✅创作者:陈书予
🎉个人主页:陈书予的个人主页
🍁陈书予的个人社区,欢迎你的加入: 陈书予的社区
一、 介绍
1.1 Docker Swarm 简介
Docker Swarm 是 Docker 官方的集群管理和编排工具,用于管理多个 Docker 节点和容器,并分发容器到这些节点上运行。Docker Swarm 具有可扩展性、故障转移和负载均衡等优点,使得它成为一种流行的容器编排工具。
1.2 为什么要使用 Docker Swarm 进行 CI/CD
使用 Docker Swarm 进行 CI/CD 有很多优点:
- 通过 Docker Swarm,可以轻松管理和扩展容器化应用程序。Docker Swarm 可以自动地调度和平衡容器实例,可以实现负载均衡,并且还提供了一些伸缩和容错的功能。
- 使用 Docker Swarm 简化了应用程序的部署和管理。使用 Docker Compose YAML 文件,可以定义应用程序和服务,并且使用 Docker Stack 命令将它们部署到 Swarm 集群上。
- Docker Swarm 内置了安全和限制功能,可以保证应用程序在集群中的安全性和可靠性。例如,可以使用 Docker Swarm 内置的 Secrets 功能来管理应用程序的机密信息。
- 使用 Docker Swarm 进行 CI/CD 提供了更快的应用程序部署和测试反馈周期。使用 Docker 镜像作为应用程序的构建单元,并在 Docker Swarm 集群上部署它们,可以更快地推出应用程序功能或修复问题。
二、 准备工作
2.1 安装 Docker
安装 Docker Engine 取决于你的操作系统。以下是 Docker Engine 的安装步骤:
在 Linux 中安装 Docker Engine
- 卸载旧版本的 Docker Engine:
$ sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc
- 安装 Docker Engine:
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release
$ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg
$ echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
2.2 安装 Docker Compose
Docker Compose 是 Docker 官方的工具,用于定义和运行多容器 Docker 应用程序。可以使用以下命令安装 Docker Compose:
$ sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
$ sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
2.3 安装 Git
Git 是一个版本控制系统,用于管理代码库。可以使用以下命令安装 Git:
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install git
2.4 安装 Jenkins
Jenkins 是一个流行的持续集成和持续交付工具,可以用于管理构建、测试和部署应用程序。可以使用以下命令在 Ubuntu 上安装 Jenkins:
$ wget -q -O - https://pkg.jenkins.io/debian-stable/jenkins.io.key | sudo apt-key add -
$ sudo sh -c 'echo deb http://pkg.jenkins.io/debian-stable binary/ > /etc/apt/sources.list.d/jenkins.list'
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install jenkins
安装完成后,可以在浏览器中打开 http://{your-ip-address}:8080,并按照屏幕上的安装向导完成 Jenkins 的安装。
三、 Jenkins 与 Docker Swarm 的集成
3.1 使用 Docker 插件在 Jenkins 中启动 Docker 容器
- 安装 Docker 插件:在 Jenkins 管理界面的插件管理中搜索并安装 Docker 插件。
- 新建 Jenkins 项目:在 Jenkins 欢迎页面点击 “New Item”,输入项目名称并选择 “Freestyle project”,然后点击 “Ok”。
- 配置 Jenkins 项目:在 Jenkins 项目页面中,选择 “Configure” 进入项目配置页面。
- 配置执行 Shell 命令:在项目配置页面中添加 “Execute shell” 构建步骤,并输入需要在 Docker 容器中执行的命令。
示例代码:
echo "Hello, Docker"
配置使用 Docker 容器:在 “Build Environment” 中选择 “Use Docker container”,选择需要启动的 Docker 镜像和容器。如果没有需要的镜像和容器,可以在 “Docker” 中添加一个新的 Docker 环境。
示例代码:
docker run -it ubuntu:latest /bin/bash
保存配置并运行构建任务:保存 Jenkins 项目的配置,并点击 “Build Now” 运行构建任务。在 “Console Output” 中可以查看执行结果。
3.2 使用 Docker Compose 插件在 Jenkins 中启动 Docker stack
- 安装 Docker Compose 插件:在 Jenkins 管理界面的插件管理中搜索并安装 Docker Compose 插件。
- 新建 Jenkins 项目:在 Jenkins 欢迎页面点击 “New Item”,输入项目名称并选择 “Freestyle project”,然后点击 “Ok”。
- 配置 Jenkins 项目:在 Jenkins 项目页面中,选择 “Configure” 进入项目配置页面。
- 配置执行 Shell 命令:在项目配置页面中添加 “Execute shell” 构建步骤,并输入需要在 Docker 容器中执行的命令。
示例代码:
echo "Hello, Docker Compose"
配置使用 Docker Compose:在 “Build Environment” 中选择 “Use Docker Compose”,并选择需要启动的 Docker stack。如果没有需要的 Docker stack,可以在 “Docker Compose” 中添加一个新的 Docker Compose 环境。
示例代码:
docker-compose -f docker-compose.yml up -d
保存配置并运行构建任务:保存 Jenkins 项目的配置,并点击 “Build Now” 运行构建任务。在 “Console Output” 中可以查看执行结果。
3.3 在 Jenkins 中使用 Docker Machine 创建 Docker Swarm 集群
- 安装 Docker Machine 插件:在 Jenkins 管理界面的插件管理中搜索并安装 Docker Machine 插件。
- 新建 Jenkins 项目:在 Jenkins 欢迎页面点击 “New Item”,输入项目名称并选择 “Freestyle project”,然后点击 “Ok”。
- 配置 Jenkins 项目:在 Jenkins 项目页面中,选择 “Configure” 进入项目配置页面。
- 配置执行 Shell 命令:在项目配置页面中添加 “Execute shell” 构建步骤,并输入需要在 Docker Swarm 集群中执行的命令。
示例代码:
docker service ls
配置使用 Docker Machine:在 “Build Environment” 中选择 “Provide Docker Machine environment”,并输入 Docker Swarm manager 节点的 IP 地址和 ssh 登录凭证。
示例代码:
docker-machine create --driver generic --generic-ip-address X.X.X.X --generic-ssh-user USER --generic-ssh-key ~/.ssh/id_rsa docker-swarm-manager
保存配置并运行构建任务:保存 Jenkins 项目的配置,并点击 “Build Now” 运行构建任务。在 “Console Output” 中可以查看执行结果。
四、 Docker Swarm 中的 CI/CD
4.1 Docker Swarm 集群中为应用程序设置 CI/CD 流程
- 在 Docker Swarm 集群中创建应用程序相关的服务和 Docker stack。
- 在 Git 仓库中为应用程序创建 CI/CD 管道文件。
- 使用 CI/CD 管道文件定义自动化构建、测试和部署流程。
- 在 CI/CD 管道中使用 Docker 镜像和容器来构建、运行和测试应用程序。
- 配置 CI/CD 服务器和工具来执行 CI/CD 管道并将应用程序部署到 Docker Swarm 集群。
示例代码:
version: '3.8'
services:
app:
image: my-app-image
deploy:
replicas: 3
update_config:
parallelism: 1
delay: 10s
networks:
frontend:
volumes:
db-data:
4.2 使用 Docker Hub 和 Docker Registry 作为 CI/CD 流程的仓库
- 在 Docker Hub 或者自建 Docker Registry 中创建应用程序相关的镜像仓库。
- 在 Git 仓库中为应用程序创建 CI/CD 管道文件。
- 配置 CI/CD 管道文件,使用 Docker 镜像来构建、运行和测试应用程序,并将镜像推送到 Docker Hub 或者自建 Docker Registry 中。
- 在 Docker Swarm 集群中更新应用程序服务,使用新的镜像来部署应用程序。
示例代码:
version: '3.8'
services:
app:
build:
context: .
dockerfile: Dockerfile
image: my-docker-hub/my-app-image
deploy:
replicas: 3
update_config:
parallelism: 1
delay: 10s
networks:
frontend:
volumes:
db-data:
4.3 在 Docker Swarm 集群中运行 GitLab CI/CD 管道
- 在 GitLab 中创建应用程序相关的项目,并在项目中配置 CI/CD 管道。
- 使用 Docker piplelines 插件配置 CI/CD 管道文件,使用 Docker 镜像和容器来构建、运行和测试应用程序。
- 在 CI/CD 管道中使用 Docker Swarm 集群管理命令,在 Docker Swarm 集群中部署、更新和维护应用程序。
- 配置 CI/CD 服务器和工具来执行 CI/CD 管道,并将应用程序部署到 Docker Swarm 集群。
示例代码:
image: docker:19.03.12
services:
- docker:dind
stages:
- build
- test
- deploy
variables:
DOCKER_DRIVER: overlay2
build:
stage: build
script:
- docker build -t my-app-image .
test:
stage: test
script:
- docker run my-app-image npm test
deploy:
stage: deploy
script:
- docker stack deploy --compose-file docker-compose.yml my-app
五、 高级应用程序部署
5.1 部署多层应用程序到 Docker Swarm 集群
- 创建应用程序镜像和容器:使用 Dockerfile 构建应用程序镜像和容器。
- 创建数据库和缓存服务:使用 Docker Compose 或者 Docker stack 创建数据库和缓存服务。
- 将应用程序镜像上传到 Docker Registry:使用 docker push 命令将应用程序镜像上传到 Docker Registry。
- 在 Docker Swarm 集群中创建应用程序服务:使用 docker service create 命令创建应用程序服务,并指定应用程序镜像、容器、数据库和缓存服务等参数。
- 配置应用程序服务:使用 docker service update 命令更新应用程序服务的参数,如运行时间、副本数等。
- 监控应用程序服务:使用 docker service ps 命令来监控应用程序服务的运行状态。
示例代码:
version: '3.8'
services:
web:
image: my-app-image
deploy:
replicas: 3
update_config:
parallelism: 1
delay: 10s
restart_policy:
condition: any
ports:
- "80:80"
networks:
- frontend
- backend
depends_on:
- db
- cache
db:
image: mysql
command: --default-authentication-plugin=mysql_native_password
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret
MYSQL_DATABASE: mydb
volumes:
- db-data:/var/lib/mysql
networks:
- backend
cache:
image: redis
networks:
- backend
networks:
frontend:
backend:
volumes:
db-data:
5.2 使用 Docker Swarm 网络进行负载均衡和安全访问
- 创建 Docker Swarm Overlay 网络:使用 docker network create 命令创建 Docker Swarm Overlay 网络,用于部署应用程序服务。
- 部署应用程序服务到 Docker Swarm Overlay 网络:使用 docker service create 命令将应用程序服务添加到 Docker Swarm Overlay 网络中,并使用 --network 参数指定 Overlay 网络之前创建的网络名称。
- 为应用程序配置负载均衡和安全访问:使用 Docker Swarm 内置的负载均衡和安全访问功能为应用程序配置规则,如访问控制、TLS 加密、IP 白名单等。
- 监控应用程序服务:使用 docker service ps 命令来监控应用程序服务的运行状态。
示例代码:
version: '3.8'
services:
web:
image: my-app-image
deploy:
replicas: 3
update_config:
parallelism: 1
delay: 10s
restart_policy:
condition: any
ports:
- "80:80"
networks:
- overlay
depends_on:
- db
- cache
db:
image: mysql
command: --default-authentication-plugin=mysql_native_password
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret
MYSQL_DATABASE: mydb
volumes:
- db-data:/var/lib/mysql
networks:
- overlay
cache:
image: redis
networks:
- overlay
networks:
overlay:
driver: overlay
attachable: true
volumes:
db-data:
5.3 使用 Docker Swarm 状态来监视和管理应用程序
- 使用 Docker Swarm 状态命令来监视 Docker Swarm 集群和服务的状态,例如使用 docker service ls 和 docker stack ps 命令查询服务的状态。
- 使用 Docker Swarm API 和 GUI 工具来管理 Docker Swarm 集群和服务。
- 使用 Docker Swarm 组件和插件来自动化和简化 Docker Swarm 集群和服务的监视和管理工作。
示例代码:
$ docker service ls
ID NAME MODE REPLICAS IMAGE
c7h5i5t282io app replicated 3/3 my-app-image
$ docker stack ps my-stack
ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE
9ofoo2dzxm2b app.1 my-app-image node-1 Running Running 3 hours ago
3jia9m67ejah app.2 my-app-image node-2 Running Running 3 hours ago
df3qzeavwx9a app.3 my-app-image node-3 Running Running 3 hours ago
六、 总结
6.1 Docker Swarm 的优缺点
优点:
- 内置支持 Docker 命令和 Docker API,与 Docker 集成度高。
- 使用简单,易于学习和部署。
- 内置支持服务发现、负载均衡、故障容错和水平伸缩等功能。
- 可以与 Docker Registry 和 CI/CD 工具进行无缝集成。
- 可以部署到单机或者分布式多节点的环境中。
- 支持 Docker Secret 管理机密信息。
- 开源免费,社区活跃,有大量的文档和示例可用。
缺点:
- 缺乏某些高级功能,例如更复杂的网络管理和资源调度。
- 性能和规模方面有限制,不适合大型和高负载的生产环境。
- 对新手来说,安全性和稳定性可能会成为挑战。
6.2 Docker Swarm 在 CI/CD 中的作用
6.2.1 自动化应用程序构建和部署
Docker Swarm 能够集成到 CI/CD 工具中,实现自动化的应用程序构建和部署。通过 docker build 命令来构建镜像,并将构建好的镜像上传到 Docker Swarm 集群中。这样,开发人员可以更快地部署新的应用程序,并且可以在整个部署过程中进行不断的测试和迭代,从而提高开发效率和质量。
6.2.2 自动化的测试和持续集成
Docker Swarm 支持多种类型的测试工具和持续集成工具,可以自动执行测试和持续集成的流程。通过在 Docker Swarm 中运行应用程序,可以进行更快速的测试,并在流程中自动执行第一个版本的部署。这样可以有效提高开发团队的生产力和应用程序的质量。
6.3 计划未来在 Docker Swarm 中实施的功能
Docker 一直在不断的发展,并且有着很多计划可供实施以改进 Docker Swarm。以下是一些 Docker Swarm 未来计划中的主要功能:
6.3.1 自治式容器调度
随着 Swarm 群集的扩大,对容器调度的自动管理越来越重要。未来版本的 Docker Swarm 将支持完全自治的容器调度,这样用户就不必再手动管理容器,也可以避免容器的存在时间过长而导致的无用资源的占用。
6.3.2 Docker Swarm 编排文件
Docker Swarm 编排文件是一种将多个容器组合成一组服务的 YAML 文件。用户可以在其中指定启动顺序、容器状态等信息。此功能是一种在 Docker Swarm 中定义和管理应用程序的方式,可以简化流程并减少错误。
6.3.3 应用程序插件
Docker Swarm 的插件是一种简化配置和部署应用程序组件的工具。未来的 Docker Swarm 插件将使用户能够轻松地添加新的服务和功能。这将使其更加适合于复杂的应用程序和大规模集群。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-426179.html
6.3.4 自适应调度
未来版本的 Docker Swarm 将支持更强大的自适应调度,通过自动识别服务器资源瓶颈和容器消耗率,进行智能调度以满足更高性能、更少资源浪费和更优质服务的需求。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-426179.html
到了这里,关于持续交付的力量: 使用Docker Swarm进行CI/CD的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!