[root@node01 ~]# docker ps -a -q | xargs docker start
//由于剛才創(chuàng)建的容器并沒有設(shè)置自動啟動，所以在重啟docker服務(wù)的時候，需要手動啟動
[root@node01 ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@node01 ~]# ssh-copy-id root@node02
[root@node01 ~]# ssh-copy-id root@node03
//設(shè)置免密登錄
[root@node01 ~]# scp /usr/lib/systemd/system/docker.service root@node02:/usr/lib/systemd/system/docker.service
[root@node01 ~]# scp /usr/lib/systemd/system/docker.service root@node03:/usr/lib/systemd/system/docker.service
//將docker的配置文件復(fù)制到node02、node03上，因?yàn)閐ocker的配置文件都是一樣的內(nèi)容
[root@node02 ~]# systemctl daemon-reload
[root@node02 ~]# systemctl restart docker
[root@node03 ~]# systemctl daemon-reload
[root@node03 ~]# systemctl restart docker
//重新啟動node02、node03節(jié)點(diǎn)的docker服務(wù)
[root@node01 ~]# docker pull httpd
[root@node01 ~]# docker tag httpd:latest 192.168.1.1:5000/httpd:latest
[root@node01 ~]# docker push 192.168.1.1:5000/httpd:latest
//將httpd鏡像上傳到私有倉庫中[root@node01 ~]# mkdir version{1,2,3,}
[root@node01 ~]# cd version1
[root@node01 version1]# echo "version1" >> index.html
[root@node01 version1]# echo -e "FROM httpd:latest\nADD index.html /usr/local/apache2/htdocs/index.html" > Dockerfile
[root@node01 version1]# docker build -t 192.168.1.1:5000/httpd:v1 .
//version1目錄下模擬生成版本v1
[root@node01 version1]# cp Dockerfile ../version2
[root@node01 version1]# cd !$
cd ../version2
[root@node01 version2]# echo "version2" >> index.html
[root@node01 version2]# docker build -t 192.168.1.1:5000/httpd:v2 .
//vesion2目錄下模擬生成版本v2
[root@node01 version2]# cp Dockerfile ../version3
[root@node01 version2]# cd !$
cd ../version3
[root@node01 version3]# echo "version3" >> index.html
[root@node01 version3]# docker build -t 192.168.1.1:5000/httpd:v3 .
//vesion3目錄下模擬生成版本v3
//注意在主頁面做一些區(qū)分
[root@node01 ~]# docker push 192.168.1.1:5000/httpd:v1
[root@node01 ~]# docker push 192.168.1.1:5000/httpd:v2
[root@node01 ~]# docker push 192.168.1.1:5000/httpd:v3
//將生成的鏡像上傳到私有倉庫
[root@node01 ~]# docker service create --replicas 3 --name httpd 192.168.1.1:5000/httpd:v1
//基于192.168.1.1:5000/httpd:v1創(chuàng)建三個service副本瀏覽器訪問測試：
三個service副本是輪詢的方式來服務(wù)的，根據(jù)node02、node03的首頁內(nèi)容進(jìn)行測試！
node02：
[root@node02 ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
b6c1d88fcadf 192.168.1.1:5000/httpd:v1 "httpd-foreground" 4 minutes ago Up 4 minutes 80/tcp httpd.1.qubzhexjprpt7s89ku91mlle0
[root@node02 ~]# docker exec -it b6c1d88fcadf /bin/bash
root@b6c1d88fcadf:/usr/local/apache2# echo "node02" >> htdocs/index.html node03
[root@node03 ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
ee19c342188c 192.168.1.1:5000/httpd:v1 "httpd-foreground" 5 minutes ago Up 5 minutes 80/tcp httpd.3.9ru7zsokixz29iw99qbdp15gn
[root@node03 ~]# docker exec -it ee19c342188c /bin/bash
root@ee19c342188c:/usr/local/apache2# echo "node03" >> htdocs/index.html 訪問測試：
[root@node01 ~]# curl 127.0.0.1
version1
node03
[root@node01 ~]# curl 127.0.0.1
version1
[root@node01 ~]# curl 127.0.0.1
version1
node02
//效果已經(jīng)實(shí)現(xiàn) [root@node01 ~]# docker service update --image 192.168.1.1:5000/httpd:v2 httpd
//更新容器的鏡像為版本2瀏覽器進(jìn)行測試：
默認(rèn)情況下，swarm一次只更新一個副本，并且兩個副本之間并沒有等待時間，可以通過以上方法進(jìn)行設(shè)置。
[root@node01 ~]# docker service update --replicas 6 --image 192.168.1.1:5000/httpd:v3 --update-parallelism 2 --update-delay 1m httpd
//--update-parallelism：設(shè)置更新的副本數(shù)量；
//--update-delay：更新的間隔時間
// --replicas 6：并在升級的過程中另外再創(chuàng)建3個副本從更新的過程中可以看出效果！
瀏覽器確認(rèn)版本更新成功：
[root@node01 ~]# docker service rollback httpd
//回滾為上一個版本瀏覽器訪問測試：
注意：當(dāng)我們執(zhí)行回滾操作的時候，默認(rèn)是回滾到上一次操作的版本，并且不可以連續(xù)回滾。
[root@node02 ~]# docker swarm leave
//那個節(jié)點(diǎn)想退出swarm群集，就在那臺節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行這條命令
//節(jié)點(diǎn)自動退出swarm群集（相當(dāng)于辭職）
[root@node01 ~]# docker node rm 節(jié)點(diǎn)名稱
//由manager主動刪除節(jié)點(diǎn)（相當(dāng)于開除）
[root@node01 ~]# docker node promote 節(jié)點(diǎn)名稱
//將節(jié)點(diǎn)升級
[root@node01 ~]# docker node demote 節(jié)點(diǎn)名稱
//將節(jié)點(diǎn)降級
[root@node01 ~]# docker node ls
//查看swarm群集的信息（只可以在manager角色的主機(jī)上查看）
[root@node01 ~]# docker node update --availability drain 節(jié)點(diǎn)名稱
//調(diào)整節(jié)點(diǎn)不參加工作
[root@node01 ~]# docker swarm join-token worker
//查看加入swarm群集的令牌（可以是worker也可以是manager）
[root@node01 ~]# docker service scale web=4
//擴(kuò)容、收縮swarn群集servie的數(shù)量（取決與群集原本的數(shù)量）
//比原本群集數(shù)量多，就是擴(kuò)容，反之、收縮
[root@node01 ~]# docker service ls
//查看創(chuàng)建的service
[root@node01 ~]# docker service ps service的名稱
//查看創(chuàng)建的service運(yùn)行在那些容器上
[root@node01 ~]# docker service create --replicas 6 --name web -p 80:80 nginx
//指定運(yùn)行的service副本數(shù)量
[root@node01 ~]# docker service create --replicas 3 --constraint node.hostname==node03 --name test nginx
//指定node節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)建名為test的容器
[root@node01 ~]# docker node update --label-add mem=max node02
//以鍵值對的方式給docker02主機(jī)打上標(biāo)簽“mem=max”，等號兩邊的內(nèi)容是可以自定義的
[root@node01 ~]# docker service create --name test1 --replicas 3 --constraint 'node.labels.mem==max' nginx
//基于nginx鏡像在標(biāo)簽為“mem==max”的主機(jī)上運(yùn)行3個名為test1的服務(wù)
[root@node01 ~]# docker node inspect node02
//標(biāo)簽相關(guān)的信息，在Spec{ }中有顯示
- 參與群集的主機(jī)名一定不能沖突，并且可以互相解析對方的主機(jī)名；
- 集群內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)可以都是manager角色，但是不可以都是worker角色；
- 當(dāng)指定運(yùn)行的鏡像時，如果群集中的節(jié)點(diǎn)本地沒有該鏡像，那么它將會自動下載對應(yīng)的鏡像；
- 當(dāng)群集正常工作時，若一個運(yùn)行著容器的docker服務(wù)器發(fā)生宕機(jī)，那么，其所運(yùn)行的所有容器，都將轉(zhuǎn)移到其他正常運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)之上，而且，就算發(fā)生宕機(jī)的服務(wù)器恢復(fù)正常運(yùn)行，也不會再接管之前運(yùn)行的容器；
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