項目八

部署和管理DockerSwarm集群Docker容器技術應用學習目標（1）了解DockerSwarm的概念（2）理解DockerSwarm的工作原理（3）掌握配置DockerSwarm集群各節點系統環境的方法（4）掌握部署DockerSwarm集群的方法（5）掌握管理DockerSwarm集群的方法8.1.1DockerSwarm概述DockerSwarm概述1.集群

集群是由多臺相互獨立的主機或服務器利用通信網絡組成的系統，每臺主機或服務器（稱為集群的節點）協同工作，作為一個整體進行管理并為用戶提供服務。作為大規模數據處理和云計算等領域的基礎設施，集群主要有以下特點：?高性能：集群能夠跨主機或服務器提供服務，其性能遠遠大于單個主機或服務器。?高可用性：當集群中的某個節點發生故障時，其他節點會自動接管其工作，確保服務不會中斷。?可伸縮性：當需要更多或更少的計算能力時，可以方便地在集群中添加或減少節點，實現性能的彈性伸縮。?負載均衡：任務會被均勻地分配到集群中的各個節點上，確保每個節點的工作負載都保持在合理的范圍內。?數據冗余：集群中的數據會在多個節點之間進行備份，確保數據的安全性和完整性。?統一管理：集群通過統一的管理接口或工具對系統進行管理和監控。DockerSwarm概述2.DockerSwarm的基本架構DockerSwarm是Docker公司在2014年12月發布的容器編排工具,其功能與DockerCompose相似。DockerCompose在單個主機或服務器上管理多個容器，而DockerSwarm將多臺主機或服務器構成一個Docker集群，通過API管理多個主機或服務器上的Docker容器，并結合Overlay網絡實現容器的調度與相互訪問，更適合部署微服務。DockerSwarm的基本架構如圖所示：DockerSwarm概述DockerSwarm具有以下功能：（1）容器編排：根據用戶定義的規則和策略,DockerSwarm在多個主機或服務器上自動部署和管理容器，實現容器的自動化編排。（2）服務發現：DockerSwarm提供了內置的服務發現機制，允許容器之間相互通信和發現,無需手動配置IP地址或端口映射。（3）負載均衡:DockerSwam支持負載均衡功能,可以將流量均勻地分配到多個容器之間，提高系統的性能。（4）彈性伸縮：DockerSwamm能夠根據實際需求動態地擴展或縮減容器的數量，應對流量的變化和負載的增減。（5）滾動更新：設置更新策略，通過Docker服務的更新功能來實現并行更新或順序更新。在更新過程中，DockerSwarm會逐步替換舊的容器，直到所有容器都更新完成。（6）聲明式服務模型?：使用聲明的方式定義各種所期望的服務狀態，首先聲明要運行的任務數，DockerSwarm集群通過添加或刪除任務來自動調整以維持所需的狀態。

8.1.2DockerSwarm

的工作原理DockerSwarm的工作原理在DockerSwarm集群中，一個或多個節點被指定為管理節點（Manager），提高集群的高可用性,負責管理和控制集群，如維護集群的狀態信息、調度容器、處理用戶請求等；其它節點作為工作節點（Worker），負責運行服務，如接收Manager的任務分配，執行相應的容器操作等。DockerSwarm使用Raft算法管理整個集群狀態，維護集群的狀態一致性，包括服務、任務和網絡的狀態。Raft算法是一種用于維護分布式系統狀態一致性的復制控制協議，當集群中的管理節點發生故障時，其余的管理節點會通過Raft協議來選舉新的領導者來維護集群的持續運行。DockerSwarm的工作原理DockerSwarm的工作過程如下：（1）初始化集群：通過運行dockerswarminit命令指定一臺主機為集群的管理節點Manager。（2）加入Swarm節點：通過運行dockerswarmjoin命令將其他主機作為工作節點加入集群中。（3）部署服務：在管理節點Manager上，使用dockerservice命令部署服務，可以根據需求指定一個或多個副本。（4）調度任務：管理節點Manager上的調度器（scheduler）負責分配任務給工作節點。（5）任務執行：在工作節點上，接收并執行管理節點Manager分配的任務。（6）更新服務：通過dockerserviceupdate命令可以更新服務的配置，如鏡像或其他屬性，確保服務能夠適應不斷變化的需求和環境。（7）擴縮縮容：通過dockerservicescale命令可以調整服務副本的數量，實現擴容和縮容。

任務實施任務實施1.

配置DockerSwarm集群各節點的系統環境（1）任務目標掌握配置DockerSwarm集群各節點系統環境的方法（2）任務內容克隆三臺主機，并設置其IP地址各主機連接遠程管理工具MobaXterm設置各主機的主機名稱配置各主機的主機名解析設置防火墻Firewalld（3）完成任務所需的設備和軟件

一臺安裝Windows10操作系統的計算機VMwareWorkstation，Docker遠程管理工具MobaXterm任務實施2.

部署DockerSwarm集群（1）任務目標掌握部署DockerSwarm集群的方法（2）任務內容創建Dockerswarm集群添加工作節點到Dockerswarm集群查看Dockerswarm集群中各節點的狀態件（3）完成任務所需的設備和軟件

一臺安裝Windows10操作系統的計算機VMwareWorkstation，Docker遠程管理工具MobaXterm任務實施3.

管理DockerSwarm集群（1）任務目標掌握管理DockerSwarm集群的方法（2）任務內容Dockerswarm集群的服務管理Dockerswarm集群的網絡管理Dockerswarm集群的數據卷管理（3）完成任務所需的設備和軟件

一臺安裝Windows10操作系統的計算機VMwareWorkstation，Docker遠程管理工具MobaXterm雙創視角七牛云在車載智能中的應用七牛云攜手合作伙伴基于車載攝像頭、AI智能盒子、直播與實時互動等技術打造可視化安全出行、車聯網等場景化解決方案，幫助車企實現數字化轉型和升級，加快產品和服務創新。面向乘用車和商用車，為駕駛員行為監管、貨物搬運檢測、行車路況及停車安全監控提供可視化視頻管理業務，包括視頻連接上云、云上按需錄制、按需截圖等功能。支持現有設備無需改造即可上云；提供標準、低頻、歸檔三種存儲類型，滿足客戶對存儲性能、成本的不同訴求；集視頻截圖、錄制、檢索、對講、PTZ控制等功能于一體。基于七牛云LiveNet實時流網絡技術，七牛云視頻監控QVS在云端收流后，跨地域跨運營商分發加速，可體驗極速視頻服務。告警關聯視頻上傳七牛云對象存儲Kodo，結合斷點續傳及異地容災能力，關鍵視頻云上永久存儲，可靠性高。基于七牛云豐富的AI算法模型與海量訓練結果，提供疲勞駕駛、違禁品運輸、行車安全等場景化AI能力，大幅提升用車安全、滿足行業合規要求。服務端全天候質量監測，實時感知各類情況，保障音視頻互動體驗。項目小結本項目介紹了DockerSwarm的基本知識及其工作原理等內容，完成了配置DockerSwarm集群各節點的系統環境、部署和管理DockerSwarm集群等操作任務，讓讀者對DockerSwarm集群有一定認識。

習題測試習題測試一、單選題1．（

）是由多臺相互獨立的主機或服務器利用通信網絡組成的系統，每臺主機或服務器協同工作，作為一個整體進行管理并為用戶提供服務。A.計算機B.虛擬機C.倉庫D.集群2．（

）是指當集群中的某個節點發生故障時，其他節點會自動接管其工作，確保服務不會中斷。A.高性能B.高可用性C.可伸縮性D.負載均衡3．集群通過統一的（

）或工具對系統進行管理和監控。A.工作節點B.管理節點C.管理接口D.網絡接口二、多選題1．DockerSwarm集群中運行的多個節點被分為（

）。A.存儲節點B.網絡節點C.管理節點D.工作節點2．管理節點負責管理集群，包括（

）等。A.維護集群狀態B.調度任務C.分配資源D.存儲