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Docker網路解決方案

阿新 • • 發佈：2019-02-13

原文地址：http://f.dataguru.cn/thread-576199-1-2.html

前言：前面的部分一直都是單機跑docker，但實際生產環境不可能只用一臺來跑。肯定會用到多臺，因為他們都是內部私有ip，那麼多臺主機之間的容器如何通訊？這個是個很頭疼的問題！目前主流幾種方法如下：

1、使用路由機制打通網路
2、使用Open vSwitch（OVS）打通網路
3、使用flannel來打通網路
4、使用Quagga來實現自動學習路由

第一種：使用路由機制打通網路
使用Linux的路由來打通網路
優點：
  • 常規路由技術
  • 使用傳統網路技術
  • 簡單
  • 高效能

缺點：
  • 與現有網路融為一體
  • 靈活性低

現在有兩臺Docker例項：


file:///C:/Users/Don/Documents/My%20Knowledge/temp/d12921d0-891e-4a7f-9f37-4addd92a86fc_128_files/6325797f-dd7c-433e-aacc-dd447f7cbbaf.png

具體如圖，因為Docker預設的內部ip為172.17.42網段，所以必須要修改其中一臺的預設網段以免ip衝突。
#vim /etc/sysconfig/docker-network

DOCKER_NETWORK_OPTIONS= --bip=172.18.42.1/16 -H fd:// -H=unix:///var/run/docker.sock

#systemctl daemon-reload

#reboot

file:///C:/Users/Don/Documents/My%20Knowledge/temp/d12921d0-891e-4a7f-9f37-4addd92a86fc_128_files/96e55b20-d530-4526-ac7a-7763b2628350.png

ok。現在就可以開始操作了。
其實就是執行兩臺route add命令
docker 130上執行 route add -net 172.18.0.0/16 gw 192.168.18.128
docker 128上執行 route add -net 172.17.0.0/16 gw 192.168.18.130
ok，現在兩臺宿主機裡的容器就可以通訊了。


第二種：使用Open vSwitch（OVS）打通網路

是一種主流的虛擬化大二層技術
優點：
  • 靈活
  • 對現有物理網路沒要求
  • 業界主流

缺點：
  • 軟體封裝導致效能下降
  • 複雜度相對較高
  • 排錯難度高

流程圖如下：


file:///C:/Users/Don/Documents/My%20Knowledge/temp/d12921d0-891e-4a7f-9f37-4addd92a86fc_128_files/75f44505-cf9f-47bf-bc49-8fa40b8d3f03.png

file:///C:/Users/Don/Documents/My%20Knowledge/temp/d12921d0-891e-4a7f-9f37-4addd92a86fc_128_files/33f2ed6e-ad14-4839-87ac-ad43333d8c3d.png

首先安裝ovs的rpm包


# yum install openvswitch-2.4.0-1.x86_64.rpm    #安裝軟體包
# /etc/init.d/openvswitch restart               #重啟服務
# /etc/init.d/openvswitch status                #檢視狀態


安裝網橋管理工具

#yum -y install bridge-utils

配置網路
ovs-vsctl add-br br0
ovs-vsctl add-port br0 gre1--set interface gre1 type=gre option:remote_ip=192.168.18.128
#新增br0到本地docker0，使得容器流量通過ovs流經tunnel
brctl addif docker0 br0

ip link set dev br0 up
ip link set dev docker0 up
iptables -t nat-F; iptables-F
ip route add 172.17.0.0/16 dev docker0


其餘節點同樣的配置，注意ip地址即可。


第三種：使用flannel來打通網路
新設計的Flannel，一種結合了路由機制與隧道技術
原理：每個主機配置一個ip段和子網個數。例如，可以配置一個覆蓋網路使用 10.100.0.0/16段，每個主機/24個子網。因此主機a可以接受10.100.5.0/24，主機B可以接受10.100.18.0/24的包。flannel使用etcd來維護分配的子網到實際的ip地址之間的對映。對於資料路徑，flannel 使用udp來封裝ip資料報，轉發到遠端主機。選擇UDP作為轉發協議是因為他能穿透防火牆。例如，AWS Classic無法轉發IPoIP or GRE 網路包，是因為它的安全組僅僅支援TCP/UDP/ICMP。
下圖解釋了資料報通過覆蓋網路轉發的路線：


file:///C:/Users/Don/Documents/My%20Knowledge/temp/d12921d0-891e-4a7f-9f37-4addd92a86fc_128_files/b0997f01-6d7f-4265-993d-f17bde472efc.jpg
部署也不是很複雜，僅需要etcd和flannel兩項支援即可。
etcd一般部署在單獨機器上，那麼flannel就部署在docker節點上，每個docker節點上都需部署。
1、部署etcd，假設地址為192.168.1.121
yum -y install etcd                                                            #安裝軟體包
vim /etc/etcd/etcd.conf                                                        #修改配置檔案
修改為如下：（預設只監聽本地迴環地址）
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"

systemctl restart etcd                                                         #重啟服務
etcdctl set /coreos.com/network/config '{ "Network": "10.1.0.0/16" }'          #新增一條網路配置記錄，這個配置將用於flannel分配給每個Docker的虛擬IP地址段


2、部署flannel


tar zxf flannel-0.5.5-linux-amd64.tar.gz      #解壓檔案
cp flannel-0.5.5/*/usr/bin/                  #拷貝可執行檔案至系統變數path


使用systemd來管理flannel服務

vim /usr/lib/systemd/system/flanneld.service

[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network.target
Before=docker.service
[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/flanneld
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker-network
ExecStart=/usr/bin/flanneld -etcd-endpoints=${FLANNEL_ETCD} $FLANNEL_OPTIONS
[Install]
RequiredBy=docker.service
WantedBy=multi-user.target


設定etcd地址

vim /etc/sysconfig/flanneld
FLANNEL_ETCD= "http://192.168.1.121:2379"


由於flannel將覆蓋docker0網橋，所以如果Docker服務已啟動，則停止Docker服務

編寫flannel啟動指令碼，並加入自啟動
vim /etc/init.d/start_flannel.sh
#!/bin/bash
systemctl stop docker                     #停止docker服務
systemctl restart flanneld                #啟動flannel服務
mk-docker-opts.sh -i                      #生成環境變數
source /run/flannel/subnet.env            #將環境變數生效
ifconfig docker0 ${FLANNEL_SUBNET}        #設定docker0的網絡卡ip
systemctl start docker                    #啟動docker服務



ok，現在跨主機容器間已經可以通訊。


第四種：使用Quagga來實現自動學習路由

其實這種方式是基於第一種方式的路由技術，只不過路由資訊不需要自己手動新增，而是自動學習。試想一下，如果有10臺docker，那麼每臺docker就需要手動寫9條路由資訊，是不是很慘？
Linux上安裝路由器的軟體名為Quagga，它可以配置很多種企業級的動態路由協議。我使用的是RIPV2和OSPF同時開啟，但安裝Quagga的方法和配置命令，太過於繁瑣。所以網上有大神將其Docker化了。

下載Quagga映象：
docker pull index.alauda.cn/georce/router




特別需要注意的是：docker0的網段不能一樣，所以需要修改docker的子網地址，參考第一種的設定辦法
執行映象：
docker run-itd --name=router--privileged--net=host index.alauda.cn/georce/router


執行 ip route 檢視下路由表，已有別的docker0的網段資訊。


file:///C:/Users/Don/Documents/My%20Knowledge/temp/d12921d0-891e-4a7f-9f37-4addd92a86fc_128_files/4ee4e27c-94ed-4b68-8cd3-838467346fe3.png

file:///C:/Users/Don/Documents/My%20Knowledge/temp/d12921d0-891e-4a7f-9f37-4addd92a86fc_128_files/cd3ce34f-621a-488b-818d-ff2c69e365f0.png










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