16、Docker swarm-3

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

  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

  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

  [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

    ~]# 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

    ~]# 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

    [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

      ~]# 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