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Docker Swarm 集群创建详解

[日期:2017-10-16] 来源:Linux社区  作者:随風 [字体: ]

Docker swarm 是docker官方的三大项目之一,提供docker容器集群服务,是docker官方对容器云生态支持的核心方案,Docker Swarm项目开始于2014年,是Docker公司推出的第一个容器集群项目。使用docker swarm可以将多个docker主机封装为一个大型的虚拟docker主机,swarm集群提供给用户管理集群内所有容器的操作接口与使用一台docker主机几乎相同,从而可以快速打造一套容器云服务。

Docker Swarmkit项目开始于2016年,是Docker公司推出的第二个容器集群项目,于Docker1.12版本正式发布。虽然也叫Swarm,但是与第一个项目完全不同。该项目直接在Docker Engine上内嵌了集群管理功能,并新增了集群管理的用户接口。
两个容器集群项目可能实现了相同的功能,但其上层接口还是有很大的不同,Docker公司推荐用户使用更适合自己的项目,如果都没有使用过,推荐使用后者。另外,Docker Swarm项目并没有被Docker公司列为不推荐的项目,仍然会继续支持新的Docker Engine的功能。

swarm v1是典型的mater-slave结构,需要通过发现服务来选举出manager,而manager是中心管理节点,而各个节点通过运行agent接受manager的统一管理

swarm v2中,swarm集群会自动通过Raft协议分布式选举出manager节点,因此无需配置额外的发现服务,从而避免了单点瓶颈;且swarm v2内置了DNS负载均衡和对外部负载均衡机制的支持

本实验基于docker swarm v1版本,实验环境如下:
docker-1  192.168.1.193
docker-2  192.168.1.194
docker-3  192.168.1.195


在各个docker主机上安装swarm,启动docker daemon
root@docker-1:~# docker pull swarm
root@docker-1:~# docker run --rm swarm -v
swarm version 1.2.8 (48d86b1)
root@docker-1:~# service docker stop
docker stop/waiting
root@docker-1:~# dockerd  -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock
root@docker-1:~# netstat -tunlp|grep docker
tcp6      0      0 :::2375                :::*                    LISTEN      1698/dockerd


root@docker-2:~# docker pull swarm
root@docker-2:~# service docker stop
docker stop/waiting
root@docker-2:~# dockerd  -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock


root@docker-3:~# docker pull swarm
root@docker-3:~# service docker stop
docker stop/waiting
root@docker-3:~# dockerd  -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock


在任意一个节点上使用docker swarm 命令来在docker hub上进行注册(采用docker hub的服务发现后端,但必须要求所有docker主机可以访问外网),且会产生一个token,用来标识和管理集群
root@docker-1:~# docker run --rm swarm create
1081dc3745b8dfd45ff863c13d74d96c
在所有要加入swarm集群的docker主机上执行swarm join命令,将各个节点加入swarm集群
root@docker-1:~# docker run -d swarm join --addr=192.168.1.193:2375 token://1081dc3745b8dfd45ff863c13d74d96c
fbc0c47268e1e631c4839b41107cac08bd33c9b27380283768efda84ab3ae373
root@docker-2:~# docker run -d swarm join --addr=192.168.1.194:2375 token://1081dc3745b8dfd45ff863c13d74d96c
b88ab2e5eb4e787ad56df06fd6f7e879aacbd35b36743d2943002b882cd8865f


root@docker-3:~# docker run -d swarm join --addr=192.168.1.195:2375 token://1081dc3745b8dfd45ff863c13d74d96c
1b62af7b1ecf7d428f7dd25df71a0523742cecdb1341eb76560225a77336b12f
因为没有配置manager节点,所以此命令无法使用
root@docker-1:~# docker node ls
Error response from daemon: This node is not a swarm manager. Use "docker swarm init" or "docker swarm join" to connect this node to swarm and try again.


查看各个节点的容器情况,可以与后续实验做对比
root@docker-1:~# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
fbc0c47268e1        swarm              "/swarm join --add..."  6 minutes ago      Up 6 minutes        2375/tcp            competent_benz
root@docker-1:~# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
fbc0c47268e1        swarm              "/swarm join --add..."  6 minutes ago      Up 6 minutes        2375/tcp            competent_benz


root@docker-2:~# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
b88ab2e5eb4e        swarm              "/swarm join --add..."  4 minutes ago      Up 4 minutes        2375/tcp            romantic_poincare
root@docker-2:~# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
b88ab2e5eb4e        swarm              "/swarm join --add..."  4 minutes ago      Up 4 minutes        2375/tcp            romantic_poincare


root@docker-3:~# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
b88ab2e5eb4e        swarm              "/swarm join --add..."  4 minutes ago      Up 4 minutes        2375/tcp            romantic_poincare
root@docker-3:~# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
b88ab2e5eb4e        swarm              "/swarm join --add..."  4 minutes ago      Up 4 minutes        2375/tcp            romantic_poincare


用swarm manage命令将docker-1节点配置成为管理节点该命令将启用manager服务,且默认监听到2375端口,所有集群的管理都可以通过该服务的接口进行操作,但是manager服务和docker服务
的监听端口相同,而这样做是为了兼容其他基于docker的服务,可以无缝的切换到swarm平台;但有与本次实验采用的是docker容器的方式启用manager服务,本地的2375端口已被docker daemon占用,
所以将manager服务的端口映射到一个空闲的端口12375
root@docker-1:~# docker run -d -p 12375:2375 swarm manage token://1081dc3745b8dfd45ff863c13d74d96c
ad81e842302de642ba7bf5514b12ce6ea46070abc68c6e15a4eefc0b8e5dfc57
root@docker-1:~# netstat -tunlp |grep docker
tcp6      0      0 :::12375                :::*                    LISTEN      2191/docker-proxy
tcp6      0      0 :::2375                :::*                    LISTEN      1698/dockerd   
产看docker-1节点运行的容器和所有容器
root@docker-1:~# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS                    NAMES
ad81e842302d        swarm              "/swarm manage tok..."  4 seconds ago      Up 3 seconds        0.0.0.0:12375->2375/tcp  hungry_benz
fbc0c47268e1        swarm              "/swarm join --add..."  19 minutes ago      Up 19 minutes      2375/tcp                  competent_benz
root@docker-1:~# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS                    NAMES
ad81e842302d        swarm              "/swarm manage tok..."  13 seconds ago      Up 12 seconds      0.0.0.0:12375->2375/tcp  hungry_benz
fbc0c47268e1        swarm              "/swarm join --add..."  19 minutes ago      Up 19 minutes      2375/tcp                  competent_benz


可以再任意节点执行swarm list 命令查看集群的节点列表
root@docker-1:~# docker run --rm swarm list token://1081dc3745b8dfd45ff863c13d74d96c
192.168.1.193:2375
192.168.1.195:2375
192.168.1.194:2375
root@docker-2:~# docker run --rm swarm list token://1081dc3745b8dfd45ff863c13d74d96c
192.168.1.193:2375
192.168.1.195:2375
192.168.1.194:2375


可以再任意节点可以创建集群容器,如docker-3
root@docker-3:~# docker -H 192.168.1.193:12375  run -d CentOS ping www.baidu.com
41ca94b3da41767ecd87de7d37a3611141dc8b36aad52211b75374b153628312
查看集群所有节点运行的容器
root@docker-3:~# docker -H 192.168.1.193:12375 ps
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
41ca94b3da41        centos              "ping www.baidu.com"  3 minutes ago      Up 3 minutes                            docker-2/vigilant_bose
查看集群所有节点的容器
root@docker-3:~# docker -H 192.168.1.193:12375 ps -a
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS                          NAMES
41ca94b3da41        centos              "ping www.baidu.com"    3 minutes ago      Up 3 minutes                                        docker-2/vigilant_bose
ad81e842302d        swarm              "/swarm manage tok..."  13 minutes ago      Up 13 minutes      192.168.1.193:12375->2375/tcp  docker-1/hungry_benz
1b62af7b1ecf        swarm              "/swarm join --add..."  30 minutes ago      Up 30 minutes      2375/tcp                        docker-3/ecstatic_elion
b88ab2e5eb4e        swarm              "/swarm join --add..."  30 minutes ago      Up 30 minutes      2375/tcp                        docker-2/romantic_poincare
fbc0c47268e1        swarm              "/swarm join --add..."  32 minutes ago      Up 32 minutes      2375/tcp                        docker-1/competent_benz
查看本节点docker-3 正在运行的容器
root@docker-3:~# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
1b62af7b1ecf        swarm              "/swarm join --add..."  31 minutes ago      Up 31 minutes      2375/tcp            ecstatic_elion
查看本节点docker-3 的所有容器
root@docker-3:~# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS              NAMES
1b62af7b1ecf        swarm              "/swarm join --add..."  31 minutes ago      Up 31 minutes      2375/tcp            ecstatic_elion
root@docker-3:~#


在docker-1主机上分别执行节点和集群的docker info看看,可以对比一下


root@docker-1:~# docker info
Containers: 2
 Running: 2
 Paused: 0
 Stopped: 0
Images: 1
Server Version: 17.05.0-ce
Storage Driver: aufs
 Root Dir: /var/lib/docker/aufs
 Backing Filesystem: extfs
 Dirs: 7
 Dirperm1 Supported: true
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: cgroupfs
Plugins:
 Volume: local
 Network: bridge host macvlan null overlay
Swarm: inactive
Runtimes: runc
Default Runtime: runc
Init Binary: docker-init
containerd version: 9048e5e50717ea4497b757314bad98ea3763c145
runc version: 9c2d8d184e5da67c95d601382adf14862e4f2228
init version: 949e6fa
Security Options:
 apparmor
Kernel Version: 4.4.0-31-generic
Operating System: Ubuntu 14.04.5 LTS
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs: 1
Total Memory: 726.7MiB
Name: docker-1
ID: A3OC:Z223:S7IY:6KF6:U2TE:N26E:CEMT:2VEH:5AR6:LVY5:U2KI:52P5
Docker Root Dir: /var/lib/docker
Debug Mode (client): false
Debug Mode (server): false
Registry: https://index.docker.io/v1/
Experimental: false
Insecure Registries:
 127.0.0.0/8
Live Restore Enabled: false


WARNING: No swap limit support


root@docker-1:~# docker -H 192.168.1.193:12375 info
Containers: 5
 Running: 5
 Paused: 0
 Stopped: 0
Images: 5
Server Version: swarm/1.2.8
Role: primary
Strategy: spread
Filters: health, port, containerslots, dependency, affinity, constraint, whitelist
Nodes: 3
 docker-1: 192.168.1.193:2375
  └ ID: A3OC:Z223:S7IY:6KF6:U2TE:N26E:CEMT:2VEH:5AR6:LVY5:U2KI:52P5|192.168.1.193:2375
  └ Status: Healthy
  └ Containers: 2 (2 Running, 0 Paused, 0 Stopped)
  └ Reserved CPUs: 0 / 1
  └ Reserved Memory: 0 B / 763 MiB
  └ Labels: kernelversion=4.4.0-31-generic, operatingsystem=Ubuntu 14.04.5 LTS, ostype=linux, storagedriver=aufs
  └ UpdatedAt: 2017-10-15T13:18:50Z
  └ ServerVersion: 17.05.0-ce
 docker-2: 192.168.1.194:2375
  └ ID: LTSZ:NUCW:U7PJ:E2MB:UD4K:QNS4:EOYG:YC5B:XEYU:BNM5:MZGE:X4R4|192.168.1.194:2375
  └ Status: Healthy
  └ Containers: 2 (2 Running, 0 Paused, 0 Stopped)
  └ Reserved CPUs: 0 / 1
  └ Reserved Memory: 0 B / 776.6 MiB
  └ Labels: kernelversion=4.4.0-31-generic, operatingsystem=Ubuntu 14.04.5 LTS, ostype=linux, storagedriver=aufs
  └ UpdatedAt: 2017-10-15T13:19:04Z
  └ ServerVersion: 17.05.0-ce
 docker-3: 192.168.1.195:2375
  └ ID: A42N:WYIC:KJRG:SPED:IJIS:IYQP:23T4:EWDP:6CT7:IFMB:ZIDF:37WN|192.168.1.195:2375
  └ Status: Healthy
  └ Containers: 1 (1 Running, 0 Paused, 0 Stopped)
  └ Reserved CPUs: 0 / 1
  └ Reserved Memory: 0 B / 513.1 MiB
  └ Labels: kernelversion=4.4.0-31-generic, operatingsystem=Ubuntu 14.04.5 LTS, ostype=linux, storagedriver=aufs
  └ UpdatedAt: 2017-10-15T13:19:03Z
  └ ServerVersion: 17.05.0-ce
Plugins:
 Volume:
 Network:
Swarm:
 NodeID:
 Is Manager: false
 Node Address:
Kernel Version: 4.4.0-31-generic
Operating System: linux
Architecture: amd64
CPUs: 3
Total Memory: 2.005GiB
Name: ad81e842302d
Docker Root Dir:
Debug Mode (client): false
Debug Mode (server): false
Experimental: false
Live Restore Enabled: false
可以发现docker-1上运行有创建manager服务和swarm join时的两个容器,docker-2上运行有swarm join和 ping www.baidu.com
(这个容器是在docker-3上通过manager服务创建的,但却运行在docker-2上,可见是swarm集群调度策略分配的)的两个容器,docker-3上只有swarm join


创建一个nginx服务
root@docker-1:~# docker -H 192.168.1.193:12375 run -d  --name my-web --publish 8080:80    nginx
2a888979b129767ff73562587e5cf6672aac13c47d69ea4673887d87f6be552a
通过下面命令可以看到nginx运行在docker-3上(swarm调度策略分配的)
root@docker-1:~# docker -H 192.168.1.193:12375 ps
CONTAINER ID        IMAGE              COMMAND                  CREATED            STATUS              PORTS                        NAMES
2a888979b129        nginx              "nginx -g 'daemon ..."  15 seconds ago      Up 14 seconds      192.168.1.195:8080->80/tcp  docker-3/my-web
41ca94b3da41        centos              "ping www.baidu.com"    2 hours ago        Up 2 hours                                      docker-2/vigilant_bose


root@docker-3:~# netstat -tunlp
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address          Foreign Address        State      PID/Program name
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*              LISTEN      910/sshd       
tcp6      0      0 :::22                  :::*                    LISTEN      910/sshd       
tcp6      0      0 :::2375                :::*                    LISTEN      1549/dockerd   
tcp6      0      0 :::8080                :::*                    LISTEN      3761/docker-proxy


root@docker-1:~# curl http://192.168.1.195:8080
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
    body {
        width: 35em;
        margin: 0 auto;
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>


<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>


<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>


进入nginx容器进行服务修改
root@docker-1:~# docker -H 192.168.1.193:12375 exec -it  2a888979b129  /bin/bash
root@2a888979b129:/# apt-get update &&apt-get install -y vim net-tools
root@2a888979b129:/# netstat -tunlp
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address          Foreign Address        State      PID/Program name   
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*              LISTEN      1/nginx: master pro


修改nginx服务的配置文件
root@2a888979b129:/# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf
location / {
        root  /var/www/html/;
        index  index.html index.htm;
    }

root@2a888979b129:/# mkdir  /var/www/html/ -p
root@2a888979b129:/# vim /var/www/html/index.html
<h1> Hello,Docker ^_^</h1>

root@2a888979b129:/# service nginx restart
[....] Restarting nginx: nginx
重启nginx后,nginx容器会终止,需要重新启动
root@docker-1:~# docker -H 192.168.1.193:12375 start 2a888979b129
2a888979b129


修改后,访问成功
root@docker-2:~# curl http://192.168.1.195:8080
<h1> Hello,Docker ^_^</h1>

更多Docker相关教程见以下内容: 

Docker安装应用(CentOS 6.5_x64) http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104595.htm 

Ubuntu 16.04 服务器上配置使用 Docker  http://www.linuxidc.com/Linux/2017-06/145176.htm 

Ubuntu 15.04下安装Docker  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-07/120444.htm 

Docker 安装实例 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-04/142666.htm 

Docker 创建基础镜像  http://www.linuxidc.com/Linux/2017-05/144112.htm 

在 Ubuntu 15.04 上如何安装Docker及基本用法 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-09/122885.htm 

Ubuntu 16.04上Docker使用手记 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-12/138490.htm 

使用Docker分分钟启动常用应用  http://www.linuxidc.com/Linux/2017-04/142649.htm 

Ubuntu 16.04下Docker修改配置文件不生效解决办法  http://www.linuxidc.com/Linux/2017-05/143862.htm 

Docker 的详细介绍请点这里
Docker 的下载地址请点这里

本文永久更新链接地址http://www.linuxidc.com/Linux/2017-10/147660.htm

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