Docker Swarm 是 Docker 官方提供的一种容器编排工具，可以让用户在多台主机上管理和部署 Docker 容器。随着 Docker 在生产环境中的广泛应用，越来越多的企业和开发者开始使用 Docker Swarm 来构建高可用的容器集群。本文将介绍如何使用 Docker Swarm 构建高可用集群，并提供相关的实践指南和示例代码。
Docker Swarm 模式
Docker Swarm 分为两种模式：单主机模式和多主机模式。
单主机模式
单主机模式是指使用 Docker Swarm 在单台主机上运行多个容器，并使用 Swarm 提供的容器编排功能进行管理。
在单主机模式下，可以使用以下命令初始化 Swarm：
docker swarm init
该命令将创建一个 Swarm，同时使当前机器成为 Swarm 的管理节点（也称为 Manager 节点）。然后可以使用以下命令启动服务：
docker service create --replicas 3 -p 8080:80 --name myservice nginx
以上命令将启动一个 Nginx 服务，该服务会在 Swarm 中运行 3 个副本，并将容器的 80 端口映射到主机的 8080 端口。使用以下命令查看服务状态：
docker service ls
使用以下命令查看服务运行情况：
docker service ps myservice
以上命令将列出运行 myservice 服务的所有容器和节点信息。在单主机模式下，Manager 节点会同时扮演 Worker 节点的角色，管理集群中所有容器的生命周期。
多主机模式
多主机模式是指使用 Docker Swarm 在多台主机上运行多个容器，并使用 Swarm 提供的容器编排功能进行管理。
在多主机模式下，至少需要一台主机作为 Manager 节点，在其上运行 Swarm 管理组件，其他主机作为 Worker 节点，负责运行 Swarm 服务。
使用以下命令初始化 Swarm：
docker swarm init --advertise-addr <MANAGER-IP>
其中，<MANAGER-IP> 为 Manager 节点的 IP 地址。该命令将创建一个新的 Swarm，并使当前机器成为 Swarm 的 Manager 节点。然后可以使用以下命令加入 Swarm：
docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER-IP>:2377
其中，<TOKEN> 为加入 Swarm 时使用的 Token，<MANAGER-IP> 为当前 Swarm 的 Manager 节点 IP 地址。加入 Swarm 后，可以使用以下命令启动服务：
docker service create --replicas 3 -p 8080:80 --name myservice nginx
该命令将启动一个 Nginx 服务，在三个 Worker 节点上各运行一个容器，并将容器的 80 端口映射到主机的 8080 端口。在多主机模式下，Manager 节点负责 Swarm 集群的管理，但不直接运行容器。
构建高可用集群
为了构建高可用的 Docker Swarm 集群，需要考虑以下几个方面：
Manager 节点的高可用
由于 Manager 节点是 Swarm 集群的核心，因此其高可用性是至关重要的。为了实现 Manager 节点的高可用，可以通过以下两种方式进行配置：
- 创建主-从架构的 Manager 节点
可以创建三个以上的 Manager 节点，并将其配置为主从架构。在主节点发生故障时，从节点可以顶替其工作，确保 Swarm 集群正常运行。
- 将 Manager 节点部署到容器中
将 Manager 节点部署到容器中，可通过容器编排技术实现自动故障转移和恢复。当主 Manager 节点故障时，Swarm 集群中的其他 Manager 节点可以自动接管其工作。
Worker 节点的高可用
Worker 节点负责在 Swarm 集群中运行容器。为了实现 Worker 节点高可用，可以使用以下技术：
通过虚拟化技术保障单台物理机的容器隔离和高可用性。
使用 Kubernetes 等容器编排工具实现自动故障转移和恢复。
数据持久化和备份
由于容器是短暂的，不可变的，因此容器中的数据通常需要被持久化到外部存储介质中。为了实现数据持久化，需要考虑以下几个方面：
使用 Docker 数据卷容器或者 Kubernetes 的 PV（Persistent Volume）进行数据持久化。
定期备份容器中的数据，保留多个历史版本，用于数据恢复。
实践指南
本文提供一份使用 Docker Swarm 构建高可用集群的实践指南，相关代码见下：
- 创建 Manager 节点
使用以下命令创建 Manager 节点：
docker swarm init --advertise-addr <MANAGER-IP>
其中，<MANAGER-IP> 为 Manager 节点的 IP 地址。
- 创建 Worker 节点
使用以下命令创建 Worker 节点：
docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER-IP>:2377
其中，<TOKEN> 为加入 Swarm 时使用的 Token，<MANAGER-IP> 为当前 Swarm 的 Manager 节点 IP 地址。
- 部署应用服务
使用以下命令在 Swarm 集群中部署应用服务：
docker service create --replicas 3 -p 8080:80 --name myservice nginx
该命令将启动一个 Nginx 服务，该服务会在 Swarm 集群中运行 3 个副本，并将容器的 80 端口映射到主机的 8080 端口。
- 数据持久化和备份
使用以下命令创建数据卷：
docker volume create mydata
将数据卷挂载到容器中：
docker run -d --name mydata -v mydata:/data ubuntu
其中，mydata 为数据卷的名称，/data 是数据卷在容器中的挂载点。
定期备份容器中的数据，保留多个历史版本，用于数据恢复。
结论
Docker Swarm 是一种强大的容器编排工具，可以让用户在多台主机上高效地管理和部署 Docker 容器。构建高可用的 Swarm 集群需要考虑多个方面，包括 Manager 节点的高可用、Worker 节点的高可用、数据持久化和备份等。本文提供了一份使用 Docker Swarm 构建高可用集群的实践指南，希望对读者有所帮助。
来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/67048680d91dce0dc84f250a