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27. Swarm 基础

1. Docker Swarm 概述

Docker Swarm 是 Docker 原生的容器编排工具，可以将多个 Docker 主机组成一个集群，统一管理和调度容器服务。

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Docker Swarm 架构 │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────┐ │ │ │ Manager │ │ │ │ (Leader) │ │ │ └──────┬──────┘ │ │ │ │ │ ┌─────────────────┼─────────────────┐ │ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ │ │ ┌───────────┐ ┌───────────┐ ┌───────────┐ │ │ │ Manager │ │ Worker │ │ Worker │ │ │ │ (Follower)│ │ │ │ │ │ │ └───────────┘ └───────────┘ └───────────┘ │ │ │ │ 角色说明： │ │ - Manager（管理节点）：集群管理、调度决策 │ │ - Worker（工作节点）：运行容器 │ │ - Leader（领导节点）：Manager 中的单领导者 │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘

2. Swarm 核心概念

3. 初始化 Swarm 集群

3.1 初始化 Manager 节点

# 初始化 Swarm（当前节点成为 Manager）dockerswarm init --advertise-addr192.168.1.10# 输出示例# Swarm initialized: current node (node1) is now a manager.# To add a worker to this swarm, run the following command:# docker swarm join --token SWMTKN-1-xxx 192.168.1.10:2377# To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the output.# 指定网卡dockerswarm init --advertise-addr eth0# 指定监听端口（默认 2377）dockerswarm init --advertise-addr192.168.1.10:2377 --listen-addr0.0.0.0:2377

3.2 查看集群状态

# 查看节点信息dockernodels# 查看 Swarm 信息dockerinfo|grep-A10Swarm# 查看 Swarm 状态dockersystem info|grepSwarm# 查看当前节点角色dockernodeinspect self--format'{{.Spec.Role}}'

4. 加入节点

4.1 Worker 节点加入

# 在 Worker 节点执行（从 Manager 获取的 token）dockerswarmjoin--tokenSWMTKN-1-xxx192.168.1.10:2377# 手动获取 Worker token（在 Manager 上）dockerswarm join-token worker# 验证节点已加入（在 Manager 上）dockernodels

4.2 Manager 节点加入

# 获取 Manager token（在现有 Manager 上）dockerswarm join-token manager# 在新节点执行dockerswarmjoin--tokenSWMTKN-2-xxx192.168.1.10:2377

5. 节点管理

5.1 节点操作

# 列出所有节点dockernodels# 查看节点详情dockernodeinspect node1# 查看节点任务dockernodepsnode1# 更新节点状态（设置为停用）dockernodeupdate--availabilitydrain node1# 更新节点状态（设置为激活）dockernodeupdate--availabilityactive node1# 更换节点角色（Worker → Manager）dockernodepromote node2# 更换节点角色（Manager → Worker）dockernodedemote node2# 删除节点dockernodermnode2

5.2 节点标签

# 添加标签dockernodeupdate --label-addenv=production node1dockernodeupdate --label-addstorage=ssd node2# 查看标签dockernodeinspect node1--format'{{.Spec.Labels}}'# 删除标签dockernodeupdate --label-rmenvnode1

6. 服务管理

6.1 创建服务

# 创建简单服务dockerservicecreate--nameweb--replicas3nginx# 创建服务并映射端口dockerservicecreate--nameweb\--publish8080:80\--replicas3\nginx# 创建服务并指定网络dockernetwork create--driveroverlay app-netdockerservicecreate--nameweb\--networkapp-net\--publish80:80\--replicas3\nginx# 创建服务并指定资源限制dockerservicecreate--nameapp\--limit-cpu0.5\--limit-memory 512M\--replicas3\myapp:latest

6.2 查看服务

# 列出服务dockerservicels# 查看服务详情dockerserviceinspect web# 查看服务任务（容器）dockerservicepsweb# 查看服务日志dockerservicelogs webdockerservicelogs-fwebdockerservicelogs--tail50web

6.3 扩缩容

# 扩容到 5 个副本dockerservicescaleweb=5# 使用 update 命令dockerserviceupdate--replicas5web# 查看扩缩容结果dockerservicepsweb

6.4 更新服务

# 更新镜像dockerserviceupdate--imagenginx:alpine web# 更新端口配置dockerserviceupdate --publish-add8080:80 webdockerserviceupdate --publish-rm8080:80 web# 更新环境变量dockerserviceupdate --env-addNODE_ENV=production webdockerserviceupdate --env-rm NODE_ENV web# 更新资源限制dockerserviceupdate --limit-cpu1webdockerserviceupdate --limit-memory 1G web# 更新重启策略dockerserviceupdate --restart-condition on-failure webdockerserviceupdate --restart-delay 10s web

6.5 删除服务

# 删除服务dockerservicermweb# 强制删除dockerservicerm--forceweb

7. 滚动更新

# 创建带更新配置的服务docker service create \--name app \--replicas 5 \--update-parallelism 2 \--update-delay 10s \--update-failure-action pause \--update-monitor 30s \--update-order start-first \ myapp:1.0# 更新镜像（触发滚动更新）docker service update--image myapp:2.0 app# 查看更新状态docker service ps app--filter "desired-state=running"

8. 网络管理

8.1 Overlay 网络

# 创建 Overlay 网络dockernetwork create--driveroverlay--attachablemy-overlay# 创建服务并使用 Overlay 网络dockerservicecreate--nameweb--networkmy-overlay nginx# 查看 Overlay 网络dockernetwork inspect my-overlay

8.2 服务发现

# 服务之间通过服务名通信# 创建两个服务dockerservicecreate--nameapi--networkmy-overlay myapidockerservicecreate--nameweb--networkmy-overlay nginx# web 服务可以通过 api 访问 api 服务# DNS 自动解析服务名到 VIP 或 IP 列表

9. 负载均衡

# Swarm 提供内置负载均衡# 创建服务dockerservicecreate\--nameweb\--publish8080:80\--replicas3\nginx# 请求会通过 Routing Mesh 分发到各副本# 访问任意节点的 8080 端口都会路由到服务实例# 查看服务 VIPdockerserviceinspect web--format'{{.Endpoint.VirtualIPs}}'

10. 常用命令速查

11. 故障排查

# 查看 Swarm 状态dockerinfo|grep-A10Swarm# 查看 Manager 日志journalctl-udocker.service|grep"swarm"# 检查节点状态dockernodeinspect self# 离开集群（Worker）dockerswarm leave# 离开集群（Manager，强制）dockerswarm leave--force# 重新加入# 需要先离开，然后重新 join

12. 常见问题

Q1: Manager 节点故障怎么办？

有多个 Manager 节点时自动选举，单节点需要恢复。

Q2: 如何备份 Swarm 配置？

备份/var/lib/docker/swarm目录。

Q3: 服务无法调度？

检查节点资源、标签约束、节点状态。

13. 小结

• Swarm是 Docker 原生容器编排工具
• 节点角色：Manager（管理）、Worker（运行）
• 服务：定义容器的运行方式
• 任务：服务的运行实例
• 滚动更新：零停机更新服务
• Overlay 网络：跨主机容器通信
• 内置负载均衡：自动分发请求
• Raft 协议保证 Manager 一致性