1:Docker Swarm出现背景

• Docker的单节点引擎工具Docker Compose，它能够在单一节点上管理和编排多个容器，当我们的服务和容器数量较小时可以使用Docker Compose来管理容器
• 然而随着我们的业务规模越来越大，我们的容器规模也逐渐增大时，数量庞大的容器管理将给我们带来许多挑战。Docker官方为了解决多容器管理的问题推出了Docker Swarm，我们可以用它来管理规模更大的容器集群

2:Docker Swarm的优势

• 随着Docker容器越来越火，这时容器编排工具Mesos和k8s也开始崭露头角，由于Swarm是Docker官方推出的容器集群管理工具，因此Swarm最大优势之一就是原声支持Docker API，给用户带来极大的便利，原来的Docker用户可以很方便地将服务迁移到Swarm中来，当然Swarm的优点不止这些
• 1:分布式：Swarm使用Raft(一种分布式一致性协议)协议来做集群间数据一致性保障，使用多个容器节点组成管理集群，从而避免单点故障
• 2:安全：Swarm使用TLS双向认证来确保节点之间的通信安全，它可以利用双向TLS进行节点之间的身份认证，角色授权和加密传输，并且可以自动执行证书的颁发和更换
• 3:简单：Swarm的操作非常简单，并且除Docker外基本没有其它外部依赖

3:Swarm架构

• Swarm的架构整体分为 管理节点 和 工作节点
• 管理节点
  • 管理节点负责接受用户的请求，用户的请求中包含用户定义的容器运行状态描述，然后Swarm负责调度和管理容器，并且努力达到用户所期望的状态
• 工作节点
  • 工作节点运行执行器负责执行具体的容器管理任务，例如容器的启动，停止，删除等操作

4:Swarm核心概念

• Swarm集群
  • Swarm集群是一组被Swarm统一管理和调度的节点，被Swarm管理的节点可以是物理机或者虚拟机。其中一部分作为管理节点，负责集群状态的管理和协调，另一部分作为工作节点，负责执行具体的任务来管理容器，实现用户服务的启动，停止等功能
• 节点
  • Swarm集群中的每一台物理机或者虚拟机称为节点。节点按照工作职责分为管理节点和工作节点。管理节点由于需要使用Raft协议来协商节点状态，生产环境中通常建议将管理节点的数量设置为奇数。
• 服务
  • 服务是为了支持容器编排所提出的概念，它是一系列复杂容器环境互相协作的统称，一个服务的声明通常包含容器的启动方式，启动的副本数，环境变量，存储，配置，网络等一系列配置，用户通过声明一个服务，将它交给Swarm，Swarm负责将用户声明的服务实现
• 任务
  • 任务是集群中最小的调度单位，它包含一个真正运行中的Docker容器。当管理节点根据服务中声明的 副本数将任务调度到节点时，任务则开始在该节点启动和运行，当节点出现异常时，任务会运行失败。 此时调度器会把失败的任务重新调度到其他正常的节点上正常运行，以确保运行中的容器副本数满足用 户所期望的副本数。
• 服务外部访问
  • 由于容器的 IP 只能在集群内部访问到，而且容器又是用后马上销毁，这样容器的 IP 也会动态变化，因 此容器集群内部的服务想要被集群外部的用户访问到，服务必须要映射到主机上的固定端口。Swarm 使用入口负载均衡(ingress load balancing)的模式将服务暴露在主机上，该模式下，每一个服务会 被分配一个公开端口(PublishedPort)，你可以指定使用某个未被占用的公开端口，也可以让 Swarm 自动分配一个。

5:搭建Swarm集群

• 准备4台虚拟机

  • swarm-manager：192.168.31.100 manager
  • swarm-node-1：192.168.31.101 node
  • swarm-node-2：192.168.31.102 node
  • swarm-node-3：192.168.31.103 node

• 初始化集群

  • 在管理节点上，通过以下命令初始化集群
  • docker swarm init

• 加入工作节点

  • docker swarm join --token SWMTKN-1- 1kal5b1iozbfmnnhx3kjfd3y6yqcjjjpcftrlg69pm2g8hw5vx-8j4l0t2is9ok9jwwc3tovtxbp 192.168.31.100:2377

• 节点查看

  • docker node ls

6:结语

• Docker Swarm 是一个用来定义复杂应用的集群编排工具，可以帮我们把多台主机组成一个 Swarm 集 群，并且帮助我们管理和调度复杂的容器服务。由于 Swarm 已经被内置于 Docker 中，因此 Swarm 的 安装和使用也变得非常简单，只要你有 Docker 的使用经验，就可以很快地将你的应用迁移到 Swarm 集群中。