Docker Swarm介绍

1 什么是swarm
Swarm是Docker公司推出的docker集群管理平台，它将一群Docker主机变成了一台单一的虚拟Docker主机。
Swarm使用标准的Docker API接口，因此，任何支持Docker API的工具都能使用Swarm，包括Docker Compose、Docker Machine、Jenkins等等。
Docker 1.12版本之后，Swarm已经包含在Docker引擎中了，不需要再手动安装Swarm相关的组件了。
Swarm遵循可插拔原则(swap, plug, and play)，它的后台引擎是可替换的，在大规模生产环境中，可以将Swarm后端替换成更强大的后端(比如Mesos)。

2 swarm中的几个概念
(1)Node
Swarm节点，是运行Docker引擎的一个实例，通常是一台物理服务器或者是云服务器。节点有两类：
worker node：工作节点，接收和执行任务，运行具体的服务。
manager node：管理节点，用于执行集群命令，调度任务等等。默认情况下管理节点同时也具有工作节点的功能，可以接收和执行任务。

(2)Service
集群中具体要运行的容器。

(3)Task
集群中要执行的命令。

3 Swarm常用命令
(1)集群和节点操作

使用以下3台服务器演示swarm命令：

ecs-dev-07
ecs-dev-08
ecs-dev-09

[ ~]# docker swarm init
Swarm initialized: current node (w45oeu9569u5vcp0f2i0z26xc) is now a manager.

To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-3qhvwlzbh084t0xygh7semasver547auakxdo5xzdwp5mt91vk-10eep4z6ic54ws8zc7r6aqmhp 172.19.141.21:2377

To add a manager to this swarm, run ‘docker swarm join-token manager‘ and follow the instructions.

# 将从节点加入集群
docker swarm join --token SWMTKN-1-2v0mg19ouxu6svqdc1ufbwgz7tfrd9f0uhwqeriogygdcovowx-4d558q9qb51429j27at6teq2j 172.19.141.21:2377

# 如果希望从节点作为manager角色加入集群，则主节点上运行以下命令，重新创建token
[ ~]# docker swarm join-token manager
To add a manager to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-3qhvwlzbh084t0xygh7semasver547auakxdo5xzdwp5mt91vk-2zhuddonlxe1m0d4agpqzopyw 172.19.141.21:2377

# 查看集群信息
[ ~]# docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
w45oeu9569u5vcp0f2i0z26xc *   ecs-dev-07          Ready               Active              Leader              19.03.5
x6io92f7wb9sb9ivq0hrr0xja     ecs-dev-08          Ready               Active              Reachable           19.03.4
vsf9pkvxai5m3184evskl2dsc     ecs-dev-09          Ready               Active              Reachable           19.03.5

# 将leader节点停掉，可以看到原来的leader节点状态变成了Unreachable，另外一台主机的角色变成了Leader
[ ~]# docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
w45oeu9569u5vcp0f2i0z26xc     ecs-dev-07          Unknown             Active              Unreachable         19.03.5
x6io92f7wb9sb9ivq0hrr0xja *   ecs-dev-08          Unknown             Active              Leader              19.03.4
vsf9pkvxai5m3184evskl2dsc     ecs-dev-09          Unknown             Active              Reachable           19.03.5

# 将当前节点从集群中删除
docker swarm leave -f

　(2)服务操作

# 创建一个具有2个实例的nginx集群
docker service create --name nginx --replicas 2 --network actinia nginx:1.15

# 查看所有的服务列表
[ ~]# docker service ls
ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
nyyub2v4xt6s        nginx               replicated          2/2                 nginx:1.15

# 查看nginx服务的具体运行情况
[ ~]# docker service ps nginx 
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE            ERROR               PORTS
rb4jd9t95hun        nginx.1             nginx:1.15          ecs-dev-08          Running             Running 45 seconds ago                       
s5ljg8d2nf38        nginx.2             nginx:1.15          ecs-dev-07          Running             Running 46 seconds ago

# 将nginx实例数量变成3个
[ ~]# docker service scale nginx=3
nginx scaled to 3
overall progress: 3 out of 3 tasks 
1/3: running   [==================================================>] 
2/3: running   [==================================================>] 
3/3: running   [==================================================>] 
verify: Service converged 

# 再次查看nginx服务的运行情况，可以看到当前nginx服务数量已经变成了3个
[ ~]# docker service ps nginx 
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE           ERROR               PORTS
rb4jd9t95hun        nginx.1             nginx:1.15          ecs-dev-08          Running             Running 2 minutes ago                       
s5ljg8d2nf38        nginx.2             nginx:1.15          ecs-dev-07          Running             Running 2 minutes ago                       
r6ptddryp0pq        nginx.3             nginx:1.15          ecs-dev-09          Running             Running 8 seconds ago

# 还可以使用更强大的docker service update命令，对服务进行更多的修改，比如服务的镜像版本、重启策略、环境变量等等。
# 例如，修改服务的镜像版本
docker service update --image nginx:1.14 nginx

# 再次查看服务运行情况
# 可以看到1.15版本的nginx服务已经停掉，当前运行的是1.14版本的nginx服务
[ ~]# docker service ps nginx 
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE                 ERROR               PORTS
xcrxhdhuuajo        nginx.1             nginx:1.14          ecs-dev-09          Running             Running about a minute ago                        
rb4jd9t95hun         \_ nginx.1         nginx:1.15          ecs-dev-08          Shutdown            Shutdown 5 minutes ago                            
afec10q894s9        nginx.2             nginx:1.14          ecs-dev-07          Running             Running 56 seconds ago                            
s5ljg8d2nf38         \_ nginx.2         nginx:1.15          ecs-dev-07          Shutdown            Shutdown about a minute ago

(3)网络操作

Docker Swarm使用overlay类型的网络。在同一个overlay网络中的容器，即使是在不同的宿主机上，互相之间也能通讯。不同的overlay网络内的容器是相互隔离的。
overlay网络为每一个服务提供了一个虚拟IP(VIP)和一个域名，同一个网络中的容器可以互相通过虚拟IP和域名进行访问。

# 创建网络
[ ~]# docker network create --subnet 172.30.0.0/16 --gateway 172.30.0.1 --driver overlay --attachable actinia

# 查看网络
[ ~]# docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
giepr8kjiq1z        actinia             overlay             swarm
8c85d1fdd11c        bridge              bridge              local
90e4ef8ecdf3        docker_gwbridge     bridge              local
e945204eb642        host                host                local
ho2oi9uyks7h        ingress             overlay             swarm
3c325566a9c8        none                null                local