Docker1.12以后的swarmkit

Docker 1.12 在 2016 年 7 月 28 日正式 GA，除了大量的在使用上的改进和 bug 修复外，最引人瞩目的是Docker原生支持了 Swarm 模式，而不是将Swarm作为一个容器对集群进行管理。而docker1.12的操作命令并不向下兼容，于是过去所有创建swarm集群的文档都不能参考了。

4.1 几个概念

4.1.1 节点类型

docker-swarm 把节点分为manager和worker，顾名思义，manager是管理节点，worker是工作节点。

4.1.2 service

区别于旧的swarm管理容器，新的docker-swarm抽象了一个service的概念，有点类似于kubernates的pod，它是管理的最小单元。

一个service是一个以上的容器的集合。

4.2 搭建swarm环境

仍然使用前面的节点服务来测试，第1、2节的工作还是需要有效的。

4.2.1 在node-1节点创建swarm环境

$ docker swarm init --advertise-addr 192.168.33.201
Swarm initialized: current node (9vpgoqj65y3kqo52jj3y6gcnj) is now a manager.

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

    docker swarm join \
    --token SWMTKN-1-2at6h0j885ttz6zzxxdca7rerj0dkcnq5tbqv729u0ty2tvtzz-2g85bb2vug886wxit8rbpcisy \
    192.168.33.201:2377

To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.
 
 
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他是使用Raft来管理节点的。事实上，如果你只有一个外网地址（即除了lo和docker网络等虚拟网络之外没有其他网络接口），可以直接执行：docker swarm init

4.2.2 将node-2节点加入到创建的swarm cluster

在node-2 执行：

$ docker swarm join \
--token SWMTKN-1-2at6h0j885ttz6zzxxdca7rerj0dkcnq5tbqv729u0ty2tvtzz-2g85bb2vug886wxit8rbpcisy \
192.168.33.201:2377
This node joined a swarm as a worker.
 
 
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4.2.3 在更多节点加入swarm cluster

token没有记录下来？没关系，在node-1执行如下命令查看完整的命令提示：

$ docker swarm join-token worker
To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join \
    --token SWMTKN-1-2at6h0j885ttz6zzxxdca7rerj0dkcnq5tbqv729u0ty2tvtzz-2g85bb2vug886wxit8rbpcisy \
    192.168.33.201:2377
 
 
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如果要加入的是manager节点，则如下查看：

$ docker swarm join-token manager
To add a manager to this swarm, run the following command:

    docker swarm join \
    --token SWMTKN-1-2at6h0j885ttz6zzxxdca7rerj0dkcnq5tbqv729u0ty2tvtzz-37rg2khjxgk1iis6dfds48b0s \
    192.168.33.201:2377
 
 
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4.3 集群管理

4.3.1 查看集群节点

在manager节点：

$ docker node list
ID                           HOSTNAME  STATUS  AVAILABILITY  MANAGER STATUS
9vpgoqj65y3kqo52jj3y6gcnj *  test1     Ready   Active        Leader
dc5t7rc04a69rzuahky6qh53x    test2     Ready   Active
e4k1fjd93ukncipzy9cer0lcg    test3     Ready   Active
 
 
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可以看到，一共有三个节点，node-1自身已经是一个worker了，他的MANAGER是Leader。

该命令只有在manager节点才有权限使用，如果你想在node-3上使用，则需要让node-3成为manager。。

一种方法是让node-3先从cluster重新以manager身份加入cluster。

$ docker swarm leave
Node left the swarm.
 
 
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注意：有时自己退出重新加入，反复操作，会让manager混乱，导致一些问题。如，test3已经leave，但manager看到它还是Reading状态，无法删除掉。docker node rm test3只能删除down状态的节点， 加上--force不是那么好使。

4.3.2 节点角色转换

接上，将node-3转换为manager最简单的方法是，角色提权：是在manager中把node-3的角色提升为manager：

vagrant@test1:~$ docker node promote test3
Node test3 promoted to a manager in the swarm.
vagrant@test1:~$ docker node ls
ID                           HOSTNAME  STATUS  AVAILABILITY  MANAGER STATUS
5awz4cd6auchp0knq0iljfudh    test2     Ready   Active
a02rv4zuex14p03erer1h6zkz *  test1     Ready   Active        Leader
cq9q1su8ipkp9w80sabv16mmz    test3     Ready   Active        Reachable
 
 
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与之相反的就是降权：

一种方法是在manager中把node-3的角色提升为manager：

vagrant@test1:~$ docker node ls
ID                           HOSTNAME  STATUS  AVAILABILITY  MANAGER STATUS
5awz4cd6auchp0knq0iljfudh    test2     Ready   Active
a02rv4zuex14p03erer1h6zkz *  test1     Ready   Active        Leader
cq9q1su8ipkp9w80sabv16mmz    test3     Ready   Active
 
 
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从安全性考虑，一个集群应该指定多个manager。但需要注意的是，如果一个manager宕机，那么另一个manager需要接管服务，需要至少有三个以上存活的节点。

4.3.3 删除节点

docker node rm [node_id]
 
 
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如果节点状态是Down，可以直接删除，否则可以增加--force开关强制删除。

4.3.4 manager容灾测试

再增加一个node-4，并将node-3提权为manager。

vagrant@test1:~$ docker node ls
ID                           HOSTNAME  STATUS  AVAILABILITY  MANAGER STATUS
2n3x7y0oaez6pdoxq91r5lng9    test4     Ready   Active
77pnoup6clbxgwfd58dp9reu4    test2     Ready   Active
84n1fg849v49i2ezobmps5vwg *  test1     Ready   Active        Leader
8v5r3wb9sujlluqda6jv981ut    test3     Ready   Active        Reachable
 
 
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关闭node-1,在node-3检查节点：

vagrant@test3:~$ docker node ls
ID                           HOSTNAME  STATUS  AVAILABILITY  MANAGER STATUS
2n3x7y0oaez6pdoxq91r5lng9    test4     Ready   Active
77pnoup6clbxgwfd58dp9reu4    test2     Ready   Active
84n1fg849v49i2ezobmps5vwg    test1     Ready   Active        Unreachable
8v5r3wb9sujlluqda6jv981ut *  test3     Ready   Active        Leader
 
 
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此时test3接管Leader了。

启动node-1，检查节点：

vagrant@test1:~$ docker node ls
ID                           HOSTNAME  STATUS  AVAILABILITY  MANAGER STATUS
2n3x7y0oaez6pdoxq91r5lng9    test4     Ready   Active
77pnoup6clbxgwfd58dp9reu4    test2     Ready   Active
84n1fg849v49i2ezobmps5vwg *  test1     Ready   Active        Reachable
8v5r3wb9sujlluqda6jv981ut    test3     Ready   Active        Leader
 
 
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node-1已经变成了Reachable。

4.4 使用入门

4.4.1 创建service

折腾了半天，办点正事吧。

vagrant@test1:~$ docker service create --name web1 nginx
bojkn65bzwpv2az82y3p7qssv
vagrant@test1:~$ docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
vagrant@test1:~$ docker service ls
ID            NAME  REPLICAS  IMAGE  COMMAND
bojkn65bzwpv  web1  0/1       nginx
#稍等片刻
vagrant@test1:~$ docker service ls
ID            NAME  REPLICAS  IMAGE  COMMAND
bojkn65bzwpv  web1  1/1       nginx
 
 
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REPLICAS 表示一共指定了1个副本，开始启动了0个，启动完成后，变成1/1。

4.4.2 查看服务中的容器

vagrant@test1:~$ docker service ps web1
ID                         NAME    IMAGE  NODE   DESIRED STATE  CURRENT STATE          ERROR
3tu8qr42a74tzudu8xta46u9h  web1.1  nginx  test2  Running        Running 3 minutes ago
 
 
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4.4.3 调整容器副本

我们可以把web1服务中的容器多启动几个副本，如6个：

vagrant@test1:~$ docker service scale web1=6
web1 scaled to 6
vagrant@test1:~$ docker service ps web1
ID                         NAME    IMAGE  NODE   DESIRED STATE  CURRENT STATE             ERROR
3tu8qr42a74tzudu8xta46u9h  web1.1  nginx  test2  Running        Running 4 minutes ago
chy2qbqz3pbboyxxz90gb9vxb  web1.2  nginx  test3  Running        Preparing 12 seconds ago
2ae4vz4lx8zcpacjepdzcxx5y  web1.3  nginx  test1  Running        Preparing 13 seconds ago
dfg1pul4brwa8xqutls2dddm1  web1.4  nginx  test4  Running        Preparing 13 seconds ago
2o39qlezex2ddk8ie0bzs9drv  web1.5  nginx  test4  Running        Preparing 13 seconds ago
bsduc9qvegikjs8fj94k4ogi8  web1.6  nginx  test2  Running        Running 6 seconds ago
vagrant@test1:~$ docker service ls
ID            NAME  REPLICAS  IMAGE  COMMAND
bojkn65bzwpv  web1  2/6       nginx
 
 
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其中的2/6以及前面看到的列表信息状态可以看出，我们指定了6个副本，目前web1.1和web1.6已经启动完成，其他还在Preparing。

6个副本中分别在test1启动了1个、test2启动了2个、test3启动了1个、test4启动了2个。

过一会再刷新：

vagrant@test1:~$ docker service ps web1
ID                         NAME    IMAGE  NODE   DESIRED STATE  CURRENT STATE            ERROR
3tu8qr42a74tzudu8xta46u9h  web1.1  nginx  test2  Running        Running 7 minutes ago
chy2qbqz3pbboyxxz90gb9vxb  web1.2  nginx  test3  Running        Preparing 3 minutes ago
2ae4vz4lx8zcpacjepdzcxx5y  web1.3  nginx  test1  Running        Preparing 3 minutes ago
dfg1pul4brwa8xqutls2dddm1  web1.4  nginx  test4  Running        Running 9 seconds ago
2o39qlezex2ddk8ie0bzs9drv  web1.5  nginx  test4  Running        Running 9 seconds ago
bsduc9qvegikjs8fj94k4ogi8  web1.6  nginx  test2  Running        Running 3 minutes ago
vagrant@test1:~$ docker service ls
ID            NAME  REPLICAS  IMAGE  COMMAND
bojkn65bzwpv  web1  4/6       nginx
 
 
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最终会完全启动。

vagrant@test1:~$ docker service ls
ID            NAME  REPLICAS  IMAGE  COMMAND
bojkn65bzwpv  web1  6/6       nginx
 
 
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处理scale子命令，还可以使用update子命令完成同样的工作：

vagrant@test1:~$ docker service update web1 --replicas=3
web1
vagrant@test1:~$ docker service ls
ID            NAME    REPLICAS  IMAGE  COMMAND
bojkn65bzwpv  web1  2/3       nginx
 
 
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4.5 负载均衡

多个副本容器启动后， swarm集群的service：

公共的端口会暴露在每一个swarm集群中的节点服务器上.

请求公共端口时，会负载均衡到所有的sevice实例上.

负载均衡模式有两种，vip和dnsrr，可以在出啊构建服务时指定：

vagrant@test1:~$ docker service create --name web1 --replicas=6 --endpoint-mode=dnsrr nginx
4dx616zii0vgrz4s5oi2rwgsp
 
 
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如果使用vip模式，应该有VirtualIP：

$ docker service inspect --format='{{.Endpoint.VirtualIPs}}' web1
[]
 
 
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怎么木有？你可能忘记在创建服务时发布端口了。

vagrant@test1:~$ docker service create --name web1 --replicas=6 -p 8888:80 nginx
8qlkxx7v643z7aenfrmfnksxk
vagrant@test1:~$ docker service inspect --format='{{.Endpoint.VirtualIPs}}' web1
[{9h4hrcm7bv1ijdpzpyezy4pld 10.255.0.6/16}]

 
 
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可以直接访问”http://10.255.0.6:8080“吗？no，它只是为容器间通信的，你可以访问任一台节点的IP：http://192.168.33.201:8888

4.6 启动时指定副本数

vagrant@test1:~$ docker service create --name nginx1 --replicas 2 nginx
c79881b02bd7zrfg74a9qp8ji
vagrant@test1:~$ docker service ps nginx1
ID                         NAME      IMAGE  NODE   DESIRED STATE  CURRENT STATE          ERROR
1ghmia00xkxucrisadlwyitv9  nginx1.1  nginx  test3  Running        Running 5 seconds ago
193mdx2xcja4qv8s9ssakt8w1  nginx1.2  nginx  test4  Running        Running 6 seconds ago
 
 
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4.7 swarm网络

由于容器在不同的docker主机上，swarm是如何保证网络层的互通呢？swarm是使用overlay网络来解决这个问题的。

vagrant@test1:~$ docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
180d624cf798        bridge              bridge              local
4d225a25b2b4        docker_gwbridge     bridge              local
6c1889cd666a        host                host                local
9h4hrcm7bv1i        ingress             overlay             swarm
839e8db03b09        none                null                local
 
 
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其中的swarm是缺省创建的overlay网络。

你可以自己创建网络来管理一组服务的互通。

vagrant@test1:~$ docker network create --driver overlay test
17wzxz29pxdf6are8an6u0ep2
vagrant@test1:~$ docker network ls |grep test
17wzxz29pxdf        test                overlay             swarm
 
 
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在指定子网启动服务

vagrant@test1:~$ docker service create --network test --name myservice hello-world
5kz0imiep9fztvsev0c101568
vagrant@test1:~$ docker service ps myservice
ID                         NAME         IMAGE        NODE   DESIRED STATE  CURRENT STATE            ERROR
6zww5ci2jhnvy05aj68ohb3do  myservice.1  hello-world  test2  Running        Preparing 5 seconds ago
 
 
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通过docker service inspect myservice返回的json中Networks元素可以看到网络信息，Target正是前面创建的test接口的id：

"Networks": [
      {
          "Target": "17wzxz29pxdf6are8an6u0ep2"
      }
]
 
 
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你只要保证你启动的多个服务在同一个网络接口，就可以保证他们之间互相通信。

4.8 小结

swarmkit的引入，在docker中引入了三个子命令：

docker swarm——swarm集群搭建
docker service——服务管理
docker node——集群节点管理
 
 
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4.8.1 docker swarm 子命令

查看子命令 vagrant@test1:~$ docker swarm –help

  init        初始化swarm集群
  join        将当前节点加入到集群中
  join-token  管理加入token
  update      动态更新swarm配置
  leave       当前节点主动退出集群(仅限worker节点)
 
 
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4.8.2 docker service 子命令

查看子命令 vagrant@test1:~$ docker service –help

create      创建服务
inspect     显示服务详情
ps          列出服务中的容器
ls          列出所有服务及简介
rm          删除服务
scale       调整服务的副本数
update      动态更新服务配置
 
 
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4.8.3 docker node 子命令

查看子命令 vagrant@test1:~$ docker node –help

demote      管理节点为指定子节点降权
inspect     显示节点详情
ls          列出集群中的节点
promote     管理节点为指定子节点提权
rm          删除一个节点
ps          列出指定子节点中running的容器
update      动态更新节点配置
 
 
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4.8 使用帮助

本节实际上只是给出了查看帮助的方法。想了解某个命令的使用，只需要在子命令后面加上--help即可，逐级深入。如想了解docker node的子命令rm，则是：

vagrant@test1:~$ docker node rm --help

Usage:  docker node rm [OPTIONS] NODE [NODE...]

Remove one or more nodes from the swarm

Aliases:
  rm, remove

Options:
      --force   Force remove an active node
      --help    Print usage