Docker Swarm入門教程
迄今為止，Docker Swarm問世已有一年的時間。Docker Swarm的首次隆重亮相要追溯到2014年，Docker官方在當年12月的DockerConEU峰會上正式推出了Docker Swarm。Docker Swarm不僅是一種用於管理Docker及Docker Machine的集群管理工具，同時也是一種CLI工具，可用來控制Docker主機。Docker官方意在通過Docker Swarm提供一套全面的、能夠覆蓋容器運行的各個環節的集成式解決方案，並突破自身的現有定位，實現從單純提供Docker引擎到產品多樣化的轉變。
對於Docker而言，Docker Swarm可謂是原生的集群管理工具。Swarm調用的是Docker API標準介面，我們只需通過常規的docker運行命令來啟動容器，後續的工作就不用管了，Swarm會自動選擇適合的主機來運行相關容器。也就是說，像Compose和bespoke scripts等同樣調用Docker API的管理工具可以在不經任何改動的情況下，直接通過Swarm來實現對集群的管理，不再像以前一樣只能在單一主機上部署容器。
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如下文所示，Swarm的基礎架構非常簡單：
i. 在每台主機上都部署一個Swarm agent，並在一台主機上安裝Swarm manager（在小型集群上跑測試的時候，安裝Swarm manager的主機上也可以同時裝agent）。
ii. 所有主機上的容器都由manager來編排和調度。
iii. Swarm提供了高可用機制，比如說，我們可以通過etcd、Consul或 ZooKeeper來將現有業務轉交給備用的manager，從而實現故障轉移。
Swarm提供了若干種不同的機制來查找主機並將其加入到某個集群中，業內管這一功能叫Swarm發現服務。Swarm默認的是令牌查找模式，在這種模式下，每台主機的IP地址都以列表形式存儲在Docker Hub上。
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下面我們進入實戰環節，作為一個入門教程，我們先從Docker Swarm的部署講起。筆者只花了幾分鐘時間，就在自己的谷歌雲引擎上創建了4個集群節點，其中包括一個Swarm Master節點，兩個Agent節點和一個Swarm Manager節點，後者用於管理整個集群。運行環境如下：
創建Swarm Master節點：
首先我們要在Docker Swarm集群的節點上安裝Docker 1.9.1，可參照下文的命令行將所有主機上的Docker升級到最新版本：
wget -qO- https://get.docker.com/ | sh
[注意這裡是大寫字母O，不是數字0]
Processing triggers for systemd (225-1ubuntu9) …
Processing triggers for man-db (2.7.4-1) …
Setting up docker-engine (1.9.1-0~wily) …
Installing new version of config file /etc/bash_completion.d/docker …
Installing new version of config file /etc/init.d/docker …
Installing new version of config file /etc/init/docker.conf …
Processing triggers for ureadahead (0.100.0-19) …
Processing triggers for systemd (225-1ubuntu9) …
+ sh -c docker version
Client:
Version： 1.9.1
API version: 1.21
Go version: go1.4.2
Git commit: a34a1d5
Built: Fri Nov 20 13:20:08 UTC 2015
OS/Arch: linux/amd64
Server:
Version: 1.9.1
API version: 1.21
Go version: go1.4.2
Git commit: a34a1d5
Built: Fri Nov 20 13:20:08 UTC 2015
OS/Arch: linux/amd64
如果要以非root用戶的角色使用Docker，則需用以下命令行將用戶添加到「docker」用戶組：
sudo usermod -aG docker [要添加的用戶]
注意，執行該命令行之後，要退出重新登錄才能生效。
啟動Docker Daemon
root@dockerhost-1 ~]# docker -H tcp://0.0.0.0:2375 -d &
[1] 11516
[root@dockerhost-1 ~]# Warning: 『-d』 is deprecated, it will be removed soon. See usage.
WARN[0000] please use 『docker daemon』 instead.
WARN[0000] /!\ DON』T BIND ON ANY IP ADDRESS WITHOUT setting -tlsverify IF YOU DON』T KNOW WHAT YOU』RE DOING /!\
INFO[0000] Listening for HTTP on tcp (0.0.0.0:2375)
ERRO[0000] WARNING: No –storage-opt dm.thinpooldev specified, using loopback; this configuration is strongly discouraged for production use
INFO[0000] [graphdriver] using prior storage driver 「devicemapper」
INFO[0000] Option DefaultDriver: bridge
INFO[0000] Option DefaultNetwork: bridge
WARN[0000] Running modprobe bridge nf_nat br_netfilter failed with message: modprobe: WARNING: Module br_netfilter not found.
, error: exit status 1
INFO[0000] Firewalld running: true
INFO[0000] Loading containers: start.
INFO[0000] Loading containers: done.
INFO[0000] Daemon has completed initialization
INFO[0000] Docker daemon commit=a01dc02/1.8.2 execdriver=native-0.2 graphdriver=dev
icemapper version=1.8.2-el7.centos
[root@dockerhost-1 ~]#
安裝Docker Swarm：
root@docker-1:~# docker run –rm swarm create
7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
上面的命令行會創建一個token ID，整個Docker Swarm集群的配置都是圍繞這個ID進行的。
安裝Swarm Agent Node 1:[10.240.0.3]
首先要確定Agent節點1上已經安裝了1.9.x版本的Docker。另外說一句，在Agent節點上啟動Docker daemon的步驟跟在master節點上的啟動步驟是一樣的：
docker run -d swarm join –addr=10.240.0.3:2375 token://7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
560e58a76ef235c8d74fffb2c680149111b8bbe687f1e0e164cd7c05dad59f33
安裝Swarm Manager Node：[10.240.0.5]
root@docker-3:~# docker run -d -p 7000:2375 swarm manage token://7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
b26a2bbb336e26e0cd6ac5d61b90d7a9d9f74a2d072f573b6890bd9b0f6e470f
注意此處的7000是swarm manager的埠號，大家可以設置自己的埠號。
下面可以看到swarm集群的詳細信息：
root@docker-3:~# docker -H tcp://10.240.0.5:7000 info
Containers: 0
Images: 2
Storage Driver:
Role: primary
Strategy: spread
Filters: health, port, dependency, affinity, constraint
Nodes: 1
docker-1: 10.240.0.2:2375
+ Status: Healthy
+ Containers: 0
+ Reserved CPUs: 0 / 1
+ Reserved Memory: 0 B / 3.794 GiB
+ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.2.0-18-generic, operatingsystem=Ubuntu 15.10, storagedriver
=devicemapper
Execution Driver:
Kernel Version:
Operating System:
CPUs: 1
Total Memory: 3.794 GiB
Name: b26a2bbb336e
ID:
Http Proxy:
Https Proxy:
No Proxy:
因為我們上面只添加了一個集群節點，所以這裡顯示的swarm集群中只有節點1。
安裝Swarm Agent Node 2 :[10.240.0.4]
root@docker-2:~# docker run -d swarm join –addr=10.240.0.4:2375 token://7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
fe5b81d57f6394db655d15ce097f8ca537d6c74c2de6a477ac38544a7db0a5d8
root@docker-2:~#
安裝完畢，在Swarm Manager節點上運行下面的命令行即可查看swarm集群中的所有節點：
docker run –rm swarm list token://7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
10.240.0.4:2375
10.240.0.2:2375
OK！大功告成！多節點Swarm集群創建完畢！
下面我們來創建一個容器，並通過Swarm Manager來運行該容器：
sudo docker -H tcp://10.0.1.61:5001 run -dt –name swarm-test nginx /bin/sh
root@docker-1:~# docker images
INFO[0999] GET /v1.18/images/json
INFO[0999] +job images()
INFO[0999] -job images() = OK (0)
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
nginx latest 813e3731b203 4 days ago 133.8 MB
centos latest 14dab3d40372 5 days ago 194.7 MB
swarm latest e9ff33e7e5b9 11 days ago 17.15 MB
ajeetraina/dell-syscfg v1.0 d121b6e6dba4 12 weeks ago 1.449 GB
tduzan/docker-omsa latest ffcbdafb4aa6 16 months ago 806.4 MB
root@docker-1:~#
下面的命令行可以查看各個swarm agent主機上運行的容器：
root@docker-3:~# docker -H tcp://10.240.0.5:7100 ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS
NAMES
d0ee6dad4b39 nginx:latest 「/bin/sh」 58 minutes ago Up 58 minutes 80/tcp,
443/tcp docker-1/swarm-test
cd9bc8c96e45 ajeetraina/dell-syscfg:v1.0 「/bin/bash」 About an hour ago Up About an hour
docker-1/jolly_curie
d0bcc8da090e bad926a6fb50:latest 「/bin/bash」 About an hour ago Up About an hour
docker-2/hopeful_tesla
root@docker-3:~#
綜上所述，用戶只需通過Swarm Manager節點便可創建容器，而且操作非常簡便。我們不用去管容器要運行在哪個節點上，Swarm集群具有高度智能化的特點，可自動分配適當的資源以供容器運行。
通過以上教程，大家可以對Docker Swarm的安裝使用有個初步的印象，希望本篇教程能夠幫助到大家。最後祝大家都能體驗到Swarm帶來的便捷和高效！
安裝Swarm Agent Node 1:[10.240.0.3]
首先要確定Agent節點1上已經安裝了1.9.x版本的Docker。另外說一句，在Agent節點上啟動Docker daemon的步驟跟在master節點上的啟動步驟是一樣的：
docker run -d swarm join –addr=10.240.0.3:2375 token://7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
560e58a76ef235c8d74fffb2c680149111b8bbe687f1e0e164cd7c05dad59f33
安裝Swarm Manager Node：[10.240.0.5]
root@docker-3:~# docker run -d -p 7000:2375 swarm manage token://7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
b26a2bbb336e26e0cd6ac5d61b90d7a9d9f74a2d072f573b6890bd9b0f6e470f
注意此處的7000是swarm manager的埠號，大家可以設置自己的埠號。
下面可以看到swarm集群的詳細信息：
root@docker-3:~# docker -H tcp://10.240.0.5:7000 info
Containers: 0
Images: 2
Storage Driver:
Role: primary
Strategy: spread
Filters: health, port, dependency, affinity, constraint
Nodes: 1
docker-1: 10.240.0.2:2375
+ Status: Healthy
+ Containers: 0
+ Reserved CPUs: 0 / 1
+ Reserved Memory: 0 B / 3.794 GiB
+ Labels: executiondriver=native-0.2, kernelversion=4.2.0-18-generic, operatingsystem=Ubuntu 15.10, storagedriver
=devicemapper
Execution Driver:
Kernel Version:
Operating System:
CPUs: 1
Total Memory: 3.794 GiB
Name: b26a2bbb336e
ID:
Http Proxy:
Https Proxy:
No Proxy:
因為我們上面只添加了一個集群節點，所以這裡顯示的swarm集群中只有節點1。
安裝Swarm Agent Node 2 :[10.240.0.4]
root@docker-2:~# docker run -d swarm join –addr=10.240.0.4:2375 token://7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
fe5b81d57f6394db655d15ce097f8ca537d6c74c2de6a477ac38544a7db0a5d8
root@docker-2:~#
安裝完畢，在Swarm Manager節點上運行下面的命令行即可查看swarm集群中的所有節點：
docker run –rm swarm list token://7733f838d176809cb2f2d24eb34ce78c
10.240.0.4:2375
10.240.0.2:2375
OK！大功告成！多節點Swarm集群創建完畢！
下面我們來創建一個容器，並通過Swarm Manager來運行該容器：
sudo docker -H tcp://10.0.1.61:5001 run -dt –name swarm-test nginx /bin/sh
root@docker-1:~# docker images
INFO[0999] GET /v1.18/images/json
INFO[0999] +job images()
INFO[0999] -job images() = OK (0)
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
nginx latest 813e3731b203 4 days ago 133.8 MB
centos latest 14dab3d40372 5 days ago 194.7 MB
swarm latest e9ff33e7e5b9 11 days ago 17.15 MB
ajeetraina/dell-syscfg v1.0 d121b6e6dba4 12 weeks ago 1.449 GB
tduzan/docker-omsa latest ffcbdafb4aa6 16 months ago 806.4 MB
root@docker-1:~#
下面的命令行可以查看各個swarm agent主機上運行的容器：
root@docker-3:~# docker -H tcp://10.240.0.5:7100 ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS
NAMES
d0ee6dad4b39 nginx:latest 「/bin/sh」 58 minutes ago Up 58 minutes 80/tcp,
443/tcp docker-1/swarm-test
cd9bc8c96e45 ajeetraina/dell-syscfg:v1.0 「/bin/bash」 About an hour ago Up About an hour
docker-1/jolly_curie
d0bcc8da090e bad926a6fb50:latest 「/bin/bash」 About an hour ago Up About an hour
docker-2/hopeful_tesla
root@docker-3:~#
綜上所述，用戶只需通過Swarm Manager節點便可創建容器，而且操作非常簡便。我們不用去管容器要運行在哪個節點上，Swarm集群具有高度智能化的特點，可自動分配適當的資源以供容器運行。
通過以上教程，大家可以對Docker Swarm的安裝使用有個初步的印象，希望本篇教程能夠幫助到大家。最後祝大家都能體驗到Swarm帶來的便捷和高效！
作者：張言，精靈雲產品總監，虛擬化領域專家，曾任IBM和VMWare資深產品經理，對IaaS/PaaS產品有豐富的經驗，實際參與國內多家IDC中心PaaS平台搭建工作。想獲得免費容器？網址：https://www.ghostcloud.cn