Docker之swarm部署集群

1、基本概念

（一）、docker-swarm是解决多主机多个容器调度部署得问题。
Swarm是Docker 引擎内置（原生）的集群管理和编排工具。Docker Swarm是 Docker 官方三剑客项目之一，swarm是基于docker平台实现的集群技术，他能够经过几条简单的指令快速的建立一个docker集群，接着在集群的共享网络上部署应用，最终实现分布式的服务。

（二）、Docker swarm中有三种角色：

注：
Swarm: 做用运行docker engin(引擎)的多个主机组成的集群。
node: 每个docker engin都是一个node（节点），分为 manager 和worker。

• manager node: 负责执行容器的编排和集群的管理工做，保持并维护swarm处于指望的状态。swarm能够有多个manager node，他们会自动协调并选举出一个Leader执行编排任务。但相反，不能没有managernode。
• worker node: 接受并执行由manager node 派发的任务，而且默认manager node也是一个work node，不过能够将它设置为manager-onlynode.让它只负责编排和管理工做。
• service: 用来定义worker上执行的命令。

（三）、Swarm命令行说明:

docker swarm：集群管理
init          #初始化集群
join          #将节点加入集群
join-token    #管理加入令牌
leave         #从集群中删除某个节点，强制删除加参数--force 
update        #更新集群
unlock        #解锁集群

docker node：节点管理，
demote      #将集群中一个或多个节点降级
inspect     #显示一个或多个节点的详细信息
ls          #列出集群中的节点
promote     #将一个或多个节点提高为管理节点
rm          #从集群中删除中止的节点，--force强制删除参数
ps          #列出一个或多个节点上运行的任务
update      #更新节点

docker service：服务管理，
create      #建立一个新的服务
inspect     #列出一个或多个服务的详细信息
ps          #列出一个或多个服务中的任务信息
ls          #列出服务
rm          #删除一个或多个服务
scale       #扩展一个或多个服务
update      #更新服务

2、实验环境

系统版本	主机名	IP地址
centos7.3	node01	192.168.45.129
--------	node02	192.168.45.141
--------	node03	192.168.45.142

注意事项：
* 实验环境关闭防火墙、禁用selinux、
* 三台dockerhost区别主机名、
* 时间要与本机同步

1）初始化swarm集群

[root@node01 ~]# docker swarm init --advertise-addr 192.168.45.129

注：以上图片中命令释义：

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；
出现上图表示初始化成功！注意：--token表示期限为24小时；

2）、配置node0二、node03加入swarm群集

node02的操做以下：
[root@node01 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-3atrf55hv8fzomtrtn6ieou06tvr33tr244ir6lqcn9u78vk9y-68k6gnvppi5y6bwodbwvoh5ih 192.168.45.129:2377
node03的操做以下：
[root@node02 ~]# docker swarm join --token SWMTKN-1-3atrf55hv8fzomtrtn6ieou06tvr33tr244ir6lqcn9u78vk9y-68k6gnvppi5y6bwodbwvoh5ih 192.168.45.129:2377
//以上node0二、node03默认是以worker身份加入的

[root@node01 ~]# docker node  ls  
//返回node1能够看见加入集群的主机
//查看节点详细信息（只能是manager身份才可查看）
//能够看出node0一、node0二、node03的状态为Ready
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
vifca51rieq0zk5caclo8gdmq *   node01              Ready               Active              Leader              18.09.0
3mep2scnlan0we54dve38iy7f     node02              Ready               Active                                  18.09.0
1qe5e2z41tnz7f8uoinhilh1r     node03              Ready               Active                                  18.09.0
[root@node02 ~]# docker swarm  leave 
// docker swarm  leave ：表示离开集群可是须要manager node的赞成
[root@node03 ~]# docker swarm  leave 
[root@node01 ~]# docker node  ls  
//这时咱们回到node01上查看加入的两台主机已经Down掉了，可是注意两台主机虽然Down掉了可是任然没有退出集群
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
vifca51rieq0zk5caclo8gdmq *   node01              Ready               Active              Leader              18.09.0
3mep2scnlan0we54dve38iy7f     node02              Down                Active                                  18.09.0
1qe5e2z41tnz7f8uoinhilh1r     node03              Down                Active                                  18.09.0
[root@node01 ~]# docker node  rm  node02 
[root@node01 ~]# docker node  rm  node03
//node01将node0二、node03移除群集
[root@node01 ~]# docker node  ls
//能够看见只剩node01了
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
vifca51rieq0zk5caclo8gdmq *   node01              Ready               Active              Leader              18.09.0

以上命令能够将某一个节点加入、删除群集。

[root@node01 ~]# docker swarm leave -f
//manager节点退出swamr群集环境，这就表示swarm群集解散

不过加入时是使用worker身份的，若是想要让节点是以manager身份加入群集，须要使用如下命令：

[root@node01 ~]# docker swarm join-token manager 
//查询以manager身份加入群集的命令
[root@node01 ~]# docker swarm join-token worker
//查询以worker身份加入群集的命令

[root@node02 ~]#  docker swarm join --token SWMTKN-1-2x99iyt6bc4tsxplphzr681td3r6qikf4xsng5vd3pqxfuu7e4-aax0h9ptqd277uktll4buw6dw 192.168.45.129:2377
[root@node03 ~]#  docker swarm join --token SWMTKN-1-2x99iyt6bc4tsxplphzr681td3r6qikf4xsng5vd3pqxfuu7e4-aax0h9ptqd277uktll4buw6dw 192.168.45.129:2377
//以manager身份加入集群
[root@node01 ~]# docker node  ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
l9mvaohxaoeltwade2kv43yhk *   node01              Ready               Active              Leader              18.09.0
9mo0z9ffef4qy7hsz6gmfw5iv     node02              Ready               Active              Reachable           18.09.0
x0ugwmo9rs2kee3986g1dbnbs     node03              Ready               Active              Reachable           18.09.0
//从MANAGER STATUS这列就可看出，注意我能够将node02和node03升为manager也能够再将它们降回worker

虽然加入群集时，能够指定使用manager、worker身份，可是也能够经过如下命令，进行降级、升级，操做以下：

[root@node01 ~]# docker node demote node02
[root@node01 ~]# docker node demote node03
//将node0二、node03降级为worker
[root@node01 ~]# docker node promote node02
[root@node01 ~]# docker node promote node03
//将node0二、node03升级为manager
//自行验证

3、部署一个图形化webUI 界面

[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

经过浏览器访问验证：

//若是访问不到网页，需开启路由转发
[root@node01 ~]#echo net.ipv4.ip_forward = 1 >> /etc/sysctl.conf
[root@node01 ~]# sysctl -p

4、docker swarm群集的service服务配置

node01发布一个任务，（必须在manager角色的主机上）运行六个容器，命令以下：

[root@node01 ~]# docker service create --replicas 6  --name web -p 80:80 nginx
//--replicas: 指定副本数量副本指的也就是容器。

经过浏览器访问验证：

[root@node01 ~]# docker service  ls      //查看建立的service
ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
wjvpsyhy2igt        web                 replicated          6/6                 nginx:latest        *:80->80/tcp
[root@node01 ~]# docker service  ps web    //查看建立的service都运行在那些容器上
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE           ERROR               PORTS
twhwstaveapg        web.1               nginx:latest        node03              Running             Running 4 minutes ago                       
xj2ffr7ziyza        web.2               nginx:latest        node01              Running             Running 4 minutes ago                       
7rjj209wt3bk        web.3               nginx:latest        node02              Running             Running 5 minutes ago                       
syvhdvk4ci9i        web.4               nginx:latest        node03              Running             Running 4 minutes ago                       
fmkp3i6276ub        web.5               nginx:latest        node01              Running             Running 4 minutes ago                       
pn0s1e8qqvmw        web.6               nginx:latest        node02              Running             Running 5 minutes ago

若是如今node0二、node03发生宕机时，service并不会由于节点的宕机而死掉，而是自动跑到正常的节点上。

模拟node02宕机，web页面以下：


注：这里须要注意了若是咱们“扩容或收缩”就能够发现原来从新启动node02会重新分配到容器，这是由于根据docker swarm自身的算法进行分配的，它会检索你的哪一个节点处于健康状态若是是健康的就会从新的分配任务，若是是处于宕机就如上图所说。

5、实现service的扩容、收缩

扩容：就是添加几台service；
收缩：就是减小几台service；

针对上述环境实现收缩、扩容；

（1）service扩容

[root@node01 ~]# docker service  scale  web=8
web scaled to 8
//从本来的六台容器增长到八台

浏览器验证：

（2）service收缩
[root@node01 ~]# docker service scale web=4
//从本来的八台减小到四台

（3）设置某个node不运行service
能够经过设置，使某台节点不运行service，以下：

[root@node01 ~]# docker node update --availability drain node01
//设置noder01之后不运行容器，但已经运行的容器并不会中止
// --availability：选项后面共有三个选项可配置，以下：
active：工做；pause：暂时不工做；drain：永久性的不工做

[root@node01 ~]# docker node update --availability drain node02
//node02也不参加工做，但已经运行的容器并不会中止

注：由此能够得出：不是只有manager才有不工做的权力！

6、搭建registry私有仓库

经过搭建registry私有仓库，能够便于让其余node下载镜像。
搭建私有仓库请参考Docker搭建私有仓库之registry

[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 
//更改内容为
ExecStart=/usr/bin/dockerd --insecure-registry 192.168.45.129:5000
[root@node01 ~]# systemctl daemon-reload 
[root@node01 ~]# systemctl restart docker
[root@node01 ~]# docker ps -a -q | xargs docker start
//因为刚才建立的容器并无设置自动启动，因此在重启docker服务的时候，须要手动启动

[root@node02 ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service 
//更改内容为
ExecStart=/usr/bin/dockerd --insecure-registry 192.168.45.129:5000
[root@node02 ~]# systemctl  daemon-reload 
[root@node02 ~]# systemctl  restart  docker.service 
[root@node03 ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service 
//更改内容为
ExecStart=/usr/bin/dockerd --insecure-registry 192.168.45.129:5000
[root@node03 ~]# systemctl  daemon-reload 
[root@node03 ~]# systemctl  restart  docker.service 
//从新启动node0二、node03节点的docker服务
[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 
//将httpd镜像上传到私有仓库中
[root@node02 ~]#  curl 192.168.45.129:5000/v2/_catalog    //查看私有仓库中的镜像
{"repositories":["httpd"]}
[root@node02 ~]#docker pull 192.168.45.129:5000/httpd
//下载私有库中的httpd镜像

7、service服务版本的升级与回滚

（1）准备环境

[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 192.168.45.129:5000/httpd:v1 .
//version1目录下模拟生成版本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 192.168.45.129:5000/httpd:v2 .
//vesion2目录下模拟生成版本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 192.168.45.129:5000/httpd:v3 .
//vesion3目录下模拟生成版本v3
//注意在主页面作一些区分
[root@node01 ~]# docker push 192.168.45.129:5000/httpd:v1
[root@node01 ~]# docker push 192.168.45.129:5000/httpd:v2
[root@node01 ~]# docker push 192.168.45.129:5000/httpd:v3
//将生成的镜像上传到私有仓库
[root@node01 ~]# docker service create --replicas 3 --name httpd 192.168.45.129:5000/httpd:v1
//基于192.168.45.129:5000/httpd:v1建立三个service副本

浏览器访问测试：

注：三个service副本是轮询的方式来服务的
（2）版本升级

默认状况下，swarm一次只更新一个副本，而且两个副本之间并无等待时间，能够经过以上方法进行设置。

[root@node01 ~]# docker service update --replicas 6 --image 192.168.45.129:5000/httpd:v3 --update-parallelism 2 --update-delay 1m httpd
//--update-parallelism：设置更新的副本数量；
//--update-delay：更新的间隔时间
// --replicas 6：并在升级的过程当中另外再建立3个副本

从更新的过程当中能够看出效果！

浏览器确认版本更新成功：

（3）版本回滚

[root@node01 ~]# docker service rollback httpd
//回滚为上一个版本

注意：当咱们执行回滚操做的时候，默认是回滚到上一次操做的版本，而且不能够连续回滚。