4 台 2C2G 服务器逆袭！手把手教你用 Docker Swarm+Portainer 打造超便捷集群

在资源有限的情况下，如何最大化服务器性能？本文将基于 4 台 2C2G 服务器，带你通过 Docker Swarm 和 Portainer 构建高效集群，轻松实现资源整合与可视化管理。

在这里插入图片描述

一、集群规划与架构设计

1. 硬件配置

4 台 2C2G 服务器（示例 IP：192.168.1.100~192.168.1.103），操作系统统一是使用 Ubuntu 20.04 LTS。

2. 角色分配

节点 IP角色职责描述

192.168.1.100	Swarm Manager	集群管理节点（主管理节点）
192.168.1.101	Swarm Worker	工作节点
192.168.1.102	Swarm Worker	工作节点
192.168.1.103	Swarm Worker	工作节点

3. 架构图

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工作节点

管理节点

Swarm管理API

Portainer 9000端口

容器服务

192.168.1.101

192.168.1.102

192.168.1.103

192.168.1.100

客户端浏览器

应用容器

二、环境准备（所有节点）

1. 安装 Docker CE

\\# 更新包索引

sudo apt update

\\# 安装依赖工具

sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common

\\# 添加Docker官方GPG密钥

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add –

\\# 添加Docker软件源

sudo add-apt-repository "deb \\[arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \\$(lsb\\_release -cs) stable"

\\# 安装Docker CE

sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

\\# 启动Docker服务并设置开机自启

sudo systemctl enable –now docker

\\# 允许当前用户管理Docker（非必须，建议使用sudo）

sudo usermod -aG docker \\$USER

2. 检查 Docker 版本（需 >=1.12）

docker –version

\\# 预期输出类似：Docker version 24.0.6, build ed223bc

3. 开放集群通信端口（所有节点）

sudo ufw allow 2377/tcp # Swarm管理端口

sudo ufw allow 7946/tcp # 容器网络通信（TCP）

sudo ufw allow 7946/udp # 容器网络通信（UDP）

sudo ufw allow 4789/udp # 容器overlay网络

sudo ufw allow 9000/tcp # Portainer管理端口（仅管理节点）

sudo ufw enable

三、初始化 Swarm 集群（管理节点 192.168.1.100）

1. 初始化管理节点

docker swarm init –advertise-addr 192.168.1.100

执行后会输出工作节点加入命令，类似：

Swarm initialized: current node (abcdef123456) is now a manager.

To add a worker to this swarm, run the following command:

docker swarm join –token SWMTKN-1-4567890abcdef1234567890 192.168.1.100:2377

2. 查看集群节点状态

docker node ls

\\# 预期输出：只有当前管理节点，状态为Ready，角色为Manager

四、添加工作节点（192.168.1.101~103）

在每台工作节点执行初始化时输出的加入命令：

docker swarm join –token SWMTKN-1-4567890abcdef1234567890 192.168.1.100:2377

验证节点加入

在管理节点再次执行：

docker node ls

\\# 预期输出4个节点，1个Manager，3个Worker，状态均为Ready

五、部署 Portainer 可视化管理工具（管理节点）

1. 创建数据卷（持久化存储配置）

docker volume create portainer\\_data

2. 运行 Portainer 服务

docker service create \\\\

\\–name portainer \\\\

\\–publish 9000:9000 \\\\

\\–constraint 'node.role == manager' \\\\

\\–mount type=bind,src=//var/run/docker.sock,dst=/var/run/docker.sock \\\\

\\–mount type=volume,src=portainer\\_data,dst=/data \\\\

portainer/portainer-ce:latest -H unix:///var/run/docker.sock

参数说明：

–constraint：确保 Portainer 仅在管理节点运行

–mount：挂载 Docker 套接字实现集群管理，数据卷存储配置

3. 访问 Portainer 界面

在浏览器输入：http://192.168.1.100:9000

首次访问设置管理员密码（建议强密码）

选择 “Connect to a Docker environment”

选择 “Swarm mode” 并点击 “Connect”

六、集群验证与基本操作

1. 查看节点状态（Portainer 界面）

进入 “Nodes” 页面，应显示 4 个节点，状态均为 Active

Manager 节点显示 “Leader” 标识，Worker 节点显示资源使用情况

2. 部署测试服务（Nginx 示例）

命令行部署（管理节点）

docker service create \\\\

\\–name web-service \\\\

\\–replicas 3 \\\\

\\–port 80:80 \\\\

nginx:alpine

Portainer 界面部署

进入 “Stacks” 页面，点击 “Add stack”

使用 Docker Compose 格式部署（示例如下）：

version: '3'

services:

web:

image: nginx:alpine

ports:

\\- "80:80"

deploy:

replicas: 3

3. 验证负载均衡

访问任意节点 IP 的 80 端口，会轮询到不同 Nginx 容器实例

curl 192.168.1.100

curl 192.168.1.101

\\# 输出应显示不同的容器ID（通过查看容器日志确认）

七、资源优化与最佳实践

1. 限制容器资源（防止单个容器耗尽节点资源）

docker service create \\\\

\\–name restricted-service \\\\

\\–replicas 2 \\\\

\\–limit-cpu 1.0 \\ # 最多使用1个CPU核心

\\–limit-memory 1024m \\ # 最多使用1GB内存

\\–reserve-cpu 0.5 \\ # 至少保留0.5个CPU

\\–reserve-memory 512m \\ # 至少保留512MB内存

nginx:alpine

2. 节点标签分组（示例：区分数据库节点）

为特定节点添加标签

docker node update –label-add role=database 192.168.1.101

部署服务时指定标签约束

deploy:

placement:

constraints:

\\- node.labels.role == database

3. 监控集群资源

在 Portainer 界面的 “Monitoring” 页面可实时查看：

节点 CPU / 内存 / 磁盘使用情况

服务副本运行状态

容器日志实时监控

八、常见问题处理

1. 节点加入失败

检查防火墙是否开放 2377/7946/4789 端口

确认管理节点 IP 可被工作节点访问（ping 测试）

重新生成加入令牌：docker swarm join-token worker

2. Portainer 无法连接集群

检查/var/run/docker.sock权限是否正确

重启 Portainer 服务：docker service rm portainer && 重新执行部署命令

3. 服务调度不均衡

检查节点资源使用情况（Portainer 监控页面）

添加资源约束或节点标签重新调度任务

九、总结

通过 4 台 2C2G 服务器搭建的 Docker Swarm 集群，配合 Portainer 可视化管理，实现了：

计算资源的集中管理与弹性分配

容器服务的高可用性与负载均衡

可视化的集群监控与便捷操作

此方案适用于中小规模微服务架构、分布式应用测试环境或轻量级生产集群。后续可根据业务需求扩展节点数量，通过 Swarm 的动态调度能力灵活分配资源。