安装docker并运行docker swarm模式

概要

docker 1.12版本最大的改变在于集成了docker swarm，在docker engine下提供了 swarm 模式，这里主要说一下docker swarm。
docker engine本身只提供了容器技术，没有解决集群环境下的容器编排和通信。docker swarm是一个容器编排管理工具，docker-engine在1.12版本之后集成了docker swarm，不需要再单独安装。
docker swarm的功能，举个例子，有3台机器都安装了docker环境，称为3台docker节点。那么如何管理这3台docker节点，并把容器以类似于负载均衡的模式分别部署到这3台节点上，并让这些分布在不同节点上的容器之间互相通信呢。这时候需要用到容器编排工具，常用的编排工具有Google开源的kubernetes、apache的mesos、docker公司的swarm。
kubernetes作为Google开源的工具，已经在Google的生产环境运行了多年，功能丰富并且稳定可靠，目前有很多公司都在使用。docker在1.12版本之后内置了swarm模式，把容器编排以核心组件的模式集成到了docker engine中，并借鉴了kubernetes的成功经验。

安装docker

以centos7为例，这里附上官网的安装文档，docker官网实在太慢了。
使用yum安装

1. 更新yum源，sudo yum update
2. 添加docker的yum仓库

sudo tee /etc/yum.repos.d/docker.repo <<-'EOF'
[dockerrepo]
name=Docker Repository
baseurl=https://yum.dockerproject.org/repo/main/centos/7/
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://yum.dockerproject.org/gpg
EOF
    ```
3. 安装docker-engine，`sudo yum install docker-engine`
4. 启动docker守护进程，`sudo systemctl start docker`  

docker的安装到这里就结束了，下边说一下在公司内网环境通过代理安装docker需要注意的问题。  
1. 首先让机器能通过代理上网  
修改/etc/profile，增加`export http_proxy=代理用户名:密码@代理地址:端口`  
使修改生效，`source /etc/profile`
2. 配置yum使用代理  
`vim /etc/yum.conf` 增加`proxy=http://代理用户名:密码@代理地址:端口`  

经过这两步之后，就可以在内网通过代理安装docker了。
### 配置docker ###
打开docker远程管理端口2375，并配置docker hub国内仓库。  
1. 新建docker配置文件  
`vim /etc/sysconfig/docker`  
增加  
`DOCKER_OPTS="-H unix:///var/run/docker.sock -H 0.0.0.0:2375 --registry-mirror=国内仓库地址"`  
如果需要通过代理访问还需要增加  
`HTTP_PROXY=http://代理用户名:密码@代理地址:端口`  
2. 启动docker守护进程时加载配置文件  
`vim /lib/systemd/system/docker.servic`  
修改ExecStart配置为  
`ExecStart=/usr/bin/dockerd $DOCKER_OPTS`  
在[Service]中增加配置文件路径的配置  
`EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker `  
把配置文件加载路径指定到第一步创建的配置文件/etc/sysconfig/docker  
3. 重启docker守护进程  
`sudo systemctl stop docker`  
`sudo systemctl start docker`
4. 检查配置是否生效  
`ps -ef|grep docker`  
如果配置生效，会在dockerd进程后边加上刚才配置的参数。  

### 启动swarm模式 ###
只需要在一个docker节点上初始化swarm集群, 其他节点加入这个集群就行了。  
选择一台docker节点作为swarm模式的leader，运行  
`docker swarm init --advertise-addr 主机ip`  
按照提示信息在其他节点上执行命令加入swarm集群  
在leader节点上执行`docker node ls` 查看节点信息  

### 创建集群网络 ###
1. 在swarm集群中的任意一个节点上运行  
`docker network ls` 查看当前网络状况  
scope为**local**的网络只能作用于本机，下边创建swarm集群使用的网络。  
2. 运行 `docker network create --driver overlay my-network`  
创建一个名为**my-network**的集群网络  
再次运行 `docker network ls`，可以看到刚才创建的**my-network** ，scope为**swarm**，这个网络可以用于swarm模式，并让多个节点上的容器可以互通。  
在swarm中创建service时可以通过 `--network 网络名称` 指定使用的网络。多个service如果使用同一个scope为swarm的network，可以通过service的名称互相通信。

### docker swarm简单使用 ###
下边简单介绍docker swarm的使用，有兴趣的可以查看docker官方文档进行深入了解。  
**下边的命令全部是在swarm的leader节点运行！！**  
`docker service create --replicas 1 --name tomcat --publish 9090:8080 tomcat:latest`  
这里创建了一个名为**tomcat** 的service，swarm把容器封装为service，类似于kubernates中的pod，一个service是一个可供swarm调度的容器组合。  
这里的**--replicas 1**指定了service的副本数。  
**--publish 9090:8080**把容器中的8080端口发布到宿主机的9090端口

运行 `docker service ls` 查看当前的服务列表，可以看到有一个名为tomcat的服务。  
运行 `docker service ps tomcat` 可以看到tomcat服务运行在哪个swarm节点，以及当前运行的状态。  

切换到tomcat服务运行的节点，运行 `docker ps` 可以看到容器的ID，以及端口映射的情况。  
运行 `docker logs -f 容器ID` 查看tomcat运行日志。  

tomcat启动成功后，可以在浏览器中访问tomcat主页，地址是docker节点的ip（随便哪一个节点都可以），**端口是9090**，是在创建服务时指定的publish。 

上边已经成功运行了一个tomcat服务，这里对这个服务进行扩展部署。  
运行 `docker service scale tomcat=2` 把tomcat服务扩展为两个实例。  
运行 `docker service ls` 可以看到tomcat服务的replicas变成了**1/2**，第二个实例启动成功之后会变为**2/2**。  
运行 `docker service ps tomcat` 查看两个tomcat服务实例运行在哪个docker节点，以及运行状态。  

**swarm会自动在两个service中做负载均衡**  

swarm还有一些其他的命令，比如 `docker service rm service名称` 删除指定service，以及灰度发布等，具体使用请参照官方文档，这里不再细说。

### swarm模式下需要注意的问题 ###
swarm只会在docker节点之间调度容器，不会调度容器使用的挂载卷volume。在用swarm部署数据库的容器时，需要注意数据文件的问题。或者加载了外部配置文件的容器，也需要注意配置文件的问题。  
一种简单的解决方式，是让这些容器每次都被调度到相同的docker节点上。需要在创建service时指定**--constraint** 参数，比如 **--constraint 'node.hostname==myhost'** ，这样创建的service只会被调度到主机名为**myhost**的docker节点。  
另一种解决方式，使用docker volume插件，比如flocker。flocker可以在容器调度的时候，连同volume一起调度，这里不再细说，可以参照flocker的官网文档。

### 最后 ###
这里只是对docker的安装配置以及docker swarm的使用做了简单介绍，想要有更深入的了解，请参照官方文档，官方文档是学习的最好途径。docker只是微服务架构的开篇，想要实践微服务，docker必不可少。

后续会陆续推出基于docker部署的微服务架构，使用spring cloud做微服务解决方案，基于docker的mysql和mongodb的部署，基于docker的rabbitmq和activemq消息中间件的部署，以及基于docker部署的kafka、elk日志收集统计等。