详解基于docker-swarm搭建持续集成集群服务
前言
本文只为自己搭建过程中的一些简单的记录。如果实践中有疑问，可以一起探讨。
为了能在本机（macOS)模拟集群环境，使用了vb和docker-machine。整体持续集成的几个机器设施如下：
1、服务节点：三个manager节点，一个worker节点。manager需要占用更多的资源，manager配置尽量高一些。swarm的manager节点的容错率是 (N-1)/2 。N是manager节点数。也就是如果有3个manager，那就能容忍一个manager节点挂掉。官方的算法说明：Raft consensus in swarm mode。
2、本地的镜像仓库 registry：用来存储所有需要部署的服务docker镜像。
https://docs.docker.com/registry/deploying/
因为使用swarm机制，所以不需要在服务间通信问题考虑服务发现以及负载均衡的问题（代替原有的consul®istor方式）。
3、构建镜像的运维节点 ops:
也即运维机器。一个独立的节点即可。主要负责build镜像，push镜像。在ops里可以构建gitlab的私库。维护构建脚本。机器所需配置不高,对网络宽带还是尽量多一些。
用docker-machine 模拟集群环境
创建registry节点
docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-memory "512" registry
–engine-registry-mirror 这个参数是可以设置一些加速仓库的地址。
创建manager,worker节点
manager
docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-memory "800" manager1
worker:
docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-memory "800" worker1 docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-memory "800" worker2 docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-memory "800" worker3
创建ops 节点
docker-machine create -d virtualbox --virtualbox-memory "512" ops
查看机器列表状态
docker-machine ls
创建registry服务
登录到registry机器上。
docker-machine ssh registry
创建一个registry服务。
docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry \ -v `pwd`/data:/var/lib/registry \ registry:2
命令设置了-v volumn选项，这样在每次容器服务重启的时候，不会丢失已经pull的镜像数据。registry,mysql等存储类型的容器，建议设置一下volumn.如果为了更好的扩展，也可以将镜像仓库备份到其他driver里，如阿里云的OSS.
运行docker ps就可以看到一个启动好的registry服务。当然，为了更好的扩展，也可以挂载在自己的域名下，重新run 的时候添加认证信息。
为了更方便管理容器，可以使用docker-compose 组件。安装：
curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.9.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
也可以写好compose文件之后直接启动：
docker-compose up -d
本地仓库push镜像
现在可以尝试拉一个镜像，然后tag到本地的registry仓库，如
docker pull lijingyao0909/see:1.0.3 && docker tag lijingyao0909/see:1.0.3 localhost:5000/see:1.0.3
然后再执行push 命令：
docker push localhost:5000/see:1.0.3
这个镜像就push到了registry服务中，最直接的方式可以通过查看本地的volumn目录，如本例中的 data目录查看到镜像数据。
如果为了更方便的可视化管理registry,也可以试用下registry UI 相关的镜像如hyper/docker-registry-web。
docker run -it -p 8080:8080 --name registry-web --link registry-srv -e REGISTRY_URL=http://registry-srv:5000/v2 -e REGISTRY_NAME=localhost:5000 hyper/docker-registry-web
然后访问 hostname:5000/registory/index可以看到简单的镜像列表UI。
https 问题
在本地测试时如果执行以上步骤，在push，或者在其他vb中pull镜像时遇到以下问题：
Error response from daemon: Get https://registry:5000/v1/_ping: dial tcp 218.205.57.154:5000: i/o timeout
处理方式是，修改registry的认证，如下先修改“/var/lib/boot2docker/profile”：
sudo vi /var/lib/boot2docker/profile
添加
DOCKER_OPTS="--insecure-registry <host-name>:5000" DOCKER_OPTS="--insecure-registry registry:5000"
因为registry的hostname就是 registry。所以执行docker ifno命令可以看到:
Insecure Registries: registry:5000 127.0.0.0/8
同时，在其他的worker机器，manager机器也需要修改–insecure-registry属性，才可以pull私库的镜像。修改之后需重新restart vb。
重启后，在manager重新尝试pull
docker pull registry:5000/see:1.0.3
可以看到成功连接仓库并拉取镜像。注意，本示例使用的是机器名，registry，而不是IP地址。所以，在拉取镜像的时候，需在各自的vb 的etc/hosts文件配置ip和机器名的映射。用机器名的方式比较操作易记。当然最好的方式还是通过域名访问仓库。
参考资源
部署registry服务
创建ops服务
swarm的服务集群会直接从registry上pull镜像，直接启动应用的service服务。服务的镜像直接打在registry仓库中，但是源码可以维护在ops机器上。前面创建的ops的virtual-box，可以部署gitlab服务。启动参数可以参考Deploy GitLab Docker images
先pull一个gitlab镜像
docker run --detach \ --hostname gitlab.lijingyao.com \ --publish 443:443 --publish 80:80 --publish 22:22 \ --name gitlab \ --restart always \ --volume `pwd`/gitlab/config:/etc/gitlab \ --volume `pwd`/gitlab/logs:/var/log/gitlab \ --volume `pwd`/gitlab/data:/var/opt/gitlab \ gitlab/gitlab-ce:8.14.4-ce.0
使用git私库
因绑定了80端口，启动gitlab后访问：http://machine-host/
第一次进入gitlab会自动跳转到重置密码。可以设置一个新的密码,这个是root账号的密码。后续就可以注册其他git用户使用了。
这里，如果申请了域名服务，或者本地绑定gitlab.lijingyao.com 到这个virtualbox的ip地址，就可以直接访问gitlab.lijingyao.com地址。在实际生产环境有固定公网ip，自己的dns服务，就不需要绑定host。这里只是本地测试，所以暂时就通过绑定host的方式。
swarm
本例中的服务是一个简单的springboot 和gradle的工程，服务镜像可以在docker hub pull,see service image。打包好镜像后，直接在gradle task中push到registry仓库中。在本地环境可以直接在工程目录里执行。gradle task然后push到vb的registry中，再在registry 仓库pull镜像即可。现在开始准备初始化swarm 集群。
现在整个vb 集群的机器，查看如下：
$docker-machine ls NAME ACTIVE DRIVER STATE URL SWARM DOCKER ERRORS haproxy - virtualbox Running tcp://192.168.99.103:2376 v1.12.3 manager1 - virtualbox Running tcp://192.168.99.100:2376 v1.12.3 ops - virtualbox Running tcp://192.168.99.106:2376 v1.12.3 registry - virtualbox Running tcp://192.168.99.107:2376 v1.12.3 worker1 - virtualbox Running tcp://192.168.99.101:2376 v1.12.3 worker2 - virtualbox Running tcp://192.168.99.102:2376 v1.12.3 worker3 - virtualbox Running tcp://192.168.99.105:2376 v1.12.3
然后用docker-machine ssh manager1登陆到manager1机器上。
初始化swarm manager节点
在manager1 机器上初始化swarm，这个初始化的机器就是swarm的manager.执行：
docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.100
会看到以下执行输出：
Swarm initialized: current node (03x5vnxmk2gc43i0d7xpycvjg) is now a manager. To add a worker to this swarm, run the following command: docker swarm join \ --token SWMTKN-1-5ru6lyco3upj7oje6hidug3erqczok84wk7bekzfaca4uv51r9-22bcjhkbxnclmw3nl3ui8601l \ 192.168.99.100:2377 To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.
这个生成的token值，是其他swarm集群节点join到整个swarm的key。如果忘记了token，可以在manager1上执行：
$docker swarm join-token manager
来查看目前的token值。官方建议至少6个月更换以下token。更换命令：
$docker swarm join-token --rotate worker
添加worker节点
分别登录 worker1，worker2，worker3,执行join命令。
在join之前，先查看下docker 网络设施。执行
$ docker network ls NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE 4b7fe1416322 bridge bridge local 06ab6f3352b0 host host local eebd5c8e0d5d none null local
按照manager1 初始化之后的命令，执行：
docker swarm join \ --token SWMTKN-1-5ru6lyco3upj7oje6hidug3erqczok84wk7bekzfaca4uv51r9-22bcjhkbxnclmw3nl3ui8601l \ 192.168.99.100:2377
此时在任何worker节点再执行docker network ls 即可看到多了一个overlay的覆盖范围为swarm的网络通道。
三个worker都加入之后，在manager1 上即可看到manager的node节点情况
docker node ls ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS 03x5vnxmk2gc43i0d7xpycvjg * manager1 Ready Active Leader 2y5wrndibe8c8sqv6851vrlgp worker1 Ready Active Reachable dwgol1uinkpsybigc1gm5jgsv worker2 Ready Active etgyky6zztrapucm59yx33tg1 worker3 Ready Active Reachable
manager status的Reachable状态表示该节点也是manager节点。这是因为我们在worker1,worker3分别执行了
docker node promote worker1 docker node promote worker3
worker1,worker3此时也可以执行swarm命令，在manager1关停时，就会选举其中之一作为新的leader。如果要去除node的manager状态，可以通过demote命令去除。执行后，worker节点就变成普通的任务节点。
docker node demote worker1 worker3
swarm节点的其他状态
swarm节点可以设置drain状态，drain状态的节点不会执行任何service。
将某个node设置不可用：
docker node update --availability drain worker1
Pause,Drain,Active三个状态，pause标识有任务运行，不接受新任务。
如果要将worker1 节点去除swarm中心，现在需被移除的节点（worker1）执行：docker swarm leave 然后在manager上执行：docker node rm worker1，即可移除一个swarm节点。
创建swarm服务
本例中使用swarm部署一个基于springboot的rest api服务。仓库的地址：springboot-restful-exam,创建的服务name是deftsee，绑定80端口，并且扩展4个运行容器服务。
docker service create \ --replicas 4 \ --name deftsee \ --update-delay 10s \ --publish 8080:80 \ lijingyao0909/see:1.0.3
服务创建之后，可以查看服务节点的状态
docker@manager1:~$ docker service ls ID NAME REPLICAS IMAGE COMMAND a6s5dpsyz7st deftsee 4/4 lijingyao0909/see:1.0.3
REPLICAS 代表服务的运行容器数，如果是0/4就代表所有服务都没有起来。详细查看各个节点运行状态可以用docker service ps servicename
docker@manager1:~$ docker service ps deftsee ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR 8lsdkf357lk0nmdeqk7bi33mp deftsee.1 lijingyao0909/see:1.0.3 worker2 Running Running 5 minutes ago cvqm5xn7t0bveo4btfjsm04jp deftsee.2 lijingyao0909/see:1.0.3 manager1 Running Running 7 minutes ago 6s5km76w2vxmt0j4zgzi4xi5f deftsee.3 lijingyao0909/see:1.0.3 worker1 Running Running 5 minutes ago 4cl9vnkssedpvu2wtzu6rtgxl deftsee.4 lijingyao0909/see:1.0.3 worker3 Running Running 6 minutes ago
可以看到任务被平分到所有的四个任务节点运行。下面再扩容deftsee服务
docker@manager1:~$ docker service scale deftsee=6 deftsee scaled to 6 docker@manager1:~$ docker service ps deftsee ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR 8lsdkf357lk0nmdeqk7bi33mp deftsee.1 lijingyao0909/see:1.0.3 worker2 Running Running 8 minutes ago cvqm5xn7t0bveo4btfjsm04jp deftsee.2 lijingyao0909/see:1.0.3 manager1 Running Running 10 minutes ago 6s5km76w2vxmt0j4zgzi4xi5f deftsee.3 lijingyao0909/see:1.0.3 worker1 Running Running 8 minutes ago 4cl9vnkssedpvu2wtzu6rtgxl deftsee.4 lijingyao0909/see:1.0.3 worker3 Running Running 9 minutes ago 71uv51uwvso4l340xfkbacp2i deftsee.5 lijingyao0909/see:1.0.3 manager1 Running Running 5 seconds ago 4r2q7q782ab9fp49mdriq0ssk deftsee.6 lijingyao0909/see:1.0.3 worker2 Running Running 5 seconds ago
lijingyao0909/see:1.0.3是dockerhub的公共仓库的镜像，服务创建时会去pull镜像，整体速度偏慢，所以可以结合私有仓库，直接在registry机器上pull镜像。服务可以直接用docker service rm deftsee移除服务，然后通过registry重建服务。
docker service create \ --replicas 6 \ --name deftsee \ --update-delay 10s \ --publish 8080:80 \ registry:5000/see:1.0.4
此时登录任何一台worker服务，查看运行的容器镜像：
docker@worker2:~$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 89d4f588290b registry:5000/see:1.0.4 "/bin/sh -c 'java -Dc" About a minute ago Up About a minute 8080/tcp deftsee.1.eldpgb1aqtf9v49cxolydfjm9
如果要更新服务，可以直接通过update命令更新版本，并且服务滚动发布，通过设置*–update-delay 10s *可以改变更新时各个节点的延迟时间。
docker service update --image registry:5000/see:1.0.5 deftsee
重启某个node的服务
关闭：docker node update –availability drain worker1
开启：docker node update –availability active worker1
更新服务端口
更新一个服务的端口会重启服务（关闭原有服务，重新创建服务并启动）：
docker service update \ --publish-add <PUBLISHED-PORT>:<TARGET-PORT> \ <SERVICE> docker@manager1:~$docker service update \ --publish-add 8099:8080 \ deftsee docker@manager1:~$ docker service ps deftsee ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR 3xoe34msrht9eqv7eplnmlrz5 deftsee.1 registry:5000/see:1.0.4 manager1 Running Running 39 seconds ago eldpgb1aqtf9v49cxolydfjm9 \_ deftsee.1 registry:5000/see:1.0.4 worker2 Shutdown Shutdown 39 seconds ago 9u4fh3mi5kxb14y6gih5d8tqv deftsee.2 registry:5000/see:1.0.4 manager1 Running Running about a minute ago 0skgr5fx4xtt6y71yliksoft0 \_ deftsee.2 registry:5000/see:1.0.4 worker1 Shutdown Shutdown about a minute ago 8hposdkqe92k7am084z6kt1j0 deftsee.3 registry:5000/see:1.0.4 worker3 Running Running about a minute ago c5vhx1wx0q8mxaweaq0mia6n7 \_ deftsee.3 registry:5000/see:1.0.4 manager1 Shutdown Shutdown about a minute ago 9se1juxiinmetuaccgkjc3rr2 deftsee.4 registry:5000/see:1.0.4 worker1 Running Running about a minute ago 4wofho0axvrjildxhckl52s41 \_ deftsee.4 registry:5000/see:1.0.4 worker3 Shutdown Shutdown about a minute ago
服务验证和网络
例子中的服务启动后，可以直接通过ip:port访问。如http://192.168.99.100:8099/see，可以看到服务请求会分发到各个运行的节点中。也就是swarm的overlay网络层，各个节点的网络是互通的，swarm做了load balance,在swarm的lb的基础上也可搭建自己定义的overlay网络,创建的这个overlay 网络，所有节点都可以和这个network互通。但是在服务创建的时候需要制定network选项。
$docker network create \ --driver overlay \ --subnet 10.0.9.0/24 \ --opt encrypted \ my-network $docker service create \ --name deftsee \ --publish 8099:80 \ --replicas 4 \ --network my-network \ -l com.df.serviceDomain=deftsee.com \ -l com.df.notify=true \ lijingyao0909/see:1.0.3
–network my-network制定了服务可连接到的docker network，可以在swarm的节点创建一个name为my-network的网络。所以也可以在swarm机制中搭建consul和haproxy的服务发现和lb机制。
当为一个服务指定一个network的时候，swarm上执行的任务也必须都在这个指定的网络上才能和服务互通。如果节点上没有加入到swarm模式的node中，或者没有运行挂载在这个指定网络的时候，也不会和这个network互通.docker network ls也不会查出该网络。创建服务时通过–network my-network这个标签链接到这个网络。在查看网络时，docker network inspect my-network可以查看返回的Containers 列出的该节点的挂载容器。
创建了一个网络服务，有service连接到网络时，swarm会给这个网络下的服务(service)指定一个vip. swarm 内部的lb会自动分发服务，不需要指定每个服务端口，即在同一个network连接的容器，通过service name就可以访问到服务。因为所有加入到这个network的容器都会通过gossip协议共享一个DNS映射（vip映射根据service name 绑定到的dns别名映射）。
查看服务的vip网络信息：
$docker service inspect \
--format='{{json .Endpoint.VirtualIPs}}' \
deftsee
输出：[{"NetworkID":"dn05pshfagohpebgonkhj5kxi","Addr":"10.255.0.6/16"}]
swarm管理
为了保持manager节点的可用性（心跳机制，leader选举），可以将manager节点设置成不接受服务运行，节省manager节点资源，将manager节点隔离出任务环境。
docker node update --availability drain <NODE>
备份/var/lib/docker/swarm/raft 状态
清理不可用的节点
docker node demote <NODE> docker node rm <id-node>.
节点重新加入manager re-join
$docker node demote <NODE>. $docker node rm <NODE>. $docker swarm join ...
初始化的时候指定固定ip ，init –advertise-addr。worker节点可以用动态ip 。
参考资源
Swarm mode
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持小牛知识库。
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