docker容器网络方案原理

容器跨主机网络方案

1. docker 原生的 overlay 和 macvlan

2. 第三方方案：常用的包括 flannel、weave 和 calico

CNM

     Container Network Model (CNM)   容器网络模型

     

libnetwork

    libnetwork 是 docker 容器网络库  最核心的内容是其定义的 Container Network Model (CNM)这个模型对容器网络进行了抽象  由以下三类组件组成

    Sandbox

       Sandbox 是容器的网络栈,包含容器的 interface、路由表和 DNS 设置. Linux Network Namespace 是 Sandbox 的标准实现.Sandbox 可以包含来自不同 Network 的 Endpoint

       Sandbox就是相当于一个独立的网络命名空间     每个容器都有一个独立的Sandbox

    Endpoint     

        Endpoint 的作用是将 Sandbox 接入 Network. Endpoint 的典型实现是 veth pair  后面我们会举例. 一个 Endpoint 只能属于一个网络,也只能属于一个 Sandbox

        Endpoint  相当于一根虚拟的网线

    Network

         Network 包含一组 Endpoint，同一 Network 的 Endpoint 可以直接通信。Network 的实现可以是 Linux Bridge、VLAN 等

         Network  相当于一个交换机

 网络结构分析

  

1. 两个 Network：默认网络 “bridge” 和自定义网络 “my_net2”。实现方式是 Linux Bridge：“docker0” 和 “br-5d863e9f78b6”

2. 三个 Enpoint，由 veth pair 实现，一端(vethxxx)挂在 Linux Bridge 上，另一端(eth0)挂在容器内

3. 三个 Sandbox，由 Network Namespace 实现，每个容器有自己的 Sanbox

网络IO

    

   容器网络模式

   1.桥接
      容器创建的虚拟网卡连接到docker0网桥

    2.host模式
      新创建的容器和宿主机共享一个网络

    3.容器模式
       新创建的容器和已经存在的一个容器共享网络空间 k8s的pod机制

   4.none模式

   5.overlay模式
      overlay模式会在宿主机网络上加一个容器的虚拟服务网关
      宿主机上的所有容器都是通过这个网关和外面进行通信

  MACvlan物理网卡的混杂模式
       当物理网卡工作在混杂模式下,物理网卡的MAC地址会失效。到达网卡的所有数据包都会被网卡接收