在 Ubuntu 上部署 Docker Swarm 集群（完整指南）
本文适用于 Ubuntu 20.04 / 22.04 LTS，手把手教你搭建一个高可用的 Docker Swarm 集群，包含 1 个管理节点和 2 个工作节点。
Docker Swarm 集群解析
核心概念与架构
Docker Swarm 是 Docker 官方提供的原生容器编排工具，可将多个 Docker 主机（物理服务器、虚拟机、云实例等）抽象为一个统一的虚拟主机，实现集群化管理和服务编排。其架构采用经典的“管理节点（Manager）-工作节点（Worker）”模式：
- 管理节点（Manager）
- 职责：维护集群状态、调度任务、管理配置、负载均衡、故障检测与恢复。
- 高可用性：支持多管理节点（建议奇数个，如3-5个），通过 Raft 共识算法保持状态同步，避免“脑裂”问题。
- 安全性：内置 TLS 加密通信、节点认证、角色授权，支持自动密钥轮换。
- 工作节点（Worker）
- 职责：执行管理节点分配的任务（如运行容器），通过代理（Agent）汇报任务状态。
- 设计哲学：简单可靠，无需感知全局状态，专注于任务执行。
核心优势
- 极简操作体验
- 原生支持：无需额外安装软件，Docker 1.12+ 版本内置 Swarm 功能，直接使用标准 Docker 命令管理集群。
- 声明式服务模型：通过 Docker Compose 文件格式定义服务，支持滚动更新、扩缩容、健康检查等高级特性。
- 服务发现：服务间通过服务名直接通信，无需关心节点位置。
- 高可用性与容错性
- 自动故障转移：节点或容器故障时，自动在其他健康节点重启服务，确保业务连续性。
- 多副本机制：通过设置服务副本数量（
--replicas），确保服务在节点故障时快速恢复。
- 负载均衡与资源优化
- 内置负载均衡：自动分配容器到不同节点，支持轮询、最小连接等策略。
- 智能调度：综合考虑节点资源利用率、网络位置等因素，选择最佳节点运行容器。
- 安全性
- 加密通信：所有节点间通信通过 TLS 加密，防止中间人攻击。
- 网络隔离：支持 Overlay 网络，实现跨节点容器通信，同时隔离不同服务。
适用场景
- 中小规模集群
- 适合需要快速搭建、简单管理的容器化应用，如 Web 服务、微服务架构。
- 对比 Kubernetes（K8s），Swarm 更轻量，学习成本低，适合资源有限或团队熟悉 Docker 的场景。
- 边缘计算与物联网
- 支持资源受限的设备（如树莓派），适合边缘节点分散、需要统一管理的场景。
- 开发与测试环境
- 快速模拟生产环境，验证服务高可用性和负载均衡能力。
一、环境准备
1. 节点规划
| 角色 | 主机名 | IP 地址 |
|---|---|---|
| 管理节点 | manager | 192.168.22.103 |
| 工作节点1 | worker1 | 192.168.22.131 |
| 工作节点2 | worker2 | 192.168.22.215 |
2. 基础配置（所有节点执行）
（1）设置主机名
sudo hostnamectl set-hostname manager # 在 manager 节点
sudo hostnamectl set-hostname worker1 # 在 worker1 节点
sudo hostnamectl set-hostname worker2 # 在 worker2 节点（2）配置 hosts 解析（所有节点）
cat << EOF | sudo tee /etc/hosts
127.0.0.1 localhost
192.168.22.103 manager
192.168.22.131 worker1
192.168.22.215 worker2
EOF（3）关闭交换分区（Swarm 推荐）
sudo swapoff -a
# 永久关闭：注释掉 /etc/fstab 中的 swap 行
sudo sed -i '/ swap / s/^/#/' /etc/fstab（4）允许转发（Docker 网络需要）
cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-docker-swarm.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOFsudo sysctl --system二、安装 Docker Engine（所有节点）
点击安装docker文章
三、初始化 Docker Swarm 集群（仅在 manager 节点）
# 初始化 Swarm，指定本机 IP 用于集群通信
docker swarm init --advertise-addr 192.168.22.135成功后会输出类似：
🔑 请复制好这个 join 命令，下一步要用。
验证集群状态：
docker info | grep -A 5 "Swarm"
# 或
docker node ls
四、添加工作节点（在 worker1 和 worker2 上执行）
在每个工作节点上运行上一步中生成的 docker swarm join 命令，例如：
docker swarm join --token SWMTKN-1-1r8pzafwz111nuuadiny7c9svywve6sll7w8yahrgt3szlyzgl-aiqy7vj7gd1j0oaibj2zeb6gt 192.168.22.103:2377成功提示：
This node joined a swarm as a worker.回到 manager 节点，查看节点状态：
docker node ls输出（状态应为 Ready）：
五、部署测试服务
1. 创建 Overlay 网络（跨主机通信）
docker network create --driver overlay my-overlay2. 部署 Nginx 服务（3 副本）
docker service create \--name web \--publish published=8080,target=80 \--network my-overlay \--replicas 3 \nginx:latest3. 验证服务
docker service ls # 查看服务列表
docker service ps web # 查看副本分布
4. 访问服务
在任意节点（包括 manager、worker1、worker2）上访问：
http://<任意节点IP>:8080
看到 Nginx 欢迎页。
💡 Docker Swarm 的路由网格（Routing Mesh）会自动将请求转发到任意副本。
✅ 至此，你已在 Ubuntu 上成功搭建了一个功能完整的 Docker Swarm 集群！