16、Docker swarm-3

梁正雄2025-11-04 18:17

Docker swarm-3

本章要点：

参考文档：Docker Swarm 全面总结，dockerSwarm nfs挂载，Docker之Swarm详细讲解，Docker多主机环境中使用NFS共享存储，容器技术---docker stack，纳米ai，参数 接上章

docker stack概述

Docker Stack是Docker生态系统中基于Swarm集群的容器编排工具，用于在多台机器上部署和管理具有依赖关系的服务

  • 核心功能

    • Docker Stack通过单个声明文件（compose文件）定义服务依赖关系，支持应用的完整生命周期管理，包括初始化部署、健康检查、扩容、更新和回滚等操作。它基于Swarm集群实现服务编排，适用于生产环境和大规模部署。

  • 与swarm的关系

    • Stack是Swarm集群的扩展，依赖Swarm提供底层集群管理功能（如服务发现、负载均衡等），解决了 Compose 仅能单机使用、Docker Service 无法编排多服务的痛点。
    • 它允许用户通过单个 docker-compose.yml 文件定义复杂应用（如包含前端、数据库、缓存的完整系统），并一键部署到 Swarm 集群，自动处理服务调度、网络配置和生命周期管理

  • 特性比较

    特性 Docker Stack Docker Service Docker Compose
    部署范围 多主机 Swarm 集群 多主机 Swarm 集群 单主机
    服务数量 支持多服务编排（含依赖） 仅单服务部署 支持多服务编排
    配置文件 基于 docker-compose.yml 命令行参数或 YAML 基于 docker-compose.yml
    核心功能 部署、扩缩容、更新、回滚 单服务启停、扩缩容 单机多服务启停

  • 功能说明

    • Stack 能够在单个声明文件中定义复杂的多服务应用，还提供了简单的方式来部署应用并管理其完整的生命周期：初始化部署 -> 健康检查 -> 扩容 -> 更新 -> 回滚，以及其他功能！可以简单地理解为 Stack 是集群下的Compose。

    • 由于 build 关键字在 Stack 中不受支持，不能在编排的过程中构建镜像，docker stack 部署用到的镜像必须是已经构建发布好并且发布到 docker 仓库的，在服务编排过程中各个节点直接从 docker 仓库拉取。

参数说明

  • docker stack deploy ：部署或更新堆栈（基于 Compose 文件）

    选项 说明 示例
    -c / --compose-file 指定 Compose 文件路径 docker stack deploy -c docker-compose.yml mystack
    --bundle-file 使用 DAB 文件（分布式应用包） docker stack deploy --bundle-file app.dab mystack
    --prune 删除未在 Compose 文件中定义的服务 docker stack deploy -c docker-compose.yml --prune mystack

  • docker stack ls ：列出所有运行中的堆栈

    选项 说明 示例
    无 显示基础信息 docker stack ls

  • docker stack ps ： 查看堆栈中所有任务的运行状态

    选项 说明 示例
    -f / --filter 按条件过滤任务（如状态、节点） docker stack ps -f "desired-state=running" mystack
    --no-trunc 显示完整输出（不截断） docker stack ps --no-trunc mystack

  • docker stack rm ： 删除指定堆栈及其所有服务

    选项 说明 示例
    无 移除堆栈资源 docker stack rm mystack

  • docker stack services ：列出堆栈内的所有服务

    选项 说明 示例
    -q / --quiet 仅显示服务 ID docker stack services -q mystack
    --format 自定义输出格式（Go 模板语法） docker stack services --format "{``{.Name}}: {``{.Replicas}}" mystack

  • docker stack down ： 停止堆栈中的任务

swarm挂载nfs

nfs搭建，继续补充上节的

  • 创建docker-compose-nfs.yml

    bash 复制代码 
    mkdir /data/tomcat_stack_nfs
vim docker-compose-nfs.yaml
services:
  tomcat:
    image: tomcat:8.5.100
    container_name: t1
    ports:
      - "8088:8080"
    networks:
      - tomcat_nfs
    volumes:
      - tomcat_data:/usr/local/tomcat/webapps
    deploy:
      replicas: 3

volumes:
  tomcat_data:
    driver: local
    driver_opts:
      type: nfs
      o: addr=10.4.50.139,rw
      device: ":/opt/volumetest/volume/"

networks:
  tomcat_nfs:
    # 如果是swarm集群，则使用overlay
    driver: overlay

  • 运行

    bash 复制代码 
    tomcat_stack_nfs]# docker stack deploy -c docker-compose-nfs.yaml tnfs1
Creating network tnfs1_tomcat_nfs
Creating service tnfs1_tomcat

tomcat_stack_nfs]# curl  http://10.4.50.139:8088/index.jsp
<div class="hostname">cc7d3b612e24</div>
<div class="hostname">1d8ce96a35d2</div>
<div class="hostname">f4d5910060cc</div>

  • 查看通过stack编排出来的网络与存储

    bash 复制代码 
    [root@node167 ~]# docker inspect tnfs1_tomcat_data
[
    {
        "CreatedAt": "2025-10-31T13:41:13+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": {
            "com.docker.stack.namespace": "tnfs1"
        },
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/tnfs1_tomcat_data/_data",
        "Name": "tnfs1_tomcat_data",
        "Options": {
            "device": ":/opt/volumetest/volume/",
            "o": "addr=10.4.50.139,rw",
            "type": "nfs"
        },
        "Scope": "local"
    }
]

# 查看对应网络
[root@node167 ~]# docker network ls
 0n0gkryqsga4   tnfs1_tomcat_nfs   overlay   swarm
 
[root@node167 ~]# docker network inspect tnfs1_tomcat_nfs
[
    {
        "Name": "tnfs1_tomcat_nfs",
        "Id": "0n0gkryqsga449luhzo1vt6jm",
        "Created": "2025-10-31T13:42:23.597292224+08:00",
        "Scope": "swarm",
        "Driver": "overlay",
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "10.0.3.0/24",
                    "Gateway": "10.0.3.1"
                }
            ]
        },
    }
]

多服务 Swarm 集群部署

这里部署的服务有三个 (nginx服务，visualizer 服务，portainer 服务) 除了 nginx 服务作为示例之外，visualizer（官方地址）和 portainer（官方地址）都是集群 GUI 管理服务。

  • 示例

    • 先用加速下载visualizer与portainer

      bash 复制代码 
      ~]# docker pull docker.gh-proxy.com/dockersamples/visualizer
~]# docker tag docker.gh-proxy.com/dockersamples/visualizer:latest dockersamples/visualizer:latest

~]# docker pull docker.gh-proxy.com/portainer/portainer
~]# docker tag docker.gh-proxy.com/portainer/portainer:latest portainer/portainer:latest

    • 编写 docker-compose.yml 文件

      bash 复制代码 
      ~]# mkdir swarmGUI
~]# cd swarmGUI
~]# cat docker-compose.yml

services:
  visualizer:
    image: dockersamples/visualizer
    ports:
      - "8080:8080"
    volumes:
      - "/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock"
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.role == manager]

  portainer:
    image: portainer/portainer
    ports:
      - "9000:9000"
    volumes:
      - "/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock"
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.role == manager]

    • 部署服务

      bash 复制代码 
      [root@node139 swarmGUI]# docker stack deploy -c docker-compoe-portainer.yaml portain
Creating network portain_default
Creating service portain_visualizer
Creating service portain_portainer

[root@node139 swarmGUI]# docker stack ls
NAME      SERVICES
portain   2   <-- 这个是有两个服务
tnfs1     1   <-- 上面的示例

[root@node139 swarmGUI]# docker stack ps portain
ID             NAME                   IMAGE                             NODE      DESIRED STATE   CURRENT STATE           ERROR     PORTS
zmfb5aj09ujx   portain_portainer.1    portainer/portainer:latest        node139   Running         Running 2 minutes ago             
6pyxrmmuats2   portain_visualizer.1   dockersamples/visualizer:latest   node139   Running         Running 2 minutes ago

    • 访问并配置，设置密码

      如果长时间不用，它会提示个安全问题， 去服务器上找到对应的容器id docker restart 容器id


    • 访问 dockersamples/visualizer 8080的那个服务， 以页面形式展示每台节点，还是蛮不错的，按颜色分组

Docker Swarm 网络管理

  • Swarm 集群产生两种不同类型的流量

    • 控制和管理层面：包括 Swarm 消息管理等，例如请求加入或离开Swarm，这种类型的流量总是被加密的。(涉及到集群内部的hostname、ip-address、subnet、gateway等)
    • 应用数据层面：包括容器与客户端的通信等。（涉及到防火墙、端口映射、网口映射、VIP等）

  • 在 Swarm Service 中有三个重要的网络概念

    • Overlay networks ：覆盖物网络，顾名思义是附着在主机底层网络之上的网络， 这个网络保证了不同主机之间容器通信，手动创建。

    • ingress network ：进入网络，顾名思义是外部客户端访问服务时，服务节点间负载均衡 （节点在开放端口上收到请求，上交给IPVS，选择容器），是一种特殊的overlay网络 ，创建集群的时候自动创建 。

      初始化或加入 Swarm 集群时会自动创建 ingress 网络，大多数情况下，用户不需要自定义配置，但是 docker 17.05 和更高版本可以自定义网络

    • docker_gwbridge是一种桥接网络，将 overlay 网络（包括 ingress 网络）连接到一个单独的 Docker 守护进程的物理网络。默认情况下，服务正在运行的每个容器都连接到本地 Docker 守护进程主机的 docker_gwbridge 网络。

    • docker_gwbridge 网络在初始化或加入 Swarm 时自动创建。大多数情况下，用户不需要自定义配置，但是 Docker 允许自定义。

      • 在初始化或刚加入 Swarm 集群时，会创建一个 Ingress 和 docker-gwbridge 网络

        bash 复制代码 
        ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME               DRIVER    SCOPE
df4690d294a7   docker_gwbridge    bridge    local
ntuv8sh1figk   ingress            overlay   swarm

总结一下

组件 作用范围 核心能力 依赖关系
Dockerfile 开发环境 构建单镜像 无
Docker Compose 单机/开发 编排多容器应用 依赖本地镜像
Docker Swarm 多主机集群 集群资源调度与容器编排 需初始化Swarm模式
Docker Stack Swarm集群 部署Compose定义的多服务 依赖Swarm与Compose文件
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