Docker-Swarm介绍以及部署项目

一、Docker-Swarm介绍

（一）简介

docker-swarm是用来在多机部署多容器的一个工具，当然目前主流的是使用k8s部署，但是这个还是可以了解一下，其和k8s还有很多相似之处。

我们日常在机器上运行docker命令其实就是使用Docker Cli和Docker Server进行交互，因此使用docker-swarm也是通过docker cli进行交互，也是通过命令。

docker-swarm既然是运行在多机环境下的，其对应的机器就会区分主从，在docker-swarm中叫做manager节点和worker节点，其中manger节点负责调度，健康检查等等，当然manager节点也运行对应的容器，集群工作模式如下图：
在这里插入图片描述

二、搭建Docker-Swarm集群

（一）环境准备

需要三台机器，每台机器最少1g1核，这是最低的要求，且三台机器能能够互相ping通，这就需要个人自己准备，我这边有三台机器，后缀分别是11，12，13。
如果实在没有机器又想搭建，可以登录一个免费的在线网站：http://labs.play-with-docker.com，该网站提供4个小时的免费试用时间。

（二）搭建docker-swarm集群

1、选择manager节点

manager既可以作为主节点调度又可以作为worker节点使用，从三台节点中随便选择一台作为manager节点，然后在该节点上运行如下命令：

docker swarm init --advertise-addr=192.168.0.11

观察日志，日志中会出现worker节点加入集群所需要的命令，例如我的机器日志中展示的命令如下：

docker swarm join --token SWMTKN-1-0a5ph4nehwdm9wzcmlbj2ckqqso38pkd238rprzwcoawabxtdq-arcpra6yzltedpafk3qyvv0y3 192.168.0.11:2377

2、worker节点加入集群

在另外2台机器上分别运行如下命令计入节点：

docker swarm join --token SWMTKN-1-0a5ph4nehwdm9wzcmlbj2ckqqso38pkd238rprzwcoawabxtdq-arcpra6yzltedpafk3qyvv0y3 192.168.0.11:2377

3、进入manager节点查看集群状态

docker node ls

至此docker-swarm集群搭建结束，是不是很简单。

4、节点类型转换

如果想将worker节点转换为manager节点，可以运行如下命令：

docker node promote worker01-node
docker node promote worker02-node

上面的worker01-node和worker02-node分别是12和13机器的别名，这样manager节点就是高可用的了，一旦11挂了，12，13就能顶上。
这里需要注意一点，运行docker node ls会看到12和13的状态并不是leader而Reachable，代表这2个节点是管理节点，一旦11挂了他们2个才会竞争其中一个成为leader。

如果想要节点降级，可以用以下命令：

docker node demote worker01-node

三、Docker-Swarm部署项目

例如我们要使用docker-swarm部署tomcat容器，我三台机器上都已经拉取了tomcat的镜像。

1、创建一个tomcat的service

docker service create --name my-tomcat tomcat

2、查看当前swarm的service

docker service ls

3、查看service的启动日志

docker service logs my-tomcat

4、查看service的详情

docker service inspect my-tomcat

5、查看my-tomcat运行在哪个node上

docker service ps my-tomcat

日志

ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE           ERROR               PORTS
u6o4mz4tj396        my-tomcat.1         tomcat:latest       worker01-node       Running             Running 3 minutes ago

6、水平扩展service

docker service scale my-tomcat=3
docker service ls
docker service ps my-tomcat

日志：可以发现，其他node上都运行了一个my-tomcat的service

[root@manager-node ~]# docker service ps my-tomcat
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE            ERROR               PORTS
u6o4mz4tj396        my-tomcat.1         tomcat:latest       worker01-node       Running             Running 8 minutes ago                        
v505wdu3fxqo        my-tomcat.2         tomcat:latest       manager-node        Running             Running 46 seconds ago                       
wpbsilp62sc0        my-tomcat.3         tomcat:latest       worker02-node       Running             Running 49 seconds ago

此时到worker01-node上：docker ps，可以发现container的name和service名称不一样，这点要知道

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
bc4b9bb097b8        tomcat:latest       "catalina.sh run"   10 minutes ago      Up 10 minutes       8080/tcp            my-tomcat.1.u6o4mz4tj3969a1p3mquagxok

7、如果某个node上的my-tomcat挂掉了，这时候会自动扩展

[worker01-node]
docker rm -f containerid

[manager-node]
docker service ls
docker service ps my-tomcat

8、删除service

docker service rm my-tomcat

四、多机网络通信

业务场景：workpress+mysql实现个人博客搭建

https://hub.docker.com/_/wordpress?tab=description

（一）传统手动方式实现

一台centos上，分别创建容器

01-创建mysql容器[创建完成等待一会，注意mysql的版本]
	docker run -d --name mysql -v v1:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=examplepass -e MYSQL_DATABASE=db_wordpress mysql:5.6
	
02-创建wordpress容器[将wordpress的80端口映射到centos的8080端口]
	docker run -d --name wordpress --link mysql -e WORDPRESS_DB_HOST=mysql:3306 -e WORDPRESS_DB_USER=root -e WORDPRESS_DB_PASSWORD=examplepass -e WORDPRESS_DB_NAME=db_wordpress -p 8080:80 wordpress
	
03-查看默认bridge的网络，可以发现两个容器都在其中
	docker network inspect bridge
	
04-访问测试
	win浏览器中输入：ip[centos]:8080，一直下一步

（二）使用docker compose创建

docker-compose的方式还是在一台机器中，网络这块很清晰

01-创建wordpress-mysql文件夹
	mkdir -p /tmp/wordpress-mysql
	cd /tmp/wordpress-mysql
	
02-创建docker-compose.yml文件

文件内容

version: '3.1'

services:

  wordpress:
    image: wordpress
    restart: always
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db
      WORDPRESS_DB_USER: exampleuser
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: examplepass
      WORDPRESS_DB_NAME: exampledb
    volumes:
      - wordpress:/var/www/html

  db:
    image: mysql:5.7
    restart: always
    environment:
      MYSQL_DATABASE: exampledb
      MYSQL_USER: exampleuser
      MYSQL_PASSWORD: examplepass
      MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD: '1'
    volumes:
      - db:/var/lib/mysql

volumes:
  wordpress:
  db:

03-根据docker-compose.yml文件创建service
	docker-compose up -d
	
04-访问测试
	浏览器ip[centos]:8080，一直下一步
	
05-值得关注的点是网络
	docker network ls
	docker network inspect wordpress-mysql_default

（三）Swarm中实现

还是wordpress+mysql的案例，在docker swarm集群中怎么玩呢？

(1)创建一个overlay网络，用于docker swarm中多机通信

【manager-node】
docker network create -d overlay my-overlay-net

docker network ls[此时worker node查看不到]

(2)创建mysql的service

【manager-node】
01-创建service
docker service create --name mysql --mount type=volume,source=v1,destination=/var/lib/mysql --env MYSQL_ROOT_PASSWORD=examplepass --env MYSQL_DATABASE=db_wordpress --network my-overlay-net mysql:5.6

02-查看service
	docker service ls
	docker service ps mysql

(3)创建wordpress的service

01-创建service  [注意之所以下面可以通过mysql名字访问，也是因为有DNS解析]
docker service create --name wordpress --env WORDPRESS_DB_USER=root --env WORDPRESS_DB_PASSWORD=examplepass --env WORDPRESS_DB_HOST=mysql:3306 --env WORDPRESS_DB_NAME=db_wordpress -p 8080:80 --network my-overlay-net wordpress

02-查看service
	docker service ls
	docker service ps mysql
	
03-此时mysql和wordpress的service运行在哪个node上，这时候就能看到my-overlay-net的网络

(4)测试

浏览器访问ip[manager/worker01/worker02]:8080都能访问成功

(5)查看my-overlay-net

docker network inspect my-overlay-net

(6)为什么没有用etcd？docker swarm中有自己的分布式存储机制

五、Routing Mesh

（一）Ingress

通过前面的案例我们发现，部署一个wordpress的service，映射到主机的8080端口，这时候通过swarm集群中的任意主机ip:8080都能成功访问，这是因为什么？

把问题简化：docker service create --name tomcat -p 8080:8080 --network my-overlay-net tomcat

(1)记得使用一个自定义的overlay类型的网络

docker network create -d overlay my-overlay-net

(2)查看service情况

docker service ls
docker service ps tomcat

(3)访问3台机器的ip:8080测试

发现都能够访问到tomcat的欢迎页

（二）Internal

之前在实战wordpress+mysql的时候，发现wordpress中可以直接通过mysql名称访问

这样可以说明两点，第一是其中一定有dns解析，第二是两个service的ip是能够ping通的

思考：不妨再创建一个service，也同样使用上述tomcat的overlay网络，然后来实验

docker service create --name whoami -p 8000:8000 --network my-overlay-net -d jwilder/whoami

(1)查看whoami的情况

docker service ps whoami

(2)在各自容器中互相ping一下彼此，也就是容器间的通信

#tomcat容器中ping whoami
docker exec -it 9d7d4c2b1b80 ping whoami
64 bytes from bogon (10.0.0.8): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.050 ms
64 bytes from bogon (10.0.0.8): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.080 ms


#whoami容器中ping tomcat
docker exec -it 5c4fe39e7f60 ping tomcat
64 bytes from bogon (10.0.0.18): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.050 ms
64 bytes from bogon (10.0.0.18): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.080 ms

(3)将whoami进行扩容

docker service scale whoami=3
docker service ps whoami     #manager,worker01,worker02

(4)此时再ping whoami service，并且访问whoami服务

#ping
docker exec -it 9d7d4c2b1b80 ping whoami
64 bytes from bogon (10.0.0.8): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.055 ms
64 bytes from bogon (10.0.0.8): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.084 ms

#访问
docker exec -it 9d7d4c2b1b80 curl whoami:8000  [多访问几次]
I'm 09f4158c81ae
I'm aebc574dc990
I'm 7755bc7da921

小结：通过上述的实验可以发现什么？whoami服务对其他服务暴露的ip是不变的，但是通过whoami名称访问8000端口，确实访问到的是不同的service，就说明访问其实是像下面这张图。
在这里插入图片描述

也就是说whoami service对其他服务提供了一个统一的VIP入口，别的服务访问时会做负载均衡。

六、Stack

docker stack deploy：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/stack_deploy/

compose-file：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

有没有发现上述部署service很麻烦？要是能够类似于docker-compose.yml文件那种方式一起管理该多少？这就要涉及到docker swarm中的Stack，我们直接通过前面的wordpress+mysql案例看看怎么使用咯。

(1)新建service.yml文件

version: '3'

services:

  wordpress:
    image: wordpress
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db
      WORDPRESS_DB_USER: exampleuser
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: examplepass
      WORDPRESS_DB_NAME: exampledb
    networks:
      - ol-net
    volumes:
      - wordpress:/var/www/html
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 3
      restart_policy:
        condition: on-failure
        delay: 5s
        max_attempts: 3
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 10s

  db:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_DATABASE: exampledb
      MYSQL_USER: exampleuser
      MYSQL_PASSWORD: examplepass
      MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD: '1'
    volumes:
      - db:/var/lib/mysql
    networks:
      - ol-net
    deploy:
      mode: global
      placement:
        constraints:
          - node.role == manager

volumes:
  wordpress:
  db:

networks:
  ol-net:
    driver: overlay

(2)根据service.yml创建service

docker statck deploy -c service.yml my-service

(3)常见操作

01-查看stack具体信息
	docker stack ls
	NAME                SERVICES            ORCHESTRATOR
	my-service          2                   Swarm
	
02-查看具体的service
	docker stack services my-service
	
ID                  NAME                   MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
icraimlesu61        my-service_db          global              1/1                 mysql:5.7           
iud2g140za5c        my-service_wordpress   replicated          3/3                 wordpress:latest    *:8080->80/tcp

03-查看某个service
	docker service inspect my-service-db
	
"Endpoint": {
            "Spec": {
                "Mode": "vip"
            },
            "VirtualIPs": [
                {
                    "NetworkID": "kz1reu3yxxpwp1lvnrraw0uq6",
                    "Addr": "10.0.1.5/24"
                }
            ]
        }

(4)访问测试

浏览器ip[manager,worker01,worker02]:8080