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  • 走进dockerswarm 带大家快速掌握docker自带编排工具

    什么是Docker Swarm？

    • 对比Docker

    前面我们介绍过Docker可以理解成是一个我们的服务的独立运行的容器，那么在实际工作中，我们的系统可能是一个微服务应用，系统中根据业务拆分成多个模块，可以理解一个模块对应一组运行着相同镜像的的Docker容器，这就是单个Docker，而Swarm就是这个系统中，能够管理所有的容器之间的路由、负载均衡、服务发现，以及容器的伸缩（可以理解为我们一个服务进行扩/缩容）、日志、配置文件的编排工具。

    • 对比Docker-Compose

    Docker-Compose类似与我们生活中的管家，它仅仅能够管理一个主机上的所有容器，他可以一次性启动多个容器。而Docker-Swarm可以跨主机去管理多个容器，并且当一个容器状态异常时候可以快速在其他机器上启动容器，保证服务的高可用！

    • 对比Kubernetes

    Kubernetes它本身的角色定位是和Docker Swarm 是一样的，也就是说他们负责的工作在容器领域来说是相同的部分，都是一个跨主机的容器管理平台，当然也有自己一些不一样的特点，k8s是谷歌公司根据自身的多年的运维经验研发的一款容器管理平台。而Docker Swarm则是由Docker 公司研发的。Kubernetes在Docker基础上封装了一层概念，所以他的功能相对于Swarm更强大，但是运维更复杂，Swarm则更容易上手。

    综上所述大家应该知道Docker就是一个容器，Docker-Compose是一个单主机的编排工具，Docker-Swarm是一个多主机的编排工具！

    swarm
    swarm
    • Swarm架构组成
      • Docker Api 是基于Docker去管理容器
      • Swarm Manage CLi 是Swarm集群管理Api
      • Leadership 这个是Swarm提供的HA
      • Scheduler 则是Swarm的调度策略，以及过滤规则管理
      • Discovery Service 管理每个容器的服务的注册、发现
    结构图
    结构图
    • Swarm如何工作？ Swarm节点分为管理节点（manager）跟 工作节点（worker），管理节点主要用于swarm集群的管理（也可以设置执行任务工作），Docker Swarm命令只能在管理节点上去操作，一个集群可以存在多个管理节点，但是只有一个管理节点可以成为Leader。工作节点是任务执行节点。
      • Manager节点：
        1. 处理集群管理任务
        2. 维护集群状态
        3. 调度服务
        4. Swarm 提供外部可调用的 API 接口
      • Worker节点： 实际执行我们服务的Docker容器
    执行图
    执行图

    Docker Swarm命令

    • 初始化集群
    $ docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.121
    Swarm initialized: current node (bvz81updecsj6wjz393c09vti) is now a manager.

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

        docker swarm join \
        --token SWMTKN-1-3pu6hszjas19xyp7ghgosyx9k8atbfcr8p2is99znpy26u2lkl-1awxwuwd3z9j1z3puu7rcgdbx \
        172.17.0.2:2377

    To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.
    • 加入集群
    # 加入worker 
    $ docker swarm join-token worker


    To add a worker to this swarm, run the following command:
        docker swarm join \
        --token SWMTKN-1-3pu6hszjas19xyp7ghgosyx9k8atbfcr8p2is99znpy26u2lkl-1awxwuwd3z9j1z3puu7rcgdbx \
        172.17.0.2:2377
    # 加入manager 
    $ docker swarm join-token manager

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

        docker swarm join \
        --token SWMTKN-1-3pu6hszjas19xyp7ghgosyx9k8atbfcr8p2is99znpy26u2lkl-7p73s1dx5in4tatdymyhg9hu2 \
        172.17.0.2:2377
    • 离开集群
    # --force / -f 强制离开
    $ docker swarm leave -f
    Node left the default swarm.
    • 查看集群节点信息
    docker@manager:~$ docker node ls                                                                                                                                                          
    ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
    alz0od3rbkg552mkicfuezhkn *   manager             Ready               Active              Leader              19.03.12
    jxf5u2hnurrgz90vnd9ay3y7p     node-1              Ready               Active                                  19.03.12
    lldvm2slseyodo0t7ath5tzne     node-2              Ready               Active                                  19.03.12

    • swarm集群中创建服务
    docker service create --name redis redis:3.0.6

    dmu1ept4cxcfe8k8lhtux3ro3

    $ docker service create --mode global --name redis2 redis:3.0.6

    a8q9dasaafudfs8q8w32udass

    $ docker service ls

    ID            NAME    MODE        REPLICAS  IMAGE
    dmu1ept4cxcf  redis   replicated  1/1       redis:3.0.6
    a8q9dasaafud  redis2  global      1/1       redis:3.0.6
    • 查看swarm集群服务信息
    $ docker service inspect redis
    • 查看服务的日志
    $ docker service logs -f redis

    • 查看启动所有服务
    $ docker service ls 
    ID            NAME      MODE            REPLICAS             IMAGE
    c8wgl7q4ndfd  frontend  replicated      5/5                  nginx:alpine
    dmu1ept4cxcf  redis     replicated      3/3                  redis:3.0.6
    iwe3278osahj  mongo     global          7/7                  mongo:3.3
    hh08h9uu8uwr  job       replicated-job  1/1 (3/5 completed)  nginx:latest

    • 查看服务启动的具体容器
    $ docker service ps redis

    ID             NAME      IMAGE        NODE      DESIRED STATE  CURRENT STATE          ERROR  PORTS
    0qihejybwf1x   redis.1   redis:3.0.5  manager1  Running        Running 8 seconds
    bk658fpbex0d   redis.2   redis:3.0.5  worker2   Running        Running 9 seconds
    5ls5s5fldaqg   redis.3   redis:3.0.5  worker1   Running        Running 9 seconds
    • 删除服务
    $ docker service rm redis

    redis

    $ docker service ls

    ID  NAME  MODE  REPLICAS  IMAGE
    • 扩容/缩容服务（可以动态添加服务提供节点，在swarm节点集群中启动） docker service create --mode global ... : 启动服务️定--mode global 则不能使用此命令，global创建一个服务会在每个节点都启动一个
    # frontend服务扩容50个节点
    $ docker service scale frontend=50

    frontend scaled to 50
    • 指定参数更新 具体参考 https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/service_update/

    Swarm实战演练

    使用Dcoker-Machine创建3台虚拟机

    1.创建三台主机

    docker-machine create --driver=virtualbox  manager
    docker-machine create --driver=virtualbox  node-1
    docker-machine create --driver=virtualbox  node-2

    [root@docker ~]# docker-machine ls
    NAME      ACTIVE   DRIVER       STATE     URL                         SWARM   DOCKER      ERRORS
    manager   -        virtualbox   Running   tcp://192.168.99.100:2376           v19.03.12   
    node-1    -        virtualbox   Running   tcp://192.168.99.103:2376           v19.03.12   
    node-2    -        virtualbox   Running   tcp://192.168.99.102:2376           v19.03.12  

    2.创建好主机后初始化Swarm manager节点

    [root@docker ~]# docker-machine ssh manager
       ( '>')
      /) TC (\   Core is distributed with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
     (/-_--_-\)           www.tinycorelinux.net

    # --advertise-addr 改成 manager 节点ip
    docker@manager:~$   docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.100  
    Swarm initialized: current node (alz0od3rbkg552mkicfuezhkn) is now a manager.

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

        docker swarm join --token SWMTKN-1-4mocuep5w9jhd05bww7h0rzwhd1ayd1o3i2lncwkk2cw1rv9d2-9ed4ny56zt7ygw69dok39id8w 192.168.99.100:2377

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

    这样就初始化好了manager是不是很简单？

    3.切换node-1、node-2加入集群


    # node-1加入swarm集群、
    [root@docker ~]# docker-machine ssh node-1
       ( '>')
      /) TC (\   Core is distributed with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
     (/-_--_-\)           www.tinycorelinux.net

    docker@node-1:~$ docker swarm join --token SWMTKN-1-4mocuep5w9jhd05bww7h0rzwhd1ayd1o3i2lncwkk2cw1rv9d2-9ed4ny56zt7ygw69dok39id8w 192.168.99.100:2377
    This node joined a swarm as a worker.


    #node-2加入swarm集群
    [root@docker ~]# docker-machine ssh node-2
       ( '>')
      /) TC (\   Core is distributed with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
     (/-_--_-\)           www.tinycorelinux.net

    docker@node-2:~$     docker swarm join --token SWMTKN-1-4mocuep5w9jhd05bww7h0rzwhd1ayd1o3i2lncwkk2cw1rv9d2-9ed4ny56zt7ygw69dok39id8w 192.168.99.100:2377
    This node joined a swarm as a worker

    1. 在manager查看当前集群node状态
    docker@manager:~$ docker node ls                                                                                                                                                          
    ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
    alz0od3rbkg552mkicfuezhkn *   manager             Ready               Active              Leader              19.03.12
    jxf5u2hnurrgz90vnd9ay3y7p     node-1              Ready               Active                                  19.03.12
    lldvm2slseyodo0t7ath5tzne     node-2              Ready               Active                                  19.03.12
    1. 创建一个nginx服务包含3个副本
    # --replicas 指定容器个例数
    docker@manager:~$ docker service create  --name test-nginx --publish 8080:80  --replicas=3 nginx
    ya3q60llnj62w141aaekggyl2
    overall progress: 3 out of 3 tasks 
    1/3: running   [==================================================>] 
    2/3: running   [==================================================>] 
    3/3: running   [==================================================>] 
    verify: Service converged 
    docker@manager:~$ docker service ls                                                                                                                                                       
    ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
    ya3q60llnj62        test-nginx          replicated          3/3                 nginx:latest        *:8080->80/tcp

    这时候创建好了3个nginx服务，这时候我们只要访问manager的ip:8080 则可以随机访问任意一个nginx服务，是不是类似nginx的负载均衡？

    # 发送多次请求nginx服务
    curl 192.168.99.100:8080
    #查看日志
    docker@manager:~$ docker service logs -f ya3q60llnj62                                                                                                                                     
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | /docker-entrypoint.sh: /docker-entrypoint.d/ is not empty, will attempt to perform configuration
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | /docker-entrypoint.sh: Looking for shell scripts in /docker-entrypoint.d/
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/10-listen-on-ipv6-by-default.sh
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | 10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Getting the checksum of /etc/nginx/conf.d/default.conf
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | 10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Enabled listen on IPv6 in /etc/nginx/conf.d/default.conf
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/20-envsubst-on-templates.sh
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/30-tune-worker-processes.sh
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | /docker-entrypoint.sh: Configuration complete; ready for start up
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | 10.0.0.2 - - [25/Mar/2021:14:59:30 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.29.0" "-"
    test-nginx.1.h50ridnlpsim@node-2    | 10.0.0.2 - - [25/Mar/2021:14:59:33 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.29.0" "-"
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | /docker-entrypoint.sh: /docker-entrypoint.d/ is not empty, will attempt to perform configuration
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | /docker-entrypoint.sh: Looking for shell scripts in /docker-entrypoint.d/
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/10-listen-on-ipv6-by-default.sh
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | 10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Getting the checksum of /etc/nginx/conf.d/default.conf
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | 10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Enabled listen on IPv6 in /etc/nginx/conf.d/default.conf
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/20-envsubst-on-templates.sh
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/30-tune-worker-processes.sh
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | /docker-entrypoint.sh: Configuration complete; ready for start up
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | 10.0.0.2 - - [25/Mar/2021:14:59:28 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.29.0" "-"
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | 10.0.0.2 - - [25/Mar/2021:14:59:31 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.29.0" "-"
    test-nginx.3.mw75ab00bfs1@node-1    | 10.0.0.2 - - [25/Mar/2021:14:59:34 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.29.0" "-"
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | /docker-entrypoint.sh: /docker-entrypoint.d/ is not empty, will attempt to perform configuration
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | /docker-entrypoint.sh: Looking for shell scripts in /docker-entrypoint.d/
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/10-listen-on-ipv6-by-default.sh
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | 10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Getting the checksum of /etc/nginx/conf.d/default.conf
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | 10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Enabled listen on IPv6 in /etc/nginx/conf.d/default.conf
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/20-envsubst-on-templates.sh
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/30-tune-worker-processes.sh
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | /docker-entrypoint.sh: Configuration complete; ready for start up
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | 10.0.0.2 - - [25/Mar/2021:14:59:29 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.29.0" "-"
    test-nginx.2.drsv2s4cnf9y@manager    | 10.0.0.2 - - [25/Mar/2021:14:59:32 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.29.0" "-"

    至此所有请求负载到后端3个nginx服务上。

    结束

    下篇结合微服务说swarm如何可以代替微服务的功能！

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