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docker1.12集成了swarmkit,使你可以不用安装额外的软件包, 使用简单的命令启动创建dockerswarm集群。

如果你在运行 Docker 1.12时，你就可以原生创建一个 Swarm 集群 .

集成了swarm集群的安全特性, 集成了K-V存储, 你现在不需要额外部署etcd或者consul。

在Docker1.12版本中，一个大的功能点是swarm集群（基于swarmkit项目），通过Docker命令可以直接实现docker-engine相互发现，并组建成为一个容器集群。

SwarmKit将节点分为两类：

工作节点（Worker）:负责通过执行器运行任务。SwarmKit的默认执行器为Docker容器执行器（Docker Container Executor）。

　　（1）内建分布式存储，不要额外的数据库

　　（2）支持Rolling update

　　（3容器高可用

　　（4）通过TLS保证了节点之间通讯的安全

管理节点（Manager）:负责接收和响应用户请求，将集群状态调节到最终状态。在SwarmKit中，用户可以动态调整节点的角色，即在Manager和Worker之间转换。

如下图所示，这是一个典型的master-slave的架构。每个节点都是运行着Docker Engine的Docker主机。一些节点有更高的权限，被称为Manager。下面的节点是worker节点，接收来自manager组的任务指示。

实验：部署docker.12  Swarm

实验环境：

这里选择三台主机运行Swarm，一台主机运行私有仓库。

依次为：

node1　 192.168.1.1

node2　　192.168.1.2

node3　　192.168.1.3

registry  192.168.1.4

虚拟机实验环境：

实验前准备工作：

1）配置ntp时间服务器，确保三台node主机时间统一

2）配置好各自的IP地址

3）修改好各自的主机名

4）全部主机都关闭selinux

5）三台node主机开启路由转发功能

实验步骤：

1）配置时间服务器

同时，node3也同步node1的时间

至此时间服务器配置完毕，三台node主机时间也已经全部同步了。

2）三台node主机全部需要修改hosts文件，添加三台主机的ip地址和主机名的映射记录。

3）三台node主机防火墙开启以下端口例外

说明：开启宿主机之间的端口 

TCP端口2377集群管理端口

TCP与UDP端口7946节点之间通讯端口

TCP与UDP端口4789 overlay网络通讯端口

4）配置所有节点密钥互信, 在node1可以免密码登录各节点,只在node1上执行

5）测试密钥登录

6）安装docker 1.12(按照docs.docker.com官网安装)，在所有节点上安装docker 1.12

如果没有docker1.12软件，参照下面截图的步骤：

我这里已经有下载好的docker1.12软件，所以我不用上面的方法了，我直接rpm包安装即可。（三台node主机都要安装）

7）三台node主机都启动docker

检查docker版本

知识点说明：

docker1.12 Swarm 模式简介

Docker Engine 1.12 集成了Swarm集群工具.

主要使用三个新的命令行工具创建一个swarm集群:

docker swarm 开启swarm模式; 加入Swarm集群; 配置集群参数

docker node 查询集群节点信息; 提升/移除一个管理节点; 管理swarm节点主机

docker service 创建管理 service

可以查看docker --help

8）创建 Swarm集群

在node1上初始化swram集群:

（说明：初始化群集的意思就是创建群集）

注意 你只需要在一个node1上初始化swarm集群, 其他node加入这个集群就行了, 所以以下命令只需要在node1上运行.

--advertise-addr参数,后面跟你swarm集群的通讯地址, 也就是node1的地址.

解释：根据如上命令的提示:

我们的其他节点服务器,以worker角色加入swarm集群需要登录到服务器运行如下命令:

以manager角色加入swarm集群:

查看端口号监听情况：

9）在node1上查看群集信息

查看swarm集群node列表

10）把其他节点加入集群中:

在node1通过ssh, 在node2-node3上执行上面的加入集群命令。

注： 如果你不记得上面提示的加入swarm集群的命令和密钥可以使用如下方式查看worker节点和manager节点的加入命令：

再次检查集群节点列表, 我们可以看到所有的服务器都已经加入swarm集群了

不过现在集群只有一个manager节点node1, 为了swarm集群的高可用,和避免单点故障. 我们希望建立多个manager节点集群.

只需要通过如下命令, 提升worker节点成manager节点:

查看node2的docker  info

说明：现在我们可以看到, 已经有2个manager节点了, 一个Leader节点, 一个Reachable节点. 现在你也可以在node2上面管理整个swarm集群了。

以上我们的swarm集群就搭建完毕了. 超级简单。

知识点说明：

习惯使用docker命令帮助：

docker<command> --help

总结：

docker swarm：集群管理，子命令主要有下面几个。

Docker swarm init命令用于初始化一个集群

Docker swarm join命令用于加入一个现有集群

Docker swarm leave命令由于离开集群

附：node下线

有些时候需要维护一个节点，此时此节点可能会网络断开或者需要关机，造成节点上服务不可用。使用dockernode update --availability drain <NODE-ID>将节点下线，swarm会将当前节点上的容器关闭并在其他节点上启动。当维护完成，需要上线是，将节点状态修改为active状态即可,命令如下：dockernode update --availability active <NODE-ID>

 

有了Docker Swarm集群我们如何把我们的应用跑在Swarm集群上呢?

很简单, 基本上原来我们使用dockerrun的命令创建容器, 把前面替换成dockerservice create就行了。

建议搭建一个registry，为所的docker主机提供镜像下载，否则你需要在每个docker主机本地存在容器镜像。

所以搭建一个私有仓库，由私有仓库提供所需要的镜像。

11）配置registry私有仓里

准备工作：

①关闭selinux

②开启路由转发

vi  /etc/sysctl.cof

添加net.ipv4.ip_forward=1

执行sysctl  -p使修改生效

③修改主机名叫docker.benet.com

 

安装docker1.12，然后下载registry2镜像

#docker pull registry:2

#docker image

附：registry1是python语言写的，而现在registry2版本即docker distribution更加安全和快速，并且是用go语言写的。

12）所有主机都指向registry服务器：并停止私有仓库服务器的docker服务，然后重载并启动docker服务

13）测试本地镜像仓库

有了本地镜像仓库registry, 现在我们推送一个测试镜像到本机镜像仓库, 测试下registry服务.

测试：在node2主机上推送镜像到registry

如果想把镜像推送到本地registry.

需要先tag这个镜像的名字成<registry>/<image name>:<tag>

查看镜像：

将tag后的镜像上传到registry.

push成功后, 可以调用registry API查看 registry中的镜像

删除node3已有的所有的原来镜像，我们来测试下载

在node3主机测试从registry下载镜像

 

知识点说明：

overlay网络

解决了镜像构建问题, 为了让应用跑在swram集群上,我们还需要解决容器间的网络访问问题.

单台服务器的时候我们应用所有的容器都跑在一台主机上, 所以容器之间的网络是互通的. 现在我们的集群有3台主机, 所以docker应用的服务会分布在这3台主机上.

如何保证不同主机上的容器网络互通呢?

swarm集群已经帮我们解决了这个问题了,就是只用overlaynetwork.

在docker 1.12以前, swarm集群需要一个额外的key-value存储(consul, etcdetc). 来同步网络配置, 保证所有容器在同一个网段中.

在docker1.12已经内置了这个存储, 集成了overlaynetworks的支持.

注：swarm上默认已有一个名为ingress的overlay 网络, 可以直接使用, 但本文会创建一个新的

为我们的docker应用创建一个名为dockercoins的overlay network

1）先查看docker network列表

2）创建一个名为dockercoins的overlay network

（创建新的overlay network必须在管理节点，不可以在工作节点）

3）再次查看docker network列表

在网络列表中你可以看到dockercoins网络的SCOPE是swarm, 表示该网络在整个swarm集群生效的, 其他一些网络是local,表示本机网络。
4）你只需要在manager节点创建network,swarm集群会自动处理配置到其他的节点,这时你可以查看其他节点的network. dockercoins网络已经都创建了。

注：一旦新的任务被指定给这个节点，Overlay网络就会被按需创建。

知识点说明：

在swarm集群上运行docker应用

概念解释：service

Docker1.12 swarm引入了服务的概念,一个服务由多个任务组成，一个任务即一个运行的容器。

服务包括两种类型：

复制服务（replicated services）：类似 k8s 中复制集的概念，保持一定数量的相同任务在集群中运行；

全局服务（global services）：类似 k8s 中 daemon 的概念，每个工作节点上运行一个。

5）在manager上执行如下命令:

下面我们可以使用之前push到本地镜像仓库的镜像启动服务, 以centos:http为例:

说明：docker service create命令创建一个 service.

--name标签命名service为web。

--replicas标签来声明1个运行实体(即容器副本数)

注意, 我们启动的镜像名字

192.168.1.4:5000/centos:http使用我们本地镜像仓库的镜像名称, 这样当主机上没有这个镜像时, 会自动到本地镜像仓库拉取镜像。

6）使用docker service ls或者

docker service list查看服务

docker service  inspect命令用户查看service详细信息

使用docker service  ps<SERVICE-ID/NAME>查看服务运行在哪个节点上

可以看出web服务运行在了node2节点上。

7）现在你可以用浏览器访问

http://192.168.1.1:8000 就能访问测试页

事实上, 你可以访问swarm集群中的所有节点 192.168.1.2、192.168.1.3的8000端口, 都可以访问测试页。（注：将firewall防火墙默认区域设置为trusted）

8）在manager上执行如下命令:

--replicas标签来声明2个运行实体

查看web2服务：

从上图可以看到web2名称的service有2个副本分别运行在node2和node3节点上。

9）在manager上执行创建全局服务

从上图可以看到服务web3在每个节点上都运行一个

10）下面我们扩展旧的服务，从下图可以看到web service目前只有一个副本

11）缩减已有的服务的副本数，这里将web服务缩减到2个副本

知识点说明：

Swarm节点是自组织（self-organizing）和自修复（self-healing）的，什么意思？只要有节点或容器宕掉，swarmengine就会尝试修复，下面我们来具体看一下

自修复（self-healing）

经过上面的操作之后，我们有以下3个节点：

上面一共运行着3个服务共7个任务（容器）

Node1节点上运行着容器2个容器。

Node2节点上运行着容器2个容器

Node3节点上运行着容器3个容器

现在我们让node3上的容器都宕掉或部分宕掉

一旦node3上所有容器停止，Docker就会试图在相同的节点上启动3个不同ID的容器。

这就是DockerSwarm Engine的self-healing(自修复)功能。

 

 

Self-Organizing（自组织）

现在我们让node3整个宕掉（我直接吧node3关机了），node3上的容器会自动在其它节点上启动。

在manager节点上执行docker  server ls看一下

从上图可以看见没了node3，但是依然还是3个服务，7个任务（容器）。