devops-docker-swarm-guide

name	devops-docker-swarm-guide
description	Orchestration avec Docker Swarm incluant services, stacks, overlay networks, secrets, rolling updates et haute disponibilité. Se déclenche avec "Docker Swarm", "swarm mode", "docker service", "docker stack", "overlay network. Also triggers on "Docker Swarm stack", "swarm services", "rolling update in Swarm".

Docker Swarm Guide

Critères de choix : Swarm vs Kubernetes

Critère	Swarm	Kubernetes
Équipe < 5 devops	✅	❌ complexité op
Infra on-premise simple	✅	possible mais lourd
Multitenancy avancé	❌	✅
RBAC fin, CRDs, Operators	❌	✅
Stack existante Docker Compose	✅ migration facile	conversion nécessaire

Choisis Swarm si tu as déjà des Compose files, une petite équipe, et pas besoin de scaling horizontal à 100+ nœuds.

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Workflow en étapes

1. Initialiser le cluster

# Sur le premier manager (remplace l'IP par l'IP privée réseau inter-nœuds)
docker swarm init --advertise-addr 192.168.1.10

# Récupérer les tokens
docker swarm join-token manager   # pour ajouter un manager
docker swarm join-token worker    # pour ajouter un worker

# Rejoindre depuis un autre nœud
docker swarm join --token SWMTKN-1-xxx 192.168.1.10:2377

# Vérifier l'état du cluster
docker node ls

Règle de quorum Raft : toujours un nombre impair de managers.

• 3 managers → tolère 1 panne
• 5 managers → tolère 2 pannes
• Ne jamais dépasser 7 managers (latence consensus)

# Promouvoir un worker en manager
docker node promote <node-id>

# Vérifier la santé du Raft
docker node inspect self --format '{{ .ManagerStatus.Reachability }}'

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2. Configurer les overlay networks

# Réseau chiffré pour données sensibles
docker network create \
  --driver overlay \
  --opt encrypted \
  --subnet 10.0.1.0/24 \
  backend-net

# Réseau frontend non chiffré (moins de CPU)
docker network create --driver overlay frontend-net

Pattern d'isolation recommandé :

• frontend-net : load balancer ↔ app
• backend-net : app ↔ base de données
• monitoring-net : agents de monitoring (attachable)

# Réseau attachable pour debug/tests ad hoc
docker network create --driver overlay --attachable debug-net

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3. Déployer un service

# Service minimal avec réplicas
docker service create \
  --name api \
  --replicas 3 \
  --network backend-net \
  --publish published=8080,target=3000 \
  --limit-cpu 0.5 \
  --limit-memory 256M \
  --reserve-cpu 0.25 \
  --reserve-memory 128M \
  --health-cmd "curl -f http://localhost:3000/health || exit 1" \
  --health-interval 10s \
  --health-retries 3 \
  myrepo/api:1.2.0

# Inspecter les tasks et leur état
docker service ps api --no-trunc

Contraintes de placement :

# Forcer sur nœuds labellisés SSD
docker node update --label-add disk=ssd worker-1

docker service create \
  --constraint 'node.labels.disk == ssd' \
  --name db \
  postgres:16

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4. Stacks avec docker-compose (méthode recommandée)

# docker-compose.prod.yml
version: "3.9"

services:
  api:
    image: myrepo/api:${API_VERSION:-latest}
    networks:
      - frontend-net
      - backend-net
    secrets:
      - db_password
    environment:
      DB_HOST: db
    deploy:
      replicas: 3
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 15s
        failure_action: rollback
        monitor: 30s
        order: start-first       # zero-downtime : nouveau container avant l'arrêt
      rollback_config:
        parallelism: 1
        delay: 10s
        failure_action: pause
      restart_policy:
        condition: on-failure
        delay: 5s
        max_attempts: 3
      resources:
        limits:
          cpus: "0.5"
          memory: 256M
        
           
           
      
        
             
    
       [, , , ]
       
       
       
       

  
     
    
       
    
       
    
       
    
       
    
       
      
        
             


  
     
  
     
    
       


  


  
     

# Déployer / mettre à jour la stack
docker stack deploy -c docker-compose.prod.yml myapp

# Lister les services de la stack
docker stack services myapp

# Retirer la stack (ne supprime pas les volumes)
docker stack rm myapp

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5. Gérer secrets et configs

# Créer un secret depuis stdin (jamais depuis un fichier en clair en prod)
echo "S3cr3tP@ss" | docker secret create db_password -

# Depuis un fichier
docker secret create tls_cert ./cert.pem

# Lister / inspecter (le contenu n'est jamais affiché)
docker secret ls
docker secret inspect db_password

# Config (non sensible — fichiers de conf, templates)
docker config create nginx_conf ./nginx.conf

# Usage dans un service
docker service update \
  --config-add source=nginx_conf,target=/etc/nginx/nginx.conf \
  nginx

Les secrets sont montés en RAM (tmpfs) dans /run/secrets/<nom>. Ils ne touchent jamais le disque du worker.

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6. Rolling updates et rollbacks

# Mise à jour de l'image (zero-downtime avec order: start-first)
docker service update \
  --image myrepo/api:1.3.0 \
  --update-parallelism 1 \
  --update-delay 15s \
  --update-failure-action rollback \
  api

# Suivre la progression
docker service ps api --filter desired-state=running

# Rollback manuel immédiat
docker service rollback api

# Forcer un redémarrage sans changer l'image (ex. secrets modifiés)
docker service update --force api

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7. Services globaux et monitoring

# Déployer un agent Prometheus Node Exporter sur CHAQUE nœud
docker service create \
  --name node-exporter \
  --mode global \
  --network monitoring-net \
  --mount type=bind,src=/proc,dst=/host/proc,ro=true \
  --mount type=bind,src=/sys,dst=/host/sys,ro=true \
  prom/node-exporter:latest

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Garde-fous et anti-patterns

❌ Ne jamais faire

# DANGER : expose les secrets dans docker inspect / logs
docker service create -e DB_PASSWORD=secret123 myapp

# DANGER : manager utilisé comme worker en prod
# (le manager gère le Raft — surcharge CPU = instabilité quorum)
docker node update --availability drain manager-1  # ← correct pour drainer

# DANGER : volume local partagé entre réplicas sans NFS/Ceph
# Chaque réplica sur son nœud a sa propre copie locale → incohérence

⚠️ Pièges courants

Piège	Symptôme	Solution
update_config.order: stop-first (défaut)	Downtime pendant update	Passer à start-first
Pas de healthcheck	Tasks "Running" mais app down	Toujours définir un healthcheck
Pas de resource limits	Un service OOM tue le nœud	Toujours limiter CPU + RAM
Quorum perdu (2 managers sur 3 HS)	Cluster en read-only	Restaurer via docker swarm init --force-new-cluster
Image latest en prod	Rollback impossible	Toujours tagger les versions
Drain d'un nœud sans vérifier les réplicas	Réplicas reschedulés sur nœuds surchargés	Surveiller docker service ps après drain

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Commandes de diagnostic

# État global du cluster
docker node ls
docker service ls

# Tasks en échec
docker service ps <service> --filter desired-state=shutdown

# Logs d'un service (toutes les tasks)
docker service logs --follow --tail 100 api

# Inspecter un nœud (labels, ressources)
docker node inspect <node-id> --pretty

# Stats CPU/mémoire des containers sur le nœud local
docker stats --no-stream

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Bonnes pratiques 2026

• Registre privé avec TLS : configurer --with-registry-auth sur docker stack deploy pour que le swarm puisse puller depuis un registre privé.
• Rotation des secrets : créer un nouveau secret versionné (db_password_v2), mettre à jour le service, puis supprimer l'ancien — le Swarm ne supporte pas la mise à jour in-place d'un secret.
• Drain avant maintenance : docker node update --availability drain <node> migre proprement les tasks avant de toucher au nœud.
• Labels structurés : utiliser des labels hiérarchiques (zone=eu-west, disk=ssd, gpu=true) pour des contraintes de placement précises.
• CI/CD : coupler docker stack deploy à un pipeline GitLab/GitHub Actions avec le tag de commit comme version d'image — jamais de latest en production.

Communication Rules — MANDATORY

• Ultra-concise. No filler, no preamble, no pleasantries.
• Never say "happy to help", "sure!", "great question", "let me", or similar.
• Tool first, talk second. Act before explaining.
• Result first. Lead with outcome, not process.
• Stop when done. No summary, no recap, no trailing commentary.
• No politeness wrappers. Direct and blunt.
• Minimum words. If one word works, do not use ten.
• No unsolicited explanations.
• No emoji unless asked.