Docker进阶之路(九):docker-swarm实现集群部署,动态扩容缩容

一、前言

• 场景1：如何将一个应用快速部署到100台服务器上？

• 场景2：你的公司在做一个促销活动，用户访问量已经达到上限瓶颈，服务器压力已经到
  极限，如何快速的实现扩容，从而保证业务的正常运行

• 场景3：俏销活动结束后，如何快速缩容，释放服务器资源

下面介绍如何通过docker-swarm实现多节点的集群部署，动态实现对多节点的自动扩容和缩容

二、docker-swarm集群部署图

如上图，一个App应用需要部署到100台服务器中，为了能够快速部署，需要做以下几件事件
1.使用docker-machine管理这100台服务器,可参考《Docker进阶之路(八):使用docker-machine管理远程主机》
2.将这100台服务器加到docker swarm中
3.加入到docker swarm中后，需选择一台做为manager，并生成token，然后将token复制到其他99台服务器中

三、 通过docker-machine管理远程主机

可参考《Docker进阶之路(八):使用docker-machine管理远程主机》
配置完成后，可得到如下结果

192.168.130.160对应docker01
192.168.130.161对应docker02

docker-machine ssh docker01 就是连接到192.168.130.160
docker-machine ssh docker02就是连接到192.168.130.161上

四、配置docker-swarm集群

配置之前，建议通过docker-machine连接到远程主机的方法配置，否则就要一台一台的登录到服务器上配置，服务器多的情况下非常麻烦

4.1 加入docker-swarm集群

1.执行如下命令，选定docker01为manager

docker swarm init --advertise-addr 192.168.130.160

或者通过docker-machine连接到服务器上然后执行命令

docker-machine ssh docker01 docker swarm init --advertise-addr 192.168.130.160

执行结果如下，得到token:SWMTKN-1-4uite6qzqsicve6pi2vgr77o0om8lnx2rqclrlfd9h835foa7h-aa312vg9aki1v09dgjdnz8dml

2.按如上提示在docker02上执行如下命令，将docker02加入到docker-swarm中

docker swarm join --token SWMTKN-1-4uite6qzqsicve6pi2vgr77o0om8lnx2rqclrlfd9h835foa7h-aa312vg9aki1v09dgjdnz8dml 192.168.130.160:2377

也可以通过docker-machine连接到服务器上然后执行命令

docker-machine ssh docker02 docker swarm join --token SWMTKN-1-4uite6qzqsicve6pi2vgr77o0om8lnx2rqclrlfd9h835foa7h-aa312vg9aki1v09dgjdnz8dml 192.168.130.160:2377

加入到swarm后，可在manager结点执行docker node ls查看swarm信息

以上结果,docker01为manager节点，docker02为worker节点，配置swarm集群成功
如果忘记token，可在manager结点执行如下命令找到token信息

docker swarm join-token worker

或者通过docker-machine连接到manager节点然后执行命令

docker-machine ssh docker01 docker swarm join-token worker

4.2 离开docker-swarm集群

将docker02节点离开swarm集群，在docker02节点执行命令docker swarm leave -f

执行如上命令后，在manager节点(docker01)上执行docker node ls命令，
可看到docker02的状态为Down

这时，就可在manager节点(docker01)上命令docker node rm docker02将docker02节点从swarm集群中移除

再用docker node ls查看集群节点，发现docker02已经从集群中移除

五、应用快速部署

我们在docker-machine的主机上有一个app_web:latest的镜像，需要将这个镜像部署到docker01,docker02远程主机上，并根据这个镜像启动并运行容器，因此需要进行以下步骤

1. 将镜像Copy到docker01,docker02远程主机
2. 使用docker service将镜像快速部署到集群中

1. 将镜像Copy到docker01,docker02远程主机

1.1 检查docker01,docker02远程主机上是否存在app_web:latest镜像及运行的容器，如果存在就先删除

在docker01上执行如下检查命令

docker-machine ssh docker01 docker images
docker-machine ssh docker01 docker ps -a

在docker01上没有存在app_web:latest镜像及运行的容器

在docker02上执行如下检查命令

docker-machine ssh docker02 docker images
docker-machine ssh docker02 docker ps -a

在docker02上没有存在app_web:latest镜像及运行的容器

1.2 执行如下命令，将app_web:latest镜像打成tar包，在当前目录下得到app_web.tar文件

docker save -o app_web.tar app_web:latest

1.3 使用docker-machine，将生成的app_web.tar文件移动到远程主机docker01,docker02上

docker-machine scp app_web.tar docker01:/home/ubuntu/foo
docker-machine scp app_web.tar docker02:/home/ubuntu/foo

检查远程主机docker01和docker02的/home/ubuntu/foo目录下是否已经存在app_web.tar文件

docker-machine ssh docker01 ls /home/ubuntu/foo
docker-machine ssh docker02 ls /home/ubuntu/foo

1.4 在docker01,docker02上，根据app_web.tar文件生成镜像
docker01上执行

docker-machine ssh docker01 docker load -i /home/ubuntu/foo/app_web.tar

生成app_web:latest镜像

docker02上执行

docker-machine ssh docker02 docker load -i /home/ubuntu/foo/app_web.tar

生成app_web:latest镜像

以上的copy动作，可以写一个shell.sh文件,将命令全部放到shell文件中，方便运维和维护

2. 使用docker service将镜像快速部署到集群中

在docker swarm集群的manager节点(docker01)上执行如下命令，部署3个app节点
集群部署

docker service create --replicas 3 --name app app_web:latest

如下结果，成功的部署了3个app应用

对上面的命令参数做下解释
--replicas 3表示要启动3个服务
--name app表示服务的名称为app，
app_web:latest表示根据这个镜像创建的容器(服务)

验证：

1. 在manager节点，通过docker service ls服务状态
   
   通过docker service ls 命令，我们可以看到服务ID，名称，模式，服务运行的数量，镜像及端口

2. 在manager节点，通过 docker service ps查看服务的详细情况
   
   可以看到有一个app服务部署到docker01上，两个部署在docker02上，docker自动的帮我们实现了集群部署

3. 在docker01,docker02上分别执行 docker ps -a查看服务情况
   docker01:
   
   docker02:
   

6、动态扩容缩容

6.1 扩容

在上面的操作中，我们在docker01,docker02主机上部署了3个app应用，现在需要运行促销活动，为了保证服务的可用性，需要将app应用扩容到10个，执行如下```docker service scale``

docker service scale app=10

如下执行结果，将app应用自动扩容到10个

验证：

执行docker service ls命令和docker service ps app命令，可以看到有3个app服务的创建时间是一样的，另外7个是刚刚创建的，动态扩容了7个

6.2 缩容

促销活动结束，需要释放app应用所占用的资源，将服务缩容到之前的3个，执行如下docker service scale命令

docker service scale app=3

如下执行结果，将app应用自动缩容到3个

验证：

执行docker service ls命令和docker service ps app命令，可以看到app服务只剩下3个，自动的缩容了7个

7、遗留问题

1. 扩容缩容时如何指定app服务在每个节点的个数，如现在扩容到10个，需要在docker01节点上部署6个，在docker02节点上部署4个
2. 上面扩容缩容的操作命令是在docker swarm的manager节点(docker01)执行的，一般情况下，我们通过docker-machine管理远程主机，通过docker-machine连接到docker01，执行扩容命令时，报如下提示
   
   以上两个问题，如果您有解决办法，欢迎留言交流，多谢