Docker Swarm编排：构建简单集群

Docker Swarm 是 Docker 官方提供的容器编排工具，通过它可以轻松构建和管理多个 Docker 容器的集群。本文将深入探讨 Docker Swarm 的基础概念、构建集群的步骤，并提供更为丰富和实际的示例代码，帮助大家全面了解如何使用 Docker Swarm 搭建一个简单而强大的容器编排集群。

Docker Swarm基础概念

1 什么是Docker Swarm？

Docker Swarm 是 Docker 官方提供的原生容器编排工具，它允许用户创建和管理分布在多个节点上的 Docker 容器集群。Swarm 提供了简单易用的命令行工具，使得容器的部署、伸缩和管理变得更加容易。

2 Docker Swarm的主要组件

Manager节点： Swarm集群的控制节点，负责接收用户的命令，调度容器，并管理集群状态。
Worker节点： 执行 Swarm 集群中的容器实例，接收 Manager 的指令并运行相应的容器。

Docker Swarm集群的构建

1 初始化Swarm集群

首先，选择一个节点作为 Swarm 的 Manager，并执行以下命令初始化 Swarm：

docker swarm init --advertise-addr <MANAGER-IP>

上述命令会返回一个输出，其中包含用于将其他节点加入集群的 docker swarm join 命令。将这个命令复制到其他节点执行，即可将它们加入 Swarm 集群。

2 查看Swarm集群状态

使用以下命令查看 Swarm 集群的状态：

docker info

3 在Swarm集群中添加Worker节点

在其他节点上执行以下命令，将它们加入 Swarm 集群：

docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER-IP>:<PORT>

其中 <TOKEN> 和 <MANAGER-IP>:<PORT> 是在初始化 Manager 节点时生成的。

在Swarm中部署服务

1 创建一个简单的服务

通过以下命令在 Swarm 集群中创建一个简单的 Nginx 服务：

docker service create --name my_nginx --replicas 3 -p 80:80 nginx:latest

上述命令创建了一个名为 my_nginx 的服务，指定了3个副本，并将服务的80端口映射到主机的80端口。

2 查看服务状态

通过以下命令查看服务状态：

docker service ls

3.3 伸缩服务

通过以下命令伸缩服务的副本数量：

docker service scale my_nginx=5

这会将 my_nginx 服务的副本数量扩展到5个。

Docker Swarm中的滚动更新

1 更新服务

通过以下命令更新服务，例如，将 Nginx 镜像升级到新版本：

docker service update --image nginx:latest my_nginx

2 查看服务更新状态

通过以下命令查看服务更新的状态：

docker service ps my_nginx

Docker Swarm网络

1 创建Overlay网络

在 Swarm 集群中，使用 Overlay 网络可以实现跨节点的容器通信。通过以下命令创建一个 Overlay 网络：

docker network create --driver overlay my_overlay_network

2 在服务中使用Overlay网络

在创建服务时，将其加入到创建的 Overlay 网络：

docker service create --name my_webapp --network my_overlay_network my_webapp_image

Docker Swarm的滚动部署

1 创建滚动部署服务

通过以下命令创建一个滚动部署的服务：

docker service create --name my_app --update-delay 10s --update-parallelism 2 my_app_image

上述命令中，--update-delay 设置了更新延迟，--update-parallelism 设置了并行更新的副本数。

2 查看滚动部署状态

使用以下命令查看滚动部署的状态：

docker service ps my_app

Docker Swarm的健康检查

1 配置健康检查

Docker Swarm 允许配置服务的健康检查，以确保容器实例的健康状态。在创建服务时，可以通过 --health-cmd、--health-interval 等选项配置健康检查参数。

docker service create --name my_health_check_service --health-cmd "curl -f http://localhost/ || exit 1" --health-interval 5s my_health_check_image

上述命令创建了一个带有健康检查的服务，每5秒检查一次容器的健康状态。

2 查看健康状态

通过以下命令查看服务的健康状态：

docker service inspect --pretty my_health_check_service

Docker Swarm的日志管理

1 查看服务日志

使用以下命令查看服务的日志：

docker service logs my_service

2 配置日志驱动

可以在创建服务时通过 --log-driver 和 --log-opt 配置日志驱动和相关选项：

docker service create --name my_logging_service --log-driver json-file --log-opt max-size=50m my_logging_image

上述命令创建了一个服务，使用 json-file 日志驱动，并设置最大日志文件大小为50MB。

Docker Swarm的安全性

1 TLS加密通信

在 Swarm 集群中启用 TLS 加密通信，提高集群通信的安全性。首先，生成 TLS 证书：

docker swarm ca --rotate

然后，使用以下命令初始化 Swarm 时启用 TLS：

docker swarm init --advertise-addr <MANAGER-IP> --certs-dir /var/swarm-certs

2 隔离服务网络

在创建服务时，可以通过 --isolated 选项将服务的网络隔离起来：

docker service create --name my_isolated_service --isolated my_isolated_image

Docker Swarm的可视化管理

1 使用Portainer

Portainer 是一个简单易用的 Docker 可视化管理工具。通过以下命令在 Swarm 中部署 Portainer：

docker service create --name portainer --publish 9000:9000 --constraint 'node.role==manager' --mount type=bind,source=/var/run/docker.sock,target=/var/run/docker.sock portainer/portainer-ce