Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)

1.跨主机网络解决方案
docker原生的overlay和macvlan
第三方的flannel、weave、calico

众多网络方案是如何与docker集成在一起的?
libnetwork docker容器网络库
CNM (Container Network Model)这个模型对容器

Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
2.macvlan网络方案的实现
Macvlan是一个新的尝试,是真正的网络虚拟化技术的转折点。
Linux实现非常轻量级,因为与传统的Linux Bridge隔离相比,
它们只是简单地与一个Linux以太网接口或子接口相关联,以实现网络之间的分离和与物理网络的连接。
Macvlan提供了许多独特的功能,并有充足的空间进一步创新与各种模式。
这些方法的两个高级优点是绕过Linux网桥的正面性能以及移动部件少的简单性。
删除传统上驻留在Docker主机NIC和容器接口之间的网桥留下了一个非常简单的设置,包括容器接口,直接连接到Docker主机接口。
由于在这些情况下没有端口映射,因此可以轻松访问外部服务。

3.实验准备

(1)两台虚拟机
(2)两台虚拟机上添加两块虚拟网卡,并安装好相应的docker服务(因为我们模拟的是docker容器的跨主机访问)
清除两台主机上之前有关网络的设置,并**新添加的网卡eth1。
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
**网卡eth1,并且开启混杂模式
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
注意:如果不开启混杂模式,会导致macvlan网络无法访问外界
具体在不使用vlan时,表现为无法ping通路由,无法ping通同一网络内其他主机

在两台主机上各创建macvlan网络

创建macvlan网络不同于桥接模式,需要指定网段和网关(因为要保证跨主机上网段和网关是相同的),并且都得是真实存在的
server1:
docker network create -d macvlan --subnet 172.20.0.0/24 --gateway 172.20.0.1 -o parent=eth1 mac_net1
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
server2
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
macvlan会独占主机网卡,但可以使用vlan子接口实现多macvlan网络
vlan可以将物理二层网络划分为4094个逻辑网络,彼此隔离,vlan id取值为1~4094

在两台主机上分别使用创建的macvlan1运行一个容器
server1:
docker run -it --name vm1 --network=mac_net1 --ip=172.20.0.10 ubuntu
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
server2:
docker run -it --name vm1 --network=mac_net1 --ip=172.20.0.11 ubuntu
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
访问测试:sever2容器vm2中ping server1的vm1容器
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
其实这就实现了不同宿主机上的容器之间的通信
macvlan模式不依赖网桥,所以brctl show查看并没有创建新的bridge
但是查看容器的网络,会看到虚拟网卡对应了一个interface是43

Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
查看宿主机的网络,43正是虚机的eth1网卡
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
可见,容器的 eth0 就是宿主机的eth1通过macvlan虚拟出来的interface
容器的interface直接与主机的网卡连接,这种方案使得容器无需通过NAT和端口映射就能与外网直接通信(只要有网关)
在网络上看起来与其他独立主机没有区别

macvlan会独占主机的网卡的解决方案
前面说过macvlan会独占主机网卡,容器可以有很多,但实际上机器不可能有那么多网卡,所以可以使用vlan子接口实现多macvlan网络
vlan可以将物理二层网络划分为4094个逻辑网络,彼此隔离,vlan id取值为1~4094
我们只需要在创建容器时使用vlan子接口就可以i解决:
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
在server1上
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
在server2上
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
在server2上
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
在server1上
Docker的跨主机网络访问(不同宿主机上的容器之间的通信)
这样就实现了不同宿主机上的容器之间的通信,也解决了独占网卡的问题