微服务实战系列之玩转Docker（十三）

前言

LB是Load Balance的简称，即负载均衡。我们几乎在各种业务场景中，均会涉及到该方面的要求。那么在Swarm集群中，同样也具备相应的能力，无论集群内外，均有一套体系在支持它正常的运转。

Q：Swarm cluster如何实现LB

1. 资源准备

为简单演示，博主只准备一个manager节点，2个worker节点：

序号	节点名称	节点类型
1	docker-manager1（192.168.8.106）	manager
2	docker-worker1（192.168.8.102）	worker
3	docker-worker2（192.168.8.107）	worker

2. 部署集群

部署集群前，先通过docker info，查看当前资源是否已加入集群：

如图所示，即可使用该资源。

2.1 docker swarm init

创建manager节点：

docker swarm init --advertise-addr 192.168.8.106

2.2 docker swarm join

将worker1和worker节点加入群中：

docker swarm join --token SWMTKN-1-067ibmikpm0rfoul8o9503axos0lu8j6jrqbniri0d0450uw31-57llng2629thpec0ssnxaioq5 192.168.8.106:2377

以上均执行完成后，可在manager节点，查看当前集群：

2.3 docker serivce create

首先通过docker service ls，查看当前集群是空的，没有run任何服务：

接下来，博主依然以nginx为例，发布并查看：

至此，第一个service成功发布了。此刻你可以通过一个LB设备，部署该Service，达到外部访问service的目的。那么内部负载又如何体现的呢？先来看看它的网络细节吧。

3. 查看网络

3.1 VIP

VIP是虚拟IP，是集群内部为统一路由service请求而提供的公共的虚拟IP。当service发布完成后，我们可以通过docker service inspect [SERVICE_NAME]查看VirtualIPs：

docker service inspect my_nginx

这里我们可以看到有1个VirtualIPs，具体指代什么，请紧随博主，以防迷路。

3.2 service运行的网络

首先通过docker network ls，查看当前manager有哪些network：

接着，通过docker network inspect查看每个网络后，我们发现当前Swarm集群，其实是运转在ingress网络上，具体信息如下：

[root@docker-manager1 ~]# docker network inspect ingress
[
    {
        "Name": "ingress",
        "Id": "l6kyva24ra9uako41qar66lnk",
        "Created": "2024-08-21T09:15:00.738521076+08:00",
        "Scope": "swarm",
        "Driver": "overlay",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "10.0.0.0/24",
                    "Gateway": "10.0.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": false,
        "Ingress": true,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "360b075fbe4a0f956f0ff99ed717427d7a8d320c31e638b51d3a371115d2cde4": {
                "Name": "my_nginx.1.jmxvtc22vm4lrt5bjnyuyl0qz",
                "EndpointID": "b3fa857b6c4479ef74fa36c0b38f26baedfad695ef0597e435c802c9459a8d3d",
                "MacAddress": "02:42:0a:00:00:0a",
                "IPv4Address": "10.0.0.10/24",
                "IPv6Address": ""
            },
            "ingress-sbox": {
                "Name": "ingress-endpoint",
                "EndpointID": "e4420b911ffa57252096b18b5692aba55bc4495085e2d19b9feff0bd31597b4e",
                "MacAddress": "02:42:0a:00:00:02",
                "IPv4Address": "10.0.0.2/24",
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {
            "com.docker.network.driver.overlay.vxlanid_list": "4096"
        },
        "Labels": {},
        "Peers": [
            {
                "Name": "9cf849d5dce7",
                "IP": "192.168.8.106"
            },
            {
                "Name": "7423c5d2941b",
                "IP": "192.168.8.102"
            },
            {
                "Name": "161d9bb60c3f",
                "IP": "192.168.8.107"
            }
        ]
    }
]

3.3 网络底层原理

进一步探索，通过iptables -nvL -t nat，我们得知服务的请求流量统一转向172.18.0.2上了。

而这个IP就和docker_gwbridge有关了，不信你瞧：

[root@docker-manager1 ~]# docker network inspect docker_gwbridge
[
    {
        "Name": "docker_gwbridge",
        "Id": "5e88db78989e93b0b3ff577e8a42656dfc895d6e32f4a3fb042b76ee1192da91",
        "Created": "2024-08-15T10:25:32.673879398+08:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.18.0.0/16",
                    "Gateway": "172.18.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": false,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "360b075fbe4a0f956f0ff99ed717427d7a8d320c31e638b51d3a371115d2cde4": {
                "Name": "gateway_7e8f8ae17322",
                "EndpointID": "7012cbdeba6c094f811b9dc0391898c144d092164aa47c7c8c085c47606abc92",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:03",
                "IPv4Address": "172.18.0.3/16",
                "IPv6Address": ""
            },
            "ingress-sbox": {
                "Name": "gateway_ingress-sbox",
                "EndpointID": "d57e8cd714f31c1d2734ad200933236907dbfef721a0eeeef309c676319643c9",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:02",
                "IPv4Address": "172.18.0.2/16",
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {
            "com.docker.network.bridge.enable_icc": "false",
            "com.docker.network.bridge.enable_ip_masquerade": "true",
            "com.docker.network.bridge.name": "docker_gwbridge"
        },
        "Labels": {}
    }
]

docker_gwbridge网络中有一块网络资源名为：ingress-sbox（IP正是172.18.0.2）：

也就是所有的service请求最终都通过ingress-box完成路由。我们可以通过下图，对Swarm集群的整个网络进行分解掌握：（请沿着红箭头的方向观察）

Process：Start——>client service request——>gwbridge(default)——>ingress(default)——>向其他集群内节点分发>——>End

结语

Swarm集群的高可用，内部有ingress网络支持，外部可通过HA proxy支持，从而实现集群式服务，保障任一节点down就有新的节点补位。

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系列回顾

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微服务实战系列之玩转Docker（十二）
微服务实战系列之玩转Docker（十一）
微服务实战系列之玩转Docker（十）
微服务实战系列之玩转Docker（九）
微服务实战系列之玩转Docker（八）
微服务实战系列之玩转Docker（七）
微服务实战系列之玩转Docker（六）
微服务实战系列之玩转Docker（五）
微服务实战系列之玩转Docker（四）
微服务实战系列之玩转Docker（三）
微服务实战系列之玩转Docker（二）
微服务实战系列之玩转Docker（一）
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