https://github.com/devjpmello/docker-swarm-demo
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- Host: GitHub
- URL: https://github.com/devjpmello/docker-swarm-demo
- Owner: devJPMello
- Created: 2025-09-10T20:33:26.000Z (9 months ago)
- Default Branch: main
- Last Pushed: 2025-09-17T19:49:36.000Z (9 months ago)
- Last Synced: 2025-09-17T21:44:43.385Z (9 months ago)
- Language: Python
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# 🐳 Docker Swarm Demo - Aplicação com Réplicas e Balanceamento
Este projeto demonstra a implantação de uma aplicação web containerizada em um cluster Docker Swarm, com escala horizontal (réplicas) e balanceamento de carga automático entre serviços.
## 📋 Visão Geral
A aplicação consiste em:
- **Frontend**: Serviço HTTP que exibe informações da instância e chama o backend
- **Backend**: API simples que retorna informações da instância (hostname, container ID)
- **Rede Overlay**: Comunicação entre os serviços
- **Balanceamento**: Automático entre múltiplas réplicas
## 🏗️ Arquitetura
```
Internet → Frontend (3 réplicas) → Backend (3 réplicas)
↓
Rede Overlay (swarm-network)
```
### Topologia
- **Serviços**: frontend, backend
- **Rede**: swarm-network (overlay)
- **Portas**: 8080 (frontend) → 5000 (interno)
- **Réplicas**: 3 frontend, 3 backend (configurável)
## 🚀 Como Executar
### Pré-requisitos
- Docker Desktop ou Docker Engine
- Docker Compose
- Acesso ao terminal/PowerShell
### 1. Inicializar o Docker Swarm
```bash
# Inicializar o swarm (se ainda não estiver inicializado)
docker swarm init
# Verificar status
docker node ls
```
### 2. Fazer Deploy da Aplicação
```bash
# Deploy da stack completa
docker stack deploy -c docker-compose.yml swarm-demo
# Verificar serviços
docker service ls
```
### 3. Verificar Status
```bash
# Listar serviços
docker service ls
# Ver detalhes do frontend
docker service ps frontend
# Ver detalhes do backend
docker service ps backend
# Ver logs
docker service logs frontend
docker service logs backend
```
### 4. Acessar a Aplicação
Abra seu navegador em: **http://localhost:8080**
## 🧪 Testando o Balanceamento
### Teste Manual
1. Acesse http://localhost:8080
2. Recarregue a página várias vezes (F5)
3. Observe as mudanças nos hostnames e container IDs
4. Note que tanto frontend quanto backend alternam entre réplicas
### Teste Automatizado
**Windows (PowerShell):**
```powershell
.\test-load-balancing.ps1
```
**Linux/Mac (Bash):**
```bash
./test-load-balancing.sh
```
### Teste com cURL
```bash
# Múltiplas requisições para ver balanceamento
for i in {1..10}; do
echo "Requisição $i:"
curl -s http://localhost:8080 | grep -E "(Hostname|Container ID)"
sleep 1
done
```
## 📈 Escalando os Serviços
### Aumentar Réplicas
```bash
# Escalar frontend para 5 réplicas
docker service scale frontend=5
# Escalar backend para 5 réplicas
docker service scale backend=5
# Verificar escalonamento
docker service ps frontend
docker service ps backend
```
### Diminuir Réplicas
```bash
# Reduzir para 2 réplicas
docker service scale frontend=2
docker service scale backend=2
```
## 🔧 Comandos Úteis
### Monitoramento
```bash
# Status dos serviços
docker service ls
# Detalhes de um serviço
docker service inspect frontend
# Logs em tempo real
docker service logs -f frontend
# Estatísticas de recursos
docker stats
```
### Gerenciamento
```bash
# Atualizar serviço
docker service update --image swarm-demo-frontend:latest frontend
# Remover serviço
docker service rm frontend
# Remover stack completa
docker stack rm swarm-demo
```
### Rede
```bash
# Listar redes
docker network ls
# Inspecionar rede overlay
docker network inspect swarm-demo_swarm-network
```
## 🐳 Portainer (Opcional)
Para visualização via interface web:
1. Instalar Portainer:
```bash
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 \
portainer/portainer-ce
```
2. Acessar: http://localhost:9000
## 📁 Estrutura do Projeto
```
docker-swarm-demo/
├── frontend/
│ ├── app.py # Aplicação Flask frontend
│ ├── requirements.txt # Dependências Python
│ └── Dockerfile # Imagem Docker frontend
├── backend/
│ ├── app.py # Aplicação Flask backend
│ ├── requirements.txt # Dependências Python
│ └── Dockerfile # Imagem Docker backend
├── configs/
│ └── app-config.yml # Configurações da aplicação
├── secrets/
│ └── api-key.txt # Chave API (demonstração)
├── docker-compose.yml # Stack Docker Swarm
├── test-load-balancing.sh # Script de teste (Linux/Mac)
├── test-load-balancing.ps1 # Script de teste (Windows)
└── README.md # Esta documentação
```
## 🔍 O que Observar
### Balanceamento de Carga
- **Frontend**: Cada refresh mostra hostname/container ID diferente
- **Backend**: Chamadas internas distribuem entre réplicas
- **Algoritmo**: Round-robin do Docker Swarm
### Alta Disponibilidade
- **Restart**: Containers reiniciam automaticamente em falhas
- **Rolling Updates**: Atualizações sem downtime
- **Health Checks**: Monitoramento automático de saúde
### Escalabilidade
- **Horizontal**: Aumentar/diminuir réplicas dinamicamente
- **Recursos**: Limites de CPU/memória configurados
- **Rede**: Comunicação eficiente via overlay
## 🛠️ Troubleshooting
### Problemas Comuns
1. **Porta 8080 ocupada**:
```bash
# Verificar processos na porta
netstat -ano | findstr :8080
# Alterar porta no docker-compose.yml
```
2. **Serviços não iniciam**:
```bash
# Verificar logs
docker service logs frontend
docker service logs backend
```
3. **Rede não funciona**:
```bash
# Verificar rede overlay
docker network ls
docker network inspect swarm-demo_swarm-network
```
### Limpeza
```bash
# Remover stack
docker stack rm swarm-demo
# Remover imagens
docker image rm swarm-demo-frontend:latest
docker image rm swarm-demo-backend:latest
# Limpar sistema (cuidado!)
docker system prune -a
```
## 📚 Conceitos Demonstrados
- ✅ **Docker Swarm**: Cluster nativo do Docker
- ✅ **Overlay Networks**: Comunicação entre nós
- ✅ **Service Discovery**: Resolução automática de nomes
- ✅ **Load Balancing**: Distribuição automática de tráfego
- ✅ **Health Checks**: Monitoramento de saúde
- ✅ **Rolling Updates**: Atualizações sem downtime
- ✅ **Scaling**: Escalonamento horizontal
- ✅ **High Availability**: Alta disponibilidade
## 🎯 Próximos Passos
- Implementar persistência de dados
- Adicionar monitoramento (Prometheus/Grafana)
- Configurar SSL/TLS
- Implementar CI/CD
- Adicionar testes automatizados
---
**Desenvolvido para demonstração de Docker Swarm com balanceamento de carga e alta disponibilidade.**