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Docker Swarm（二）
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Docker Swarm（二），小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含17726字，纯文字阅读大概需要26分钟。
内容图文
即使有了Docker Compose，项目的部署仍然存在问题，因为Docker Compose只能把项目所有的容器部署在同一台机器上，这在生产环境下是不现实的。
Docker Compose一般只适用于开发环境，而对于生产环境下的项目部署，我们需要用到Docker Swarm。
Docker Swarm介绍
Docker Swarm是Docker官方提供的一套容器编排系统，它将一组Docker主机虚拟成一个单独的虚拟Docker主机。
架构如下：
- swarm节点：
swarm是一系列节点的集合，而节点可以是一台裸机或者一台虚拟机。一个节点能扮演一个或者两个角色，manager或者worker。
manager Docker Swarm集群需要至少一个manager节点，节点之间使用Raft consensus protocol进行协同工作。 通常，第一个启用docker swarm的节点将成为leader，后来加入的都是follower。当前的leader如果挂掉， 剩余的节点将重新选举出一个新的leader。每一个manager都有一个完整的当前集群状态的副本，可以保证manager的高可用。 worker worker节点是运行实际应用服务的容器所在的地方。理论上，一个manager节点也能同时成为worker节点，但在生产环境中， 我们不建议这样做。worker节点之间，通过control plane进行通信，这种通信使用gossip协议，并且是异步的。
- task、service、stack：
多个tasks组成一个service，多个services组成一个stack。
task 在Docker Swarm中，task是一个部署的最小单元，task与容器是一对一的关系。 service swarm service是一个抽象的概念，它只是一个对运行在swarm集群上的应用服务，所期望状态的描述。 它就像一个描述了下面物品的清单列表一样： 服务名称 使用哪个镜像来创建容器 要运行多少个副本 服务的容器要连接到哪个网络上 需要映射哪些端口 stack stack是描述一系列相关services的集合，可以通过在一个YAML文件中来定义一个stack，类似于docker-compose。
- 多主机网络：
对于单主机网络，所有的容器都运行在一个docker主机上，他们之间的通信一般使用本地的bridge network即可。
而对于swarm集群，针对的是一组docker主机，需要使用docker的overlay network。
Docker Stack
前面有讲过，docker run仅适用于单机启动单个容器；docker compose仅适用于单机启动多个容器；docker service仅适用于集群启动单个service的容器。
即使在生产环境下使用docker service来部署项目，也是无法接受的。当项目足够复杂时，会有更多关联的service需要创建，通过docker service手动创建多个service，效率也是十分低下的。
因此，Docker Stack应运而生，Docker Stack适用于集群启动多个service的容器，在集群中可以类似Docker Compose那样通过YAML文件直接部署项目。
只不过Docker Stack忽略了build指令，不能像Docker Compose那样在docker-compose.yml中引用Dockerfile构建新镜像，它需要镜像是预先已经构建好的。所以Docker Compose更适合于开发场景，而Docker Stack更适用于生产环境。
- 对应关系：
| 单机 | 集群 |
|---|---|
| docker run | docker service create |
| docker-compose up | docker stack deploy |
- 使用
docker stack命令：
使用docker stack不再需要安装docker-compose，直接使用docker stack deploy命令。
docker stack deploy project_name --compose-file docker-compose.yml
当然，后面跟着的YAML文件名不一定是docker-compose.yml，可以自定义。
deploy指令：
指定与service的部署和运行相关的配置。只在使用docker stack deploy部署时生效，并且会被docker-compose up和docker-compose run忽略。
version: "3.7"services: redis: image: redis:alpine deploy: replicas: 6 update_config: parallelism: 2 delay: 10s restart_policy: condition: on-failure
endpoint_mode指令：
为连接到集群的外部客户端指定服务发现方法。
endpoint_mode: vip（默认配置） 为service分配一个虚拟IP(vip)，作为客户端在网络上访问service的前端。 Docker在客户端和service可用的工作节点之间路由请求，而客户端不知道有 多少节点参与服务或它们的IP地址或端口。 endpoint_mode: dnsrr DNS循环(dnsrr)服务发现不使用单个虚拟IP。Docker为服务设置DNS条目， 针对service名称的DNS查询将返回一个IP地址列表，客户端将直接连接到其中之一。
deploy: mode: replicated replicas: 2 endpoint_mode: dnsrr
labels指令：
为服务指定标签。这些标签仅在service上设置，而不在service的任何容器上设置。
deploy: labels: com.example.description: "This label will appear on the web service"
要在容器上设置标签，请在deploy之外使用labels。
version: "3.7"services: web: image: web labels: com.example.description: "This label will appear on all containers for the web service"
mode指令：
mode有global和replicated两种，默认mode是replicated。当为global时，每个集群节点仅允许有一个service的容器，不允许有副本；当为replicated时，每个集群节点可以有指定数量的service的容器。
version: "3.7"services: worker: image: dockersamples/examplevotingapp_worker deploy: mode: global
deploy: mode: replicated replicas: 5
placement指令：
指定约束和偏好的设置。node.role == manager表示只在manager节点创建service的容器。
deploy: placement: constraints: - node.role == manager - engine.labels.operatingsystem == ubuntu 14.04 preferences: - spread: node.labels.zone
replicas指令：
如果mode为replicated，则replicas可指定在任何给定时间应该运行service的容器数量。
deploy: mode: replicated replicas: 6
resources指令：
配置资源限制。limits限制最大资源，reservations为预留资源（始终可用）。
deploy: resources: limits: cpus: '0.50' memory: 50M reservations: cpus: '0.25' memory: 20M
restart_policy指令：
配置service的容器退出时是否重启以及如何重启。
condition 重启条件：none、on-failure、any，默认是any delay 延迟，两次重启尝试之间等待的时间，默认为0s max_attempts 最大尝试次数，在放弃之前尝试重新启动容器的次数，默认为永不放弃) window 等待时间，判断一次重启是否成功之前的等待时间，默认为立即判断
deploy: restart_policy: condition: on-failure delay: 5s max_attempts: 3 window: 120s
rollback_config指令：
配置在更新失败时应如何回滚服务。
parallelism 并行数量，每次回滚的容器数量。如果设置为0，则所有容器同时回滚。 delay 延迟，每个容器组两次回滚之间等待的时间，默认为0s failure_action 如果回滚失败该继续或暂停，默认是暂停 monitor 每次任务更新后检测失败的持续时间，默认为0s max_failure_ratio 回滚期间的容错率，默认为0 order 回滚期间的操作顺序。stop-first表示旧任务在启动新任务之前停止； start-first表示新任务首先启动，正在运行的任务暂时重叠。默认是stop-first
deploy: rollback_config: parallelism: 2 delay: 10s order: stop-first
update_config指令：
配置如何更新服务。
parallelism 并行数量，每次更新的容器数量。如果设置为0，则所有容器同时更新。 delay 延迟，每个容器组两次更新之间等待的时间，默认为0s failure_action 如果更新失败该继续或暂停，默认是暂停 monitor 每次任务更新后检测失败的持续时间，默认为0s max_failure_ratio 更新期间的容错率，默认为0 order 更新期间的操作顺序。stop-first表示旧任务在启动新任务之前停止； start-first表示新任务首先启动，正在运行的任务暂时重叠。默认是stop-first。 注意：只支持v3.4或更高版本
version: "3.7"services: vote: image: dockersamples/examplevotingapp_vote:before depends_on: - redis deploy: update_config: parallelism: 2 delay: 10s order: stop-first
Docker Stack 示例
下面使用Docker Stack部署wordpress项目，该项目包含两个service：web和mysql。
- 之前的环境：
| role | ip | hostname |
|---|---|---|
| manager | 192.168.30.128 | test1 |
| worker1 | 192.168.30.129 | test2 |
| worker2 | 192.168.30.130 | test3 |
- 部署wordpress：
# mkdir /wordpress && cd /wordpress# vim docker-compose.yml
version: "3.7"services: db: image: mysql:5.7 environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456789 MYSQL_DATABASE: wordpress volumes: - db_data:/var/lib/mysql networks: - my-network deploy: mode: global placement: constraints: - node.role == manager web: depends_on: - db image: wordpress ports: - "80:80" environment: WORDPRESS_DB_HOST: db:3306 WORDPRESS_DB_PASSWORD: 123456789 networks: - my-network deploy: mode: replicated replicas: 3 restart_policy: condition: on-failure delay: 5s max_attempts: 3 update_config: parallelism: 3 delay: 10s order: stop-first volumes: db_data: networks: my-network: driver: overlay
# docker stack deploy wordpress --compose-file docker-compose.yml
- 查看部署情况：
# docker stack lsNAME SERVICES ORCHESTRATOR wordpress 2 Swarm# docker stack ps wordpress ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR PORTS qgi46v9jcgkh wordpress_db.q1n9ztahdj489pltf3gl5pomj mysql:5.7 test1 Running Running 18 seconds ago o848jlfflzfv wordpress_web.1 wordpress:latest test1 Running Running 13 seconds ago 2e0yxcr3man2 wordpress_web.2 wordpress:latest test2 Running Running about a minute ago nsvlklmt2ce4 wordpress_web.3 wordpress:latest test3 Running Running 55 seconds ago# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES a42ca591eb8c wordpress:latest "docker-entrypoint.s…" 2 minutes ago Up 2 minutes 80/tcp wordpress_web.1.o848jlfflzfv2p3zgl15ubq3a 3f35d12a5bce mysql:5.7 "docker-entrypoint.s…" 2 minutes ago Up 2 minutes 3306/tcp, 33060/tcp wordpress_db.q1n9ztahdj489pltf3gl5pomj.qgi46v9jcgkh70xwjtnu83t1i
当前集群中有两个service，其中web有3个副本，分别在集群各节点上。
- 浏览器访问：
打开浏览器，分别访问192.168.30.128，192.168.30.129，192.168.30.130。
可以看到，通过swarm集群的任意节点都可以访问到wordpress界面，这与之前使用Docker Service部署wordpress项目一致。
相比之下，使用Docker Stack与使用Docker Service部署项目的差别，就类似于使用Docker Compose与使用Docker Run部署服务的差别。
Docker Secret
在生产环境下，使用Docker Stack是没问题的，但把项目的一些敏感信息（如数据库密码）写在YAML文件中则是我们不想看到的。可以使用Docker Secret解决该问题。
- 什么是secret？
用户名密码 SSH key TLS认证 任何不想让别人看到的数据
- secret管理：
secret存在于Swarm Manager节点的Raft database里 secret可以分配给一个service，该service就能看到这个secret 在容器内部secret看起来像文件，但实际上是在内存中
docker secret命令：
create 从一个文件或标准输入的内容创建secret inspect 显示一个或多个secret的详细信息 ls 列出所有的secret rm 删除一个或多个secret
- 创建一个secret：
# vim db_root_password123456789# docker secret create -l mysql_root_password password db_root_passwordpa6lx5kt52wtg3md8r1zhtmo2# docker secret lsID NAME DRIVER CREATED UPDATED
pa6lx5kt52wtg3md8r1zhtmo2 password 9 seconds ago 9 seconds ago# docker secret inspect password [
{
"ID": "pa6lx5kt52wtg3md8r1zhtmo2", "Version": {
"Index": 552 }, "CreatedAt": "2019-10-25T03:47:23.552004564Z", "UpdatedAt": "2019-10-25T03:47:23.552004564Z", "Spec": {
"Name": "password", "Labels": {
"mysql_root_password": ""
}
}
}]# rm -f db_root_password可以看到，我们根据db_root_password这个文件的内容来创建一个名为password的secret，并设置标签为mysql_root_password。
注意：在创建完secret后，最好删除对应的secret文件。
- 使用刚创建的secret：
# docker service create --name busybox --secret password busybox sh -c "while true; do sleep 3600; done"fefw5tlp44quh2fg01vn0k1ei overall progress: 1 out of 1 tasks 1/1: running [==================================================>] verify: Service converged# docker service lsID NAME MODE REPLICAS IMAGE PORTS fefw5tlp44qu busybox replicated 1/1 busybox:latest # docker service ps busybox ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR PORTS tpzod80hckns busybox.1 busybox:latest test3 Running Running 44 seconds ago
192.168.30.130
# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 4ba00cff43c1 busybox:latest "sh -c 'while true; …" About a minute ago Up About a minute busybox.1.tpzod80hcknsm6yce4mms61mz# docker exec -it busybox.1.tpzod80hcknsm6yce4mms61mz sh/ # cd /run/secrets//run/secrets # lspassword /run/secrets # cat password 123456789
可以看到，这与之前的db_root_password文件的内容一致。通过--secret可以给一个service指定多个secret。
- 在docker stack中使用secret：
# cd /wordpress# vim docker-compose.yml
version: "3.7"services: db: image: mysql:5.7 secrets: - password environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD_FILE: /run/secrets/password MYSQL_DATABASE: wordpress volumes: - db_data:/var/lib/mysql networks: - my-network deploy: mode: global placement: constraints: - node.role == manager web: depends_on: - db image: wordpress ports: - "80:80" secrets: - password environment: WORDPRESS_DB_HOST: db:3306 WORDPRESS_DB_PASSWORD_FILE: /run/secrets/password networks: - my-network deploy: mode: replicated replicas: 3 restart_policy: condition: on-failure delay: 5s max_attempts: 3 update_config: parallelism: 3 delay: 10s order: stop-first volumes: db_data: networks: my-network: driver: overlaysecrets: password: external: true#secrets:# password:# file: ./db_root_password
与前面不使用secret的docker-compose.yml文件对比，上面的docker-compose.yml文件中增加了secrets指令，并指定secret所在路径，external: true表示外部已经创建好secret。
通常来说，建议事先创建好secret，然后在YAML文件中指定即可，否则也可以取消上面docker-compose.yml文件的注释内容来创建secret。
# docker stack deploy wordpress --compose-file docker-compose.yml
- 查看部署情况：
# docker stack lsNAME SERVICES ORCHESTRATOR wordpress 2 Swarm# docker stack ps wordpress ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR PORTS 6ozs7o5eit0i wordpress_db.q1n9ztahdj489pltf3gl5pomj mysql:5.7 test1 Running Running 4 seconds ago aj4mis52w7tv wordpress_web.1 wordpress:latest test3 Running Starting 38 seconds ago r3cn3bs4edwu wordpress_web.2 wordpress:latest test1 Running Running 9 seconds ago mt81de7ihoc4 wordpress_web.3 wordpress:latest test2 Running Starting 34 seconds ago
- 使用secret登入mysql：
# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES e25a893106d5 mysql:5.7 "docker-entrypoint.s…" About a minute ago Up About a minute 3306/tcp, 33060/tcp wordpress_db.q1n9ztahdj489pltf3gl5pomj.6ozs7o5eit0i299hlkaedk8nr 12ce1facb2bb wordpress:latest "docker-entrypoint.s…" 2 minutes ago Up About a minute 80/tcp wordpress_web.2.r3cn3bs4edwunnykn9t83xqvm# docker exec -it wordpress_db.q1n9ztahdj489pltf3gl5pomj.6ozs7o5eit0i299hlkaedk8nr bashroot@e25a893106d5:/# cat /run/secrets/password 123456789 root@e25a893106d5:/# mysql -uroot -p123456789mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure. Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g. Your MySQL connection id is 3 Server version: 5.7.28 MySQL Community Server (GPL)Copyright (c) 2000, 2019, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its affiliates. Other names may be trademarks of their respective owners. Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement. mysql> show databases;+--------------------+| Database |+--------------------+| information_schema || mysql || performance_schema || sys || wordpress |+--------------------+ 5 rows in set (0.00 sec)
- 浏览器访问：
打开浏览器，分别访问192.168.30.128，
这说明wordpress连接mysql没有问题，我们配置的secret也就没有问题。
Service更新
因为在生产环境中使用的是Docker Swarm集群，那么如何在项目运行中更新service呢？这是我们需要解决的问题。
以上面通过Docker Stack部署的项目wordpress为例，更新mysql版本。
- 查看mysql版本：
# docker exec -it wordpress_db.q1n9ztahdj489pltf3gl5pomj.6ozs7o5eit0i299hlkaedk8nr bashroot@e25a893106d5:/# mysql --versionmysql Ver 14.14 Distrib 5.7.28, for Linux (x86_64) using EditLine wrapper
当前版本为5.7.28，循环查看mysql版本
root@e25a893106d5:/# sh -c "while true; do mysql --version && sleep 1; done"
- 更新mysql版本：
新开一个窗口，
# docker service update wordpress_db --image mysql:5.7.27 --update-delay 0s --update-parallelism 1wordpress_db overall progress: 1 out of 1 tasks q1n9ztahdj48: running [==================================================>] verify: Service converged
# docker exec -it wordpress_db.q1n9ztahdj489pltf3gl5pomj.c1f6ea9fpg9hg5wauihkj0ba4 bashroot@5a13c556e1d4:/# mysql --versionmysql Ver 14.14 Distrib 5.7.27, for Linux (x86_64) using EditLine wrapper
可以看到，mysql版本已经更新为5.7.27。
当然，这个例子并不好，因为当前只有一个mysql容器，更新时原容器直接停止运行并删除，一般对数据库容器的更新也不会如此草率，好在这里只是演示如何进行service的更新。
另外，Docker Stack对多个service同时更新还是通过docker stack deploy命令进行的，只不过事先更改好YAML文件即可。
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的Docker Swarm（二）全部内容，希望文章能够帮你解决Docker Swarm（二）所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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