Docker Swarmでクラスタリングする【複数サーバーでコンテナを管理】

Docker Swarmは、複数のDockerホスト（サーバー）をひとつのクラスターとして管理するためのコンテナオーケストレーションツールです。Dockerに標準で組み込まれており、追加インストールなしで使えるのが大きな特徴です。この記事ではDocker Swarmの基本概念から実際のクラスター構築・運用方法まで詳しく解説します。

Docker Swarmとは？
1. Docker Swarmの主なメリット
Swarmの構成要素
1. ManagerノードとWorkerノード
2. サービスとタスク
Docker Swarmのセットアップ
サービスの作成とスケーリング
Docker Stackでアプリをデプロイする
よく使うDocker Swarmコマンド一覧
Docker SwarmとKubernetesの比較
まとめ

Docker Swarmとは？

Docker Swarmは複数台のサーバーをまとめて「クラスター」として扱い、コンテナを自動的に分散配置・スケーリング・障害復旧してくれる仕組みです。

Docker Swarmの主なメリット

高可用性：1台のサーバーが落ちても他のサーバーでコンテナを自動的に再起動
スケーリング：コマンド一発でコンテナの数を増減できる
ロードバランシング：トラフィックを複数のコンテナに自動分散
ローリングアップデート：サービスを止めずにコンテナを順番に更新
Docker標準：追加インストール不要、docker-compose.ymlをそのまま流用できる

Swarmの構成要素

ManagerノードとWorkerノード

役割	説明
Managerノード	クラスター全体の管理・スケジューリングを担当。Workerへの指示を出す
Workerノード	Managerの指示に従ってコンテナ（タスク）を実際に実行する

Managerは奇数台（1、3、5台）構成が推奨されます。3台のManagerで1台が故障しても動き続けます（過半数が必要なため）。

サービスとタスク

用語	説明
サービス	「このコンテナを3台動かす」という定義。Swarmの管理単位
タスク	サービスが各ノードで実際に起動したコンテナのインスタンス
スタック	複数のサービスをまとめたもの。docker-compose.ymlで定義

Docker Swarmのセットアップ

前提条件

Docker Engineがインストールされた複数台のサーバー
各サーバー間でネットワーク通信が可能
必要なポートが開放されている（2377/tcp、7946/tcp・udp、4789/udp）

Step 1：Swarmを初期化する（Managerノード）

# ManagerノードでSwarmを初期化
docker swarm init --advertise-addr 
# 実行例
docker swarm init --advertise-addr 192.168.1.10
# 実行後にWorker参加用のトークンが表示される（メモしておく）
# docker swarm join --token SWMTKN-1-xxxxx 192.168.1.10:2377

Step 2：WorkerノードをSwarmに参加させる

# 各WorkerサーバーでManagerから取得したコマンドを実行
docker swarm join --token SWMTKN-1-xxxxx 192.168.1.10:2377

# ManagerノードでWorkerの参加トークンを再確認する場合
docker swarm join-token worker

Step 3：ノードの状態を確認する

# ManagerノードでSwarmのノード一覧を確認
docker node ls

# 出力例
# ID                            HOSTNAME   STATUS    AVAILABILITY   MANAGER STATUS
# abc123 *                      manager1   Ready     Active         Leader
# def456                        worker1    Ready     Active
# ghi789                        worker2    Ready     Active

サービスの作成とスケーリング

サービスを作成する

# Nginxを3台のレプリカで起動
docker service create   --name my-nginx   --replicas 3   --publish 80:80   nginx:latest

# サービスの状態確認
docker service ls

# タスク（コンテナ）の分散状況を確認
docker service ps my-nginx

スケーリング（レプリカ数を変更する）

# レプリカ数を5台に増やす
docker service scale my-nginx=5

# または update コマンドで変更
docker service update --replicas 5 my-nginx

# スケールダウン（2台に減らす）
docker service scale my-nginx=2

ローリングアップデート

# サービスのイメージを更新（順番に入れ替え）
docker service update   --image nginx:1.25   --update-parallelism 1   --update-delay 10s   my-nginx

# --update-parallelism：同時に更新するタスク数
# --update-delay：各タスク更新後の待機時間

Docker Stackでアプリをデプロイする

docker-compose.yml形式のファイルを使って複数サービスをまとめてデプロイできます。

# docker-stack.yml の例
version: '3.8'
services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    deploy:
      replicas: 3
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 10s
      restart_policy:
        condition: on-failure
  db:
    image: postgres:15
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints:
          - node.role == manager

# スタックをデプロイ
docker stack deploy -c docker-stack.yml myapp

# スタックのサービス一覧
docker stack services myapp

# スタックを削除
docker stack rm myapp

よく使うDocker Swarmコマンド一覧

コマンド	説明
`docker swarm init`	Swarmを初期化（Managerになる）
`docker swarm join`	既存のSwarmに参加
`docker node ls`	ノード一覧を表示
`docker service create`	新しいサービスを作成
`docker service ls`	サービス一覧を表示
`docker service ps <name>`	サービスのタスク一覧を表示
`docker service scale <name>=N`	レプリカ数を変更
`docker service update`	サービスを更新（ローリングアップデート）
`docker service rm <name>`	サービスを削除
`docker stack deploy`	Composeファイルからスタックをデプロイ
`docker stack rm <name>`	スタックを削除

Docker SwarmとKubernetesの比較

比較項目	Docker Swarm	Kubernetes
学習コスト	低い	高い
セットアップ	簡単（Docker標準）	複雑
スケーラビリティ	中規模まで	大規模対応
機能の豊富さ	シンプル	非常に豊富
コミュニティ	小さめ	非常に大きい
向いている規模	小〜中規模	中〜大規模