docker三剑客之swarm
Docker Swarm 是 Docker 官方三剑客项目之一，提供 Docker 容器集群服务，是 Docker 官 方对容器云生态进行支持的核心方案。
使用它，用户可以将多个 Docker 主机封装为单个大型的虚拟 Docker 主机，快速打造一套容 器云平台。
Swarm mode 内置 kv 存储功能，提供了众多的新特性，比如：具有容错能力的去中心化设 计、内置服务发现、负载均衡、路由网格、动态伸缩、滚动更新、安全传输等。使得 Docker 原生的 Swarm 集群具备与 Mesos、Kubernetes 竞争的实力。
基本概念：
Swarm 是使用 SwarmKit 构建的 Docker 引擎内置（原生）的集群管理和编排工具。 使用 Swarm 集群之前需要了解以下几个概念。
节点：
运行 Docker 的主机可以主动初始化一个 Swarm 集群或者加入一个已存在的 Swarm 集群， 这样这个运行 Docker 的主机就成为一个 Swarm 集群的节点 ( node ) 。
节点分为管理 ( manager ) 节点和工作 ( worker ) 节点。
管理节点用于 Swarm 集群的管理， docker swarm 命令基本只能在管理节点执行（节点退出集群命令 docker swarm leave 可以在工作节点执行）
一个 Swarm 集群可以有多个管理节 点，但只有一个管理节点可以成为 leader ， leader 通过 raft 协议实现。
工作节点是任务执行节点，管理节点将服务 ( service ) 下发至工作节点执行。管理节点默认也作为工作节点。你也可以通过配置让服务只运行在管理节点。
管理节点和工作节点之间的关系如图所示：
任务( Task ）：是 Swarm 中的最小的调度单位，目前来说就是一个单一的容器。
服务 （ Services ）: 是指一组任务的集合，服务定义了任务的属性。 服务有两种模式：
- replicated services 按照一定规则在各个工作节点上运行指定个数的任务。
- global services 每个工作节点上运行一个任务
容器、任务、服务三者之间的关系为服务中包括任务，任务中包括多个容器如图：
创建swarm集群：
通过docker swarm init命令初始化一个集群，执行此命令后此节点将自动变成管理节点，如图：
如果你的 Docker 主机有多个网卡，拥有多个 IP，必须使用 –advertise-addr 指定 IP。 例如：docoker swarm init –advertise-addr 192.168….
从上图中可以看出，已经提示如果要添加工作节点，执行命令：docker swarm join –token SWMTKN-1-12d5n9zdn545mye7ulojerposfavt1tlninyouk79i5oo76vs5-4lf6ge2ztv67xl5i4cz2oabzh 192.168.170.132:2377
此时我们在另外一个docker主机(worker)上执行命令，显示添加节点成功，如图：
注意：如果在添加过程中报错1：Error response from daemon: error while validating Root CA Certificate: x509: certificate has expired or is not yet valid，此时应该检查管理几点的时间是否有偏差，可以通过date查看，如果时间有偏差，可以执行命令 ntpdate cn.pool.ntp.org 同步时间，然后再添加工作节点即可，报错2：Error response from daemon: –live-restore daemon configuration is incompatible with swarm mode，因为在swarm模式下，容器统一通过swarm调度，不需要–live-restore来管理
添加完成后在管理节点执行命令，docker node ls 可以查看管理节点以及工作节点，如图：
如果有其他工作节点需要加入到管理节点中，但是不记得应该使用哪个命令了，此时可以在管理节点，使用命令docker swarm join-token worker查看，如图：
在管理节点后方的可以看到leader字样，表示为管理节点中正在使用的，如图：
如果有多个管理节点(一般是两个管理节点一个仲裁节点)，先在第一个管理节点执行命令docker swarm join-token manager，如图：
从上图中可以看到，下面提示了如何添加管理节点，在另一个同样要作为管理节点的机器上执行上图中的命令docker swarm join –token SWMTKN………,如图：
此时在管理节点再次执行docker node ls 可以看到两个管理节点，其中leader表示当前管理节点中的主节点，Reachable表示备用节点(表示可到达的节点)，如图：
注意：管理节点至少需要三台机器，其中一台表示仲裁节点，另外两台作为主备节点，当其中一台挂掉后，另一台可以接管成为新的管理节点(如果只有两台机器，那么一台挂掉后另外一台无法接管服务)
此时在第三台管理节点服务器上执行命令 docker swarm join –token SWMTKN………, 将它加入到swarm集群中，作为第三个管理节点，可以看到一个leader和两个Reachable，如图：
此时模拟主管理节点(leader)挂掉，在其他节点执行docker node ls 可以看到主节点已经变成unreachable，其余节点接管成为主节点，如图：
此时将挂掉的主节点恢复后，此节点又会重新加入到集群中。
退出swarm集群：
管理节点如果要退出swarm集群可以通过命令docker swarm leave –force
工作节点如果要退出swarm集群可以通过命令docker swarm leave
注意：如果管理节点想要退出集群，那么当前状态一定要有三个管理节点才可以，退出一个另外两个不受影响，如果只有两个管理节点，退出一个后，另外一个将无法工作。
删除节点：
删除工作节点可以使用如下命令，其中-f表示强制删除，如图：
删除管理节点的时候可以看到提示一个错误，此错误表示需要先将管理节点降级为工作节点后才可以删除，如图：
此时需要先通过命令docker node demote 将节点降级，然后删除，如图：
注意：如果在执行命令的时候提示 Error response from daemon: rpc error: code = Unknown desc = The swarm does not have a leader. It’s possible that too few managers are online. Make sure more than half of the managers are online. 此时可以执行命令 docker swarm init –force-new-cluster 重新初始化集群
部署服务
通过docker service命令来管理swarm中的服务，此命令只能在管理节点中运行。
swarm集群默认情况下创建的服务可以同时在管理节点或者工作节点运行，一般情况我们只需要在工作节点运行，管理节点只用作管理使用，不跑服务，此时可以通过标签进行指定，让服务只运行在工作节点。
添加标签：
其中，gong=nginx为自定义设置，work1表示工作节点1,也可以根据需要自己选择，执行命令如下：
添加完成后执行命令查看标签状态，如图：
在节点二上也执行同样的添加标签命令，如图：
执行命令docker node inspect work2查看标签状态，如图：
从上图中可以看出，节点一和节点二创建了相同的nginx标签，此目录是创建服务的时候，指定此标签后，可以将服务同时分散到两个节点上，避免一个节点挂掉后导致服务停止。
部署服务：
例如：在管理节点，执行命令启动nginx服务，并指定了标签，如图：
注意：docker swarm不会优先使用本地镜像来创建，会从仓库拉取，因此如果本地部署，需要配置harbor仓库
创建完成后，执行命令docker service ps nginx可以看到服务同时在两个节点中运行，此时通过管理节点或者其中任何一个节点访问nginx 都是成功的，如图：
此时模拟work1的docker守护进程down掉，再次查看服务情况，可以看到两个服务都跑在了work2节点中，如图：
在work2节点可以看到运行的两个容器，此时的容器一台是原有的容器，另一个是重新创建的容器，并不是work1漂移过来的，如图：
当work1的docker守护进程恢复后，此时两个容器依旧运行在work2节点中，当work2节点挂掉后，work1节点又会重新创建两个节点运行，如图：
因此，如果如果要保证新创建的容器与原来一样，就需要改变基础镜像，保证每次创建容器的时候使用同样的镜像，这样就可以实现work1或者work2显示的内容一样。
查看服务详情：
执行命令：docker service inspect –pretty nginx 如图：
滚动更新：
当有新版本升级的时候，此时可通过滚动更新完成
例如：此时nginx镜像有一新版本，此时可通过命令更新如下：
注意：滚动更新时如果是本地镜像，需要在每个节点上都要导入镜像才可以更新成功，否则会报错，如果是从仓库拉取镜像，那么需要每个节点都可以访问仓库并可以拉取镜像，然后才管理节点滚动更新即可
回滚镜像：
如果发布后想回滚到发布前的状态，此时可通过命令如下：
重启服务：
如果某个服务要重启，可先通过scale命令将服务副本设置为0，如图：
启动服务的时候，再次将副本的数量设置为原数量即可，如图：
附加：
1、docker swarm 启动容器如何挂载本地路径到容器中？
docker service create --replicas 2 --name nginx \
--mount type=bind,src=/etc/localtime,dst=/etc/localtime -p 80:80 harbor.com/nginx/nginx:1.27.0 注：要挂载真实的本地路径才可以，如果挂载从NFS挂载过来的路径会提示找不到
2、docker swarm使用了哪些端口？
- 2377/tcp：客户端与Swarm进行安全通信的端口。这个端口是用于管理操作的，如服务的创建、更新和查询等
- 7946/tcp、7946/udp：用于集群内部通信
- 4789/udp：用于基于VXLAN的overlay网络
如果要变更管理节点，此时可以先将其他管理节点降级为工作节点，此时要变更的节点将会自动升级为leader节点，然后再将其他节点升级为管理节点即可。
降级管理节点命令：docker node demote manager
升级管理节点命令：docker node promote manager
