docker swarm 去除节点 swarm docker 节点数量

一、Swarm 简介

Docker Swarm 是 Docker 的集群管理工具。它将 Docker 主机池转变为单个虚拟 Docker 主机。 Docker Swarm 提供了标准的 Docker API，所有任何已经与 Docker 守护程序通信的工具都可以使用 Swarm 轻松地扩展到多个主机。

Swarm 也采用了典型的“主从”结构，通过Raft 协议来在多个管理节点（ Manager ）中实现共识。工作节点（ Worker ）上运行agent 接受管理节点的统一管理和任务分配。用户提交服务请求只需要发给管理节点即可，管理节点会按照调度策略在集群中分配节点来运行服务相关的任务。在Swarm 中，集群中会自动通过Raft 协议分布式选举出Manager 节点，无须额外的发现服务支持，避免了单点瓶颈。同时，Swarm中内置了基于DNS 的负载均衡和对外部负载均衡机制的集成支持。

二、基本概念

Swarm 在Docker 基础上扩展了支持多节点的能力，同时兼容了大部分的Docker 操作。

Swarm 中以集群为单位进行管理，支持服务层面的操作。

1.Swarm 集群
Swarm 集群（ Cluster ）为一组被统一管理起来的Docker 主机。集群是Swarm 所管理的对象。这些主机通过Docker 引擎的Swarm 模式相互沟通，其中部分主机可能作为管理节点(manager）响应外部的管理请求，其他主机作为工作节点（ worker ）来实际运行Docker 容器。当然，同一个主机也可以即作为管理节点，同时作为工作节点。当用户使用Swarm 集群时，首先定义一个服务（指定状态、复制个数、网络、存储、暴露端口等），然后通过管理节点发出启动服务的指令，管理节点随后会按照指定的服务规则进行调度，在集群中启动起来整个服务，并确保它正常运行。
2 . 节点
节点（ Node ）是Swarm 集群的最小资源单位。每个节点实际上都是一台Docker 主机。
Swarm 集群中节点分为两种：

2.1管理节点（ manager node ）：负责响应外部对集群的操作请求，并维持集群中资源，分发任务给工作节点。同时，多个管理节点之间通过Raft 协议构成共识。一般推荐每个集群设置5 个或7 个管理节点；

2.2工作节点（ worker node ） ： 负责执行管理节点安排的具体任务。默认情况下，管理节点自身也同时是工作节点。每个工作节点上运行代理（ agent）来汇报任务完成情况。用户可以通过docker node promote 命令来提升一个工作节点为管理节点；或者通过docker node demote 命令来将一个管理节点降级为工作节点。

3 . 服务
服务（ Service ）是Docker 支持复杂多容器协作场景的利器。一个服务可以由若干个任务组成，每个任务为某个具体的应用。服务还包括对应的存储、网络、端口映射、副本个数、访问配置、升级配置等附加参数。一般来说，服务需要面向特定的场景，例如一个典型的Web 服务可能包括前端应用、后端应用，以及数据库等。这些应用都属于该服务的管理范畴。

Swarm 集群中服务类型也分为两种（可以通过－mode 指定）:
3.1复制服务（ replicated services ）模式： 默认模式，每个任务在集群中会存在若干副本，这些副本会被管理节点按照调度策略分发到集群中的工作节点上。此模式下可以使用－replicas 参数设置副本数量；
3.2全局服务（ global services ）模式： 调度器将在每个可用节点都执行一个相同的任务。该模式适合运行节点的检查，如监控应用等。

4 . 任务
任务是Swarm 集群中最小的调度单位，即一个指定的应用容器。例如仅仅运行前端业务的前端容器。任务从生命周期上将可能处于创建（ NEW ） 、等待（ PENDING ） 、分配（ ASSIGNED ） 、接受（ ACCEPTED ） 、准备（ PREPARING ）、开始（ STARTING ） 、运行(RUNNING ）、完成COMPLETE ）、失败（FAILED ） 、关闭（ SHUTDOWN ）、拒绝（REJECTED ）、孤立（ ORPHANED ）等不同状态。
Swarm 集群中的管理节点会按照调度要求将任务分配到工作节点上。例如指定副本为2时，可能会被分配到两个不同的工作节点上。一旦当某个任务被分配到一个工作节点，将无法被转移到另外的工作节点，即Swarm 中的任务不支持迁移。

5 . 服务的外部访问
Swarm 集群中的服务要被集群外部访问，必须要能允许任务的响应端口映射出来。Swarm 中支持人口负载均衡（ ingress load balancing ）的映射模式。该模式下，每个服务都会被分配一个公开端口（ PublishedPort ），该端口在集群中任意节点上都可以访问到，并被保留给该服务。
当有请求发送到任意节点的公开端口时，该节点若并没有实际执行服务相关的容器，则会通过路由机制将请求转发给实际执行了服务容器的工作节点。

三、Swarm的使用
Swarm 集群的主要操作，包括：

swarm init        在管理节点上创建一个集群；
  node list         列出集群中的节点信息;
  swarm join        加入一个新的节点到已有集群中；
  swarm leave       离开一个Swarm集群；
  swarm update      更新一个Swarm 集群；

可以使用docker service 命令部署Docker 应用服务到集群中；

3.1创建集群
在管理节点上执行如下命令来创建一个新的Swarm 集群

docker swarm init --advertise-addr [manager ip]

注意返回的token串，这是集群的唯一id，加人集群的各个节点将需要这个信息。另外，默认的管理服务端口为2377 ，需要能被工作节点访问到；另外，为了支持集群的成员发现和外部服务映射，还需要再所有节点上开启7946 TCP/UDP 端口和4789 UDP 端口。

3.2查看集群信息
通过docker info 命令可以查看到集群的信息。
查看集群中已经加入的节点情况

docker node ls

查看swarm worker的连接令牌

docker swarm join-token worker

查看swarm manager的连接令牌

docker swarm join-token manager

3.3加入集群
在工作节点上，将其加入刚创建的集群

docker swarm join --token SWMTKN-1-1next4gw4m7yx3j6q1f4z4ooimvp3pc1ahsnnwifu5w1h6b247-f10wphfpnyyunzphr1qp4kew1 manager ip:2377

在管理节点上，查看新加入集群中工作节点情况

docker node ls

将节点升级为manager

docker node promote work-node1

将节点降级为worker

docker node demote work-node1

3.4使用集群服务
那么，怎么使用Swarm 提供的服务呢？实际上有两种方法，一种是使用Docker 原来的客户端命令，只要指定使用Swarm manager 服务的监昕地址即可。例如， manager 服务监听的地址为＜manager ip >:2377，则可以通过指定-H< manager ip >:2377选项来继续使用Docker 客户端，执行任意Docker 命令，例如ps 、info 、run等。
另外一种方法，也是推荐的做法，是使用新的docker service 命令，可以获得包括多主机网络等更高级的特性支持。
创建好Swarm 集群后，可以在管理节点上执行如下命令来快速创建一个名web应用服务，并制定服务的复制份数为2，开放端口为80的nginx 。如下命令所示，默认会自动检查确认服务状态都正常：

docker service create --name web --replicas 2 -p 80:80 nginx

3.4.1此时使用docker service ls 查看集群中服务情况
还可以通过docker service inspect --pretty web或docker service ps web查看服务的具体信息：

docker service inspect --pretty <SERVICE-ID>/<SERVICE-NAME>

3.4.2扩展服务
用户还可以通过docker service scale <SERVICE-ID>=<NUMBER-OF-TASKS＞命令来对服务进行伸缩， 例如将服务复制个数从2 改为1:

docker service scale web=1

服务使用完成后可以通过docker service rm <SERVICE-ID ＞ 命令来进行删除。

docker service rm web

服务命令更多的参数可以通过docker service help 进行查看。

3.4.3使用外部服务地址
Swarm 通过路由机制支持服务对外映射到指定端口，该端口可以在集群中任意节点上进行访问，即使该节点上没有运行服务实例。需要在创建服务时使用–publish 参数：

格式：
docker service create \
--name <service name> \
--publish published=<pub port> , target=<container port> \
<IMAGE>
例如：创建一个Nginx并应用这个配置
docker service create \
--name nginx \
--config source=site.conf,target=/etc/nginx/conf.d/site.conf \
--publish 8080:80 \
nginx

之后，用户访问集群中任意节点的，都会被Swarm 的负载均衡器代理到对应的服务实例。用户也可以配置独立的负载均衡服务，后端指向集群中各个节点对应的外部端口， 获取高可用特性。

3.5更新集群
用户可以使用docker swarm update [OPTIONS］命令来更新一个集群。

--autolock          启动或关闭自动锁定(true|false)
--cert-expiry duration    根证书的过期时长 (ns|us|ms|s|m|h)，默认为90 天                                   (default 2160h0m0s)
--dispatcher-heartbeat duration   分配组件的心跳时长， (ns|us|ms|s|m|h) 默认为5 秒；(default 5s)
--external-ca external-ca        指定使用外部的证书签名服务地址；
--max-snapshots uint             Ra玩协议快照保留的个数；
--snapshot-interval uint         Raft 协议进行快照的间隔（单位为事务个数），默认为10000 个事物；
--task-history-limit int          任务历史的保留个数， 默认为5

3.6离开集群
节点可以在任何时候通过swarm leave 命令离开一个集群。命令格式为

docker swarm leave [OPTIONS]

支持-f，–force意味着强制离开集群。
节点离开群集后，可以docker node rm在管理器节点上运行命令以从节点列表中删除该节点。
例如：

docker node rm node-2

四、使用服务命令
Swarm 提供了对应用服务的良好的支持，使用Swarm 集群可以充分满足应用服务可扩展、高可用的需求。Docker 通过servic e 命令来管理应用服务，主要包括create、inspect、logs 、ls 、ps 、rm 、rollback 、scale 、update 等若干子命令。详细用法请参考https://docs.docker.com/engine/swarm/services/

create      创建应用
  inspect     查看应用的详细信息
  logs        获取某个服务或任务的日志信息
  ls          列出服务的信息
  ps          列出服务中包括的任务信息
  rm          删除指定的若干服务
  rollback    回滚服务的配置
  scale       对服务进行横向扩展调整
  update      更新一个服务

五、小结
通过使用Swarm ，用户可以将若干Docker 主机节点组成的集群当作一个大的虚拟Docker 主机使用。并且，原先基于单机的Docker 应用，可以无缝地迁移到Swarm 上来。通过使用服务， Swarm 集群可以支持多个应用构建的复杂业务，并很容易对其进行升级等操作。
在生产环境中， Swarm 的管理节点要考虑高可用性和安全保护，一方面多个管理节点应该分配到不同的容灾区域，另一方面服务节点应该配合数字证书等手段限制访问。