Docker Stack(堆栈) 部署多服务集群，多服务编排

1、Docker Stack简介

Docker Stack(堆栈) 是在 Swarm 上管理服务堆栈的工具。而在以前文章docker swarm集群搭建
介绍的 Docker Swarm 只能实现对单个服务的简单部署，于是就引出了Docker Stack。

上面我们介绍到

docker-compose：可以在一台机器上使用docker-compose.yml轻松部署多个服务（如nginx,php,mysql）
docker swarm：将一个服务部署至多台机器（如nginx，部署到机器1，机器2，机器3）

那Docker Stack(堆栈) 是将docker-compose和docker swarm结合起来，在多台服务器集群，部署多个服务。Docker Stack 使用与 Docker Compose 相同的 YAML 文件格式来定义服务堆栈。

2、Docker Stack部署应用

同样以部署nginx为例子，用YAML文件格式编排来部署应用。

2.1、编写YAML文件

创建文件夹，在此文件夹进行工作

mkdir stack-web
cd stack-web

编辑docker-compose.yml

vim docker-compose.yml

内容如下：

version: '3.6'
services:

  nginx:
    image: nginx:latest
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
    deploy:
      replicas: 2
      restart_policy:
        condition: on-failure
      update_config: 
        parallelism: 2
        delay: 10s
        monitor: 30s
        max_failure_ratio: 0.1
        order: start-first
    ports:
      - 80:80
      - 443:443
    networks:
      - nginx_net

networks:
  nginx_net:
    external: true

在 Swarm 中，你可以使用相同的 Compose 文件来部署这个应用。但有些参数是 Swarm 特有的配置，比如副本数量和部署模式，如deploy标签下是针对堆栈我们在原有 Compose 文件里增加的内容。

上面关于deploy的参数说明：

restart_policy

配置容器的重新启动，代替 restart

condition：值可以为 none 、on-failure 以及 any(默认)

delay：尝试重启的等待时间，默认为 0

max_attempts：在放弃之前尝试重新启动容器次数（默认：从不放弃）。如果重新启动在配置中没有成功 window，则此尝试不计入配置 max_attempts 值。例如，如果 max_attempts 值为 2，并且第一次尝试重新启动失败，则可能会尝试重新启动两次以上。windows：在决定重新启动是否成功之前的等时间，指定为持续时间（默认值：立即决定）。

update_config

配置更新服务，用于无缝更新应用（rolling update)

parallelism：一次性更新的容器数量

delay：更新一组容器之间的等待时间。

failure_action：如果更新失败，可以执行的的是 continue、rollback 或 pause （默认）

monitor：每次任务更新后监视失败的时间(ns|us|ms|s|m|h)（默认为 0）

max_failure_ratio：在更新期间能接受的失败率

order：更新次序设置，top-first（旧的任务在开始新任务之前停止）、start-first（新的任务首先启动，并且正在运行的任务短暂重叠）（默认 stop-first）

2.2、部署堆栈

接下来用以下命令运行部署堆栈

sudo docker stack deploy -c docker-compose.yml nginx-stack

这个命令会创建一个名为 nginx-stack 的堆栈，并根据 Compose 文件中的定义创建服务。
参数说明：
–bundle-file：【实验阶段】分布式应用程序包文件的路径
-c --compose-file ：Stack File 路径
–prune：删除不再被引用的服务
–resolve-image：查询 Registry 以解决镜像摘要和支持的平台可选值：always(默认)、changed、never
–with-registry-auth：向 Swarm 代理发送 Registry 认证详细信息

部署完成后可以用docker stack ls 和 docker stack ps 查看服务节点。
也可以用上面的swarm命令查看服务，docker service ls 和docker service ps。

运行结果如下显示，部署完成。

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker stack deploy -c docker-compose.yml nginx-stack
Since --detach=false was not specified, tasks will be created in the background.
In a future release, --detach=false will become the default.
Creating service nginx-stack_nginx

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker stack ls
NAME          SERVICES
nginx-stack   1

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker stack ps nginx-stack
ID             NAME                  IMAGE          NODE      DESIRED STATE   CURRENT STATE           ERROR     PORTS
wexhzl04qrr0   nginx-stack_nginx.1   nginx:latest   ubuntu    Running         Running 7 minutes ago             
wxt7ovydh38t   nginx-stack_nginx.2   nginx:latest   ubuntu    Running         Running 7 minutes ago             

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker service ls
ID             NAME                MODE         REPLICAS   IMAGE          PORTS
qme9n3kq0zxu   nginx-stack_nginx   replicated   2/2        nginx:latest   *:80->80/tcp, *:443->443/tcp

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker service ps nginx-stack_nginx
ID             NAME                  IMAGE          NODE      DESIRED STATE   CURRENT STATE            ERROR     PORTS
wexhzl04qrr0   nginx-stack_nginx.1   nginx:latest   ubuntu    Running         Running 31 seconds ago             
wxt7ovydh38t   nginx-stack_nginx.2   nginx:latest   ubuntu    Running         Running 31 seconds ago

浏览器输入IP访问测试，部署完成。
在这里插入图片描述
常用命令：

docker stack deploy	部署新的堆栈或更新现有堆栈
docker stack ls	列出现有堆栈
docker stack ps	列出堆栈中的任务
docker stack rm	删除一个或多个堆栈
docker stack services	列出堆栈中的服务

docker stack和docker service 命令有点类似，实际上，Docker Stack是建立在Docker Service之上的一种更高级的抽象。

使用Docker Service时，可以单独管理每个服务，并对其进行伸缩、更新和删除。而使用Docker Stack时，可以将一组相关的服务捆绑在一起，并通过编排文件定义它们之间的关系和依赖性，方便一次性部署和管理整个应用程序。根据您的需求选择合适的工具，单个服务使用Docker Service，复杂应用程序使用Docker Stack。

3、Docker Stack部署多服务应用

上面我们部署了单服务nginx应用，有点简单，为了实现stack更大的左右，我们可以同时部署多服务应用。

示例，同时部署wordpress和mysql服务

编辑YAML文件

vim docker-compose.yml

内容如下

version: '3.8'

services:
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    ports:
      - "80:80"
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db
      WORDPRESS_DB_NAME: wordpress
      WORDPRESS_DB_USER: wordpress
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: qwe12345
    networks:
      - web-network
    deploy:
      replicas: 2
      restart_policy:
        condition: on-failure
        delay: 5s
        max_attempts: 3
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 10s

  db:
    image: mysql:latest
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example
      MYSQL_DATABASE: wordpress
      MYSQL_USER: wordpress
      MYSQL_PASSWORD: qwe12345

    volumes:
      - ./mysql-data:/var/lib/mysql
    #设置网络
    networks:
      - web-network
    deploy:
    #当前容器的扩展类型  replicated可扩展，global不可扩展
      mode: global
      placement:
        constraints:
        # 指定容器部署节点manager
          - node.role == manager

networks:
  web-network:
    driver: overlay

以上mysql的deploy有所不同，因为这里考虑mysql只需要一个就行，不需要多个服务器，所以部署在管理节点即可，根据使用情况调整。

由于上面mysql挂载了文件夹存储数据，所以在当前创建文件夹，否则会因找不到文件夹mysql启动失败。

mkdir mysql-data

启动部署编排

sudo docker stack deploy -c docker-compose.yml wordpress-stack

用docker stack ls 和docker stack ps wordpress-stack查看启动服务信息

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker stack ls
NAME              SERVICES
wordpress-stack   2

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker stack ps wordpress-stack
ID             NAME                                           IMAGE              NODE      DESIRED STATE   CURRENT STATE            ERROR     PORTS
9e8ustjfy021   wordpress-stack_db.xcpn4el8vvs2hymojpbay8m6q   mysql:latest       ubuntu    Running         Running 7 seconds ago              
pzxcwpxoupmw   wordpress-stack_wordpress.1                    wordpress:latest   ubuntu    Running         Running 12 seconds ago             
jjdn4s2a53e8   wordpress-stack_wordpress.2                    wordpress:latest   ubuntu    Running         Running 12 seconds ago

也可以用swarm的命令 service，查看每个服务对于的node节点信息，如下显示。
wordpress已经分配2个副本，db按要求只有一个节点。

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker service ls
ID             NAME                        MODE         REPLICAS   IMAGE              PORTS
ubgozw57txda   wordpress-stack_db          global       1/1        mysql:latest       
060g92r8f8ys   wordpress-stack_wordpress   replicated   2/2        wordpress:latest   *:80->80/tcp
ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker service ps 060g92r8f8ys
ID             NAME                          IMAGE              NODE      DESIRED STATE   CURRENT STATE           ERROR     PORTS
pzxcwpxoupmw   wordpress-stack_wordpress.1   wordpress:latest   ubuntu    Running         Running 8 minutes ago             
jjdn4s2a53e8   wordpress-stack_wordpress.2   wordpress:latest   ubuntu    Running         Running 8 minutes ago             

ubuntu@ubuntu:~/stack-web$ sudo docker service ps ubgozw57txda
ID             NAME                                           IMAGE          NODE      DESIRED STATE   CURRENT STATE           ERROR     PORTS
9e8ustjfy021   wordpress-stack_db.xcpn4el8vvs2hymojpbay8m6q   mysql:latest   ubuntu    Running         Running 8 minutes ago