Ubuntu Docker集群如何搭建

Ubuntu Docker 集群搭建指南

一、方案选型与准备

• 方案对比
  • Docker Swarm：Docker 原生编排，命令与 Docker CLI 一致，适合快速上线与中小规模集群。
  • Kubernetes：生态完备、可扩展性强，适合复杂有状态应用与大规模生产环境。
• 节点规划
  • 建议至少 3 台 Ubuntu 服务器（可 1 管理节点 + 2 工作节点，或 3 管理节点实现管理高可用）。
  • 各节点间网络互通，开放端口：2377/TCP（集群管理）、7946/TCP 与 UDP（节点通信）、4789/UDP（覆盖网络 VXLAN）。
• 基础环境
  • 每台机器安装 Docker Engine 19.03+，设置唯一 hostname，并配置 /etc/hosts 或 DNS 解析。
  • 时间同步（如 chrony/ntp），关闭不必要的防火墙规则（仅放通上述端口）。

二、快速搭建 Docker Swarm 集群

• 步骤 1 初始化管理节点
  • 在管理节点执行（将 <MANAGER_IP> 替换为管理节点内网 IP）：
    • docker swarm init --advertise-addr <MANAGER_IP>
  • 初始化成功后，控制台会输出加入命令，包含 worker 与 manager 的 token。
• 步骤 2 加入工作节点与管理节点
  • 工作节点加入：
    • docker swarm join --token <WORKER_TOKEN> <MANAGER_IP>:2377
  • 添加更多管理节点（实现管理高可用）：
    • 在管理节点获取命令：docker swarm join-token manager
    • 在目标管理节点执行输出的 join 命令。
• 步骤 3 验证集群状态
  • 查看节点：docker node ls（应看到各节点状态为 Ready，管理节点有 Leader/Reachable 标识）
  • 查看 Swarm 信息：docker info | grep -i swarm
• 步骤 4 部署示例服务（Nginx）
  • 创建覆盖网络：docker network create --driver overlay --attachable my-overlay
  • 部署服务：
    • docker service create --name nginx --replicas 3 --publish published=8080,target=80 --network my-overlay nginx:latest
  • 验证：
    • docker service ls、docker service ps nginx
    • 浏览器访问任一节点 IP 的 8080 端口，应看到 Nginx 欢迎页（Swarm 内置路由网格对外暴露端口）。

三、高可用与服务运维要点

• 服务高可用
  • 自动重启：docker service update --restart-condition any --restart-delay 5s --restart-max-attempts 3
  • 滚动更新：docker service update --update-parallelism 2 --update-delay 10s --image nginx:1.25
  • 健康检查：docker service update --health-cmd “curl -f http://localhost || exit 1” --health-interval 5s --health-retries 3 --health-timeout 2s
• 节点维护
  • 排空节点（维护前）：docker node update --availability drain
  • 恢复节点：docker node update --availability active
• 配置与备份
  • 定期备份 Swarm 的 Raft 数据（在管理节点执行），确保管理节点故障时可恢复集群元数据。

四、安全加固与网络注意

• 加固建议
  • 启用 TLS 加密管理通道，限制管理端口 2377 的访问来源，仅允许内网或跳板机访问。
  • 定期轮换证书，最小化节点间与对外暴露面。
• 网络要点
  • 确保 7946/TCP/UDP 与 4789/UDP 未被防火墙拦截，否则节点发现与覆盖网络将异常。
  • 对外暴露建议使用 Swarm 的路由网格（如 8080:80），由集群自动负载到后端任务。

五、进阶 Kubernetes 方案简述

• 若需更强的生态与调度能力，可在 Ubuntu 上用 kubeadm 部署 Kubernetes（示例）：
  • 初始化主节点：sudo kubeadm init --apiserver-advertise-address=<MASTER_IP>
  • 加入工作节点：sudo kubeadm join <MASTER_IP>: --token --discovery-token-ca-cert-hash sha256:
  • 部署应用可用 Deployment/Service 资源对象进行扩缩与暴露。
• 高可用与组件
  • 多 Master 场景常配合 HAProxy + Keepalived 提供 VIP，结合 kubelet/kubeadm 完成控制面高可用与证书管理。