Docker Swarm 集群管理详解：从入门到实践

Docker Swarm 集群管理详解：从入门到实践

• • 一、Swarm 集群概述
  • • 1.1 什么是 Docker Swarm
    • 1.2 Swarm 核心概念
  • 二、Swarm 集群架构
  • • 2.1 架构组件说明
  • 三、Swarm 集群搭建实战
  • • 3.1 环境准备
    • 3.2 创建管理节点
    • 3.3 添加工作节点
    • 3.4 验证集群状态
  • 四、服务管理
  • • 4.1 服务生命周期流程图
    • 4.2 基础服务操作
    • • 创建服务
      • 查看服务
      • 扩展服务
      • 更新服务
      • 删除服务
    • 4.3 滚动更新策略
  • 五、高级特性
  • • 5.1 节点管理
    • • 节点排水（Drain）
      • 节点激活
    • 5.2 服务约束
    • 5.3 服务健康检查
  • 六、最佳实践
  • 七、常见问题排查
  • 八、总结

一、Swarm 集群概述

1.1 什么是 Docker Swarm

Docker Swarm 是 Docker 官方提供的容器集群管理工具，它将多个 Docker 主机组成的集群转变为单个虚拟 Docker 主机。Swarm 提供了标准的 Docker API，使得任何已经与 Docker 守护程序通信的工具都可以无缝扩展到多个主机。

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客户端

Swarm Manager

Worker Node 1

Worker Node 2

Worker Node 3

1.2 Swarm 核心概念

• 管理节点（Manager Node）：负责集群状态维护、任务调度、服务编排等管理工作
• 工作节点（Worker Node）：接收并执行来自管理节点的任务
• 服务（Service）：需要在集群中运行的应用定义
• 任务（Task）：服务的最小调度单位，对应一个运行的容器

二、Swarm 集群架构

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Swarm Cluster

管理

管理

管理

Manager Node

Worker Node 1

Worker Node 2

Worker Node 3

2.1 架构组件说明

三、Swarm 集群搭建实战

3.1 环境准备

确保已安装：

• Docker Engine
• Docker Machine
• VirtualBox（用于本地测试）

3.2 创建管理节点

# 创建虚拟机
docker-machine create -d virtualbox swarm-manager

# 登录到manager节点
docker-machine ssh swarm-manager

# 初始化Swarm集群
docker swarm init –advertise-addr 192.168.99.107

初始化成功后会输出加入集群的token，类似：

docker swarm join –token SWMTKN-1-4oogo9qziq768dma0uh3j0z0m5twlm10iynvz7ixza96k6jh9p-ajkb6w7qd06y1e33yrgko64sk 192.168.99.107:2377

3.3 添加工作节点

# 创建worker节点
docker-machine create -d virtualbox swarm-worker1
docker-machine create -d virtualbox swarm-worker2

# 分别登录到worker节点并加入集群
docker swarm join –token <TOKEN> <MANAGER-IP>:2377

3.4 验证集群状态

# 在manager节点执行
docker node ls

输出示例：

ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS
d3cw2s31q4q7z1q6y6z9j6z1w * swarm-manager Ready Active Leader
k9z3p6z2q4q7z1q6y6z9j6z1w swarm-worker1 Ready Active
m0z3p6z2q4q7z1q6y6z9j6z1w swarm-worker2 Ready Active

四、服务管理

4.1 服务生命周期流程图

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异常

正常

创建服务

调度任务

分配节点

启动容器

监控状态

重新调度

维持运行

4.2 基础服务操作

创建服务

docker service create –name web –replicas 3 -p 80:80 nginx

查看服务

docker service ls
docker service ps web

扩展服务

docker service scale web=5

更新服务

docker service update –image nginx:1.19 web

删除服务

docker service rm web

4.3 滚动更新策略

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批量停止

启动版本2

完成批次

版本1

版本1部分运行

版本1+版本2混合

全部版本2

示例命令：

docker service create \\
–name redis \\
–replicas 6 \\
–update-delay 10s \\
–update-parallelism 2 \\
redis:5.0.5

五、高级特性

5.1 节点管理

节点排水（Drain）

docker node update –availability drain swarm-worker1

节点激活

docker node update –availability active swarm-worker1

5.2 服务约束

docker service create \\
–name db \\
–constraint 'node.role == manager' \\
–replicas 3 \\
redis

5.3 服务健康检查

docker service create \\
–name healthcheck \\
–health-cmd "curl -f http://localhost || exit 1" \\
–health-interval 5s \\
–health-retries 3 \\
nginx

六、最佳实践

七、常见问题排查

八、总结

Docker Swarm 作为Docker原生的集群管理工具，提供了简单易用的容器编排能力。相比Kubernetes，Swarm学习曲线更平缓，适合中小规模部署场景。通过本文介绍的核心概念和实战操作，读者应该能够快速搭建和管理自己的Swarm集群。