4. Swarms

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4. Swarms

介绍

在前面的部分，你知道了如何写一个应用以及如何运行在生产环境中，然后将它变为一个服务，在同一个进程中将服务能力伸缩到原来的5倍。

在本部分，你将在集群上部署一个应用，运行在多台机器上。通过将多个机器加入到docker化的集群中，多容器多机器的应用是可能的，这个docker化的集群被称为蜂群。

理解蜂群

一个蜂群是一组运行docker的机器，组合成了一个集群。在蜂群上，你也可以运行docker命令，但是在集群上，docker命令是被蜂群管理器(swarm manager)执行的。蜂群中的机器可以是物理机，也可以是虚拟机。这些机器加入某个蜂群后，他们被称做节点(node)。

蜂群能使用多种策略来运行容器，例如“emptiest node”，这个策略将首先在资源利用最小的机器上运行容器，还有“global”策略，这个确保每个机器都恰好有一个容器运行。通过Compose文件，你可以指定swarm manager使用何种策略。

蜂群管理器是蜂群中唯一能执行你命令或者授权其他机器加入蜂群的机器。works是那些提供资源但是没有能力指挥其他机器的机器。

到目前为止，你使用docker还都是停留在单机模式。docker也可以切换到swarm模式，该模式下可以组建蜂群。启用swarm模式使得你当前的机器变为一个swarm manager。接下来，Docker将会在整个蜂群上执行你的docker命令，而非你当前的机器上。

设置蜂群

一个蜂群是由多个节点组成的，这些节点要么是物理的或者虚拟的。使用以下命令启用swarm模式：

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docker swarm init

该命令启用了swarm模式，并把当前机器设置为了swarm manager。
对去其他机器，你可以运行如下命令来加入到某个蜂群成为里面的一个worker。

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docker swarm join

下面我们使用虚拟机来创建一个包含两个机器的集群，以此来组建一个蜂群。

创建集群

我们需要一个hypervisor来创建虚拟机，因此安装Oracal VirtualBox。

安装完毕后，我们使用docker-machine来创建3个虚拟机。

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docker-machine create --driver virtualbox myvm1
docker-machine create --driver virtualbox myvm2
docker-machine create --driver virtualbox myvm3

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列出虚拟机查看对应的IP地址

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docker-machine ls

image.png | left | 681x82

2376是虚拟机上docker守护进程的端口号。

初始化蜂群，然后增加节点

我们选择第一台虚拟机作为swarm manager，这台机器执行docker命令和授权其他worker加入到这个蜂群，剩下的两台虚拟机作为worker。

我们可以使用docker-machine ssh到虚拟机上执行shell命令。
先连上myvm1虚拟机：

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docker-machine ssh myvm1 "docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.100"

上面的命令ssh连接到myvm1，然后执行初始化蜂群的命令。

image.png | left | 681x99

可以看到myvm1上初始化蜂群成功，且作为了swarm manager，暴露了2377端口用于其他机器与其通信加入蜂群。

接下来我们需要将剩余两台虚拟机作为worker加入到蜂群中：

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docker-machine ssh myvm2 "docker swarm join --token \
SWMTKN-1-623gp73gn96xqhjclwob4lipvuis34lnshb0g5c7uu31s5c2sx-f3ux24m2vqdecn29oxurs2kim \
192.168.99.100:2377"
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docker-machine ssh myvm3 "docker swarm join --token \
SWMTKN-1-623gp73gn96xqhjclwob4lipvuis34lnshb0g5c7uu31s5c2sx-f3ux24m2vqdecn29oxurs2kim \
192.168.99.100:2377"

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ssh到swarm manager上使用docker node ls查看节点概况，只有是swarm manager才可以使用该命令查看节点概况。

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docker-machine ssh myvm1 "docker node ls"

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在蜂群上部署app

接下来的部署和前面在单机上部署service类似。

上面我们一致通过docker-machine ssh到远程虚拟机上执行shell命令，因此不太方便，现在我们先配置一个docker-machine shell到swarm manager这个远程虚拟机。这样配置好后，就运训使用本地的docker-compose.yml文件来远程部署app了，而不用把这个文件拷贝来拷贝去。

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docker-machine env myvm1

image.png | left | 681x151

运行命令：

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eval $(docker-machine env myvm1) #这一步在设置当前shell的环境变量

运行docker-machine ls验证一下当前的shell确实是连接到myvm1上的。

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docker-machine ls

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在swarm manager上部署app

和之前的内容一样，使用docker stack deploy进行部署：

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docker stack deploy -c docker-compose.yml getstartedlab

image.png | left | 681x62

查看部署的结果：

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docker stack ps getstartedlab

image.png | left | 681x60

可以看到5个容器实例分散在蜂群中的不同节点上。

访问集群

web访问一下试试：

使用3个虚拟机的IP地址访问服务：

image.png | left | 681x150

image.png | left | 681x162

image.png | left | 681x170

不同的IP地址随机出现不同的主机名，表明多容器、多机器集群部署完成。

所有IP地址都能访问部署的app的原因是蜂群中的节点组成了一个ingress网络，构建了一个路由网络。这个保证了部署蜂群上的某个端口上的某个服务，蜂群上的节点都要保留这个端口，无论哪个节点运行容器。下面是一个暴露8080端口的蜂群的网络路由示意图：

image.png | left | 681x303

迭代和扩容app

如果需要扩缩容，只需要修改docker-compose文件即可完成。
如果需要对app的功能进行迭代，那么需要编码、重新构建、发布新的镜像。最后只需要重新运行docker stack deploy重新部署即可。

清理和重启

Stacks和Swarms

拆除部署的stack

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docker stack rm getstartedlab

重置docker-machine shell变量

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eval $(docker-machine env -u)

重启机器：

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docker-machine start <machine-name>

cheet sheet

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docker-machine create --driver virtualbox myvm1 # Create a VM (Mac, Win7, Linux)
docker-machine create -d hyperv --hyperv-virtual-switch "myswitch" myvm1 # Win10
docker-machine env myvm1                # View basic information about your node
docker-machine ssh myvm1 "docker node ls"         # List the nodes in your swarm
docker-machine ssh myvm1 "docker node inspect <node ID>"        # Inspect a node
docker-machine ssh myvm1 "docker swarm join-token -q worker"   # View join token
docker-machine ssh myvm1   # Open an SSH session with the VM; type "exit" to end
docker node ls                # View nodes in swarm (while logged on to manager)
docker-machine ssh myvm2 "docker swarm leave"  # Make the worker leave the swarm
docker-machine ssh myvm1 "docker swarm leave -f" # Make master leave, kill swarm
docker-machine ls # list VMs, asterisk shows which VM this shell is talking to
docker-machine start myvm1            # Start a VM that is currently not running
docker-machine env myvm1      # show environment variables and command for myvm1
eval $(docker-machine env myvm1)         # Mac command to connect shell to myvm1
& "C:\Program Files\Docker\Docker\Resources\bin\docker-machine.exe" env myvm1 | Invoke-Expression   # Windows command to connect shell to myvm1
docker stack deploy -c <file> <app>  # Deploy an app; command shell must be set to talk to manager (myvm1), uses local Compose file
docker-machine scp docker-compose.yml myvm1:~ # Copy file to node's home dir (only required if you use ssh to connect to manager and deploy the app)
docker-machine ssh myvm1 "docker stack deploy -c <file> <app>"   # Deploy an app using ssh (you must have first copied the Compose file to myvm1)
eval $(docker-machine env -u)     # Disconnect shell from VMs, use native docker
docker-machine stop $(docker-machine ls -q)               # Stop all running VMs
docker-machine rm $(docker-machine ls -q) # Delete all VMs and their disk images