Docker进阶：Docker Swarm（集群搭建） —实现容器编排的利器

Docker进阶：Docker Swarm（集群搭建） —实现容器编排的利器

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1、什么是Docker Swarm？

Docker Swarm是Docker官方提供的容器编排工具，用于管理多个Docker容器的集群。通过Docker Swarm，用户可以轻松地部署、扩展和管理容器化应用程序。

1、Manager节点和Worker节点的角色和功能：

Manager节点：

1、Manager节点是Swarm集群的控制中心，负责管理整个集群的状态、调度任务和维护集群的一致性。
2、Manager节点负责接收用户的命令和请求，并将它们分发给Worker节点执行。
3、Manager节点还负责监控集群中的节点状态、服务状态和任务状态，并在需要时进行自动修复。

Worker节点：

1、Worker节点是Swarm集群中的工作节点，负责运行容器化的应用程序和服务。
2、Worker节点接收来自Manager节点的任务分配，并执行这些任务。
3、Worker节点可以根据需要动态扩展或缩减容器实例的数量，以满足应用程序的需求。

2、Swarm集群的通信机制和数据存储方式：

通信机制：

1、Swarm集群中的节点之间通过Docker的内置通信机制进行通信，这包括使用Raft一致性算法来保持集群状态的一致性。
2、Manager节点之间通过Raft协议进行通信和协调，以确保集群中的状态信息保持一致。
3、Worker节点通过Manager节点来获取任务分配和更新集群状态。

数据存储方式：

1、Swarm集群中的状态信息、配置信息和任务信息等数据存储在Manager节点的本地存储中。
2、Manager节点使用Raft协议来保持这些数据的一致性，并在集群中的所有Manager节点之间进行复制和同步。

3、Swarm模式和服务、任务（Task）的概念：

Swarm模式：

1、Swarm模式是一种用于部署和管理容器化应用程序的模式，它允许用户将多个Docker主机组成一个虚拟的集群。
2、Swarm模式提供了高可用性、负载均衡和自动扩展等功能，使得用户可以更轻松地管理大规模的容器化应用程序。

服务：

1、在Swarm集群中，服务是指用户定义的容器化应用程序或服务的逻辑单元。
2、服务可以包含一个或多个容器实例，并可以指定运行这些容器实例的规则、配置和策略。
3、用户可以通过定义服务来部署应用程序，并通过Swarm集群来管理和扩展这些服务。

任务（Task）：

任务（Task）是指在集群中运行的容器实例的基本单位。任务是由服务定义的，每个服务可以包含一个或多个任务。任务代表了一个容器实例的运行，它在集群中的某个Worker节点上执行。

任务的特点：

1、任务是由Swarm集群调度和管理的最小单位，它代表了一个容器实例的运行。
2、每个任务都有一个唯一的标识符，用于在集群中进行识别和管理。
3、任务可以在集群中的任何Worker节点上运行，Swarm集群会根据调度策略将任务分配给合适的节点。

任务与服务的关系：

1、任务是由服务定义的，每个服务可以包含一个或多个任务。
2、当用户创建一个服务时，Swarm集群会根据服务的配置自动创建并运行相应数量的任务。
3、用户可以通过调整服务的副本数量或更新服务的配置来控制任务的数量和行为。

任务的生命周期：

1、任务的生命周期包括创建、运行、完成和销毁等阶段。
2、当用户创建一个服务时，Swarm集群会为该服务创建相应数量的任务，并将它们分配给Worker节点运行。
3、如果任务失败或节点故障，Swarm集群会自动重新调度任务，确保服务的高可用性。

任务的监控和管理：

1、用户可以通过Swarm集群的命令行工具或API来监控和管理任务的状态和行为。
2、用户可以查看任务的日志、状态和元数据信息，以便及时发现和解决问题。
3、用户还可以手动创建、更新或销毁任务，以满足特定的需求或调整服务的配置。

2、Docker Swarm 与 Docker Compose的区别

1、Docker Swarm
用途： Docker Swarm是Docker官方提供的容器编排工具，用于管理多个Docker主机上的容器集群。

特点：

1、可以将多个Docker主机组成一个集群，统一管理容器的部署、伸缩和高可用性。
2、支持服务发现、负载均衡等功能，可以实现跨主机的容器通讯。
3、具有集群管理和调度能力，可以自动处理节点故障、容器重启等情况。

2、Docker Compose

用途： Docker Compose是用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具，通常用于单个主机上的容器编排、开发和测试环境中。

特点：

1、使用YAML文件定义多个服务、网络和卷的关系，方便快速搭建多容器应用。
2、适用于单个主机上的容器编排，不支持跨主机集群管理。
3、主要用于本地开发、测试和构建环境，简化了多容器应用的部署过程。

区别总结:

1、Docker Swarm适用于生产环境中的分布式容器编排，支持多主机集群管理和高可用性需求。
2、Docker Compose适用于开发、测试环境中的单主机多容器应用部署，帮助开发人员快速搭建和运行应用。

总的来说，Docker Swarm更适合于生产环境中复杂的容器编排需求，而Docker Compose更适合于单个主机上的容器编排、本地开发和测试环境中的快速部署应用。根据具体需求选择合适的工具使用会更加高效和方便。

3、创建一个Swarm集群（1-Manager，2-Worker）

1、资源准备

前提先安装Docker、Docker Compose。

[root@k8s-master ~]# docker -v
Docker version 24.0.5, build ced0996
[root@k8s-master ~]#

[root@k8s-master ~]# docker-compose --version
Docker Compose version v2.20.2
[root@k8s-master ~]#

名称IPk8s-master192.168.234.20k8s-node01192.168.234.21k8s-node02192.168.234.22

2、初始化Swarm集群 Manager 节点

1、在要作为 Swarm Manager 的节点上执行以下命令来初始化 Swarm：

## 命令语法docker swarm init --advertise-addr <MANAGER_IP>

[root@k8s-master ~]# docker swarm init --advertise-addr 192.168.234.20
Swarm initialized: current node(tgzgokeov6mrfip4q66kraiww) is now a manager.

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

    docker swarm join--token SWMTKN-1-599natjku2knn7p4wtvkkb0am201nowyvhpu7a73oj3m9wdksp-2sfgdfyr8yhivwjcsiry8a7ht 192.168.234.20:2377

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

[root@k8s-master ~]# 

3、添加Worker节点到Swarm集群

1、在其他节点上执行以下命令来加入 Swarm 集群：

## 命令语法docker swarm join--token<TOKEN><MANAGER_IP>:2377

这里

<TOKEN>

是在上一步初始化 Swarm 时生成的 token，

<MANAGER_IP>

是 Swarm Manager 的 IP 地址。

docker swarm join--token SWMTKN-1-599natjku2knn7p4wtvkkb0am201nowyvhpu7a73oj3m9wdksp-2sfgdfyr8yhivwjcsiry8a7ht 192.168.234.20:2377

4、 Manager 节点查看集群状态

可以通过以下命令查看 Swarm 集群中所有节点的状态：

dockernodels

ID：节点的唯一标识符。
HOSTNAME：节点的主机名。
STATUS：节点的状态，包括

Ready

表示节点正常运行。
AVAILABILITY：节点的可用性状态，

Active

表示节点处于活动状态。
MANAGER STATUS：节点的管理者状态，

Leader

表示该节点是Swarm集群的Leader节点，负责管理集群。
ENGINE VERSION：Docker引擎的版本号。

4、Docker Swarm 中常用的一些命令

1、初始化和管理Swarm集群

初始化Swarm：docker swarm init --advertise-addr <MANAGER_IP>
加入节点到Swarm：docker swarm join--token<TOKEN><MANAGER_IP>:2377
查看Swarm节点列表：docker nodels
查看Swarm服务列表：docker servicels

2、服务管理

创建服务：docker service create <SERVICE_NAME><IMAGE>
查看服务详情：docker service inspect <SERVICE_ID>
扩容服务：docker service scale <SERVICE_NAME>=<REPLICAS>
更新服务：docker service update --image<NEW_IMAGE><SERVICE_NAME>
删除服务：docker servicerm<SERVICE_NAME>

3、容器管理

查看容器列表：docker ps
查看容器日志：docker logs <CONTAINER_ID>
进入容器：docker exec-it<CONTAINER_ID> /bin/bash
停止容器：docker stop <CONTAINER_ID>
删除容器：docker rm<CONTAINER_ID>

4、节点管理

提升节点为Manager：docker node promote <NODE_ID>
降级节点为Worker：docker node demote <NODE_ID>
从Swarm中删除节点：docker noderm<NODE_ID>

5、其他常用命令

查看Swarm信息：docker info
查看Swarm配置：docker swarm inspect
查看Swarm服务日志：docker service logs <SERVICE_NAME>

🍀🍀🍀 续下一篇：Docker进阶：Docker Swarm —弹性伸缩调整服务的副本数量

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