Docker容器跨主机通信overlay网络的解决方案

目录

• 一、Docker主机间容器通信的解决方案
• 二、Docker Overlay Network
• 三、使用键值存储搭建Docker主机集群
• 4.1 系统环境
• 4.2 安装Consul
• 4.3 节点配置Dockre守护进程连接Consul
• 4.4 查看consul 中的节点信息
• 4.5 创建overlay网络　　
• 4.6 使用overlay网络启动容器

一、Docker主机间容器通信的解决方案

Docker网络驱动

• Overlay: 基于VXLAN封装实现Docker原生Overlay网络
• Macvlan: Docker主机网卡接口逻辑上分为多个子接口，每个子接口标识一个VLAN。容器接口直接连接Docker主机
• 网卡接口: 通过路由策略转发到另一台Docker主机

第三方网络项目

隧道方案

-- Flannel: 支持UDP和VLAN封装传输方式

-- Weave: 支持UDP（sleeve模式）和 VXLAN（优先fastdb模式）

-- OpenvSwitch: 支持VXLAN和GRE协议

路由方案

Calico: 支持BGP协议和IPIP隧道。每台宿主机作为虚拟路由，通过BGP协议实现不同主机容器间通信　

二、Docker Overlay Network

Overlay网络是指在不改变现有网络基础设施的前提下，通过某种约定通信协议，把二层报文封装在IP报文之上的新的数据格式。这样不但能够充分利用成熟的IP路由协议进程数据分发；而且在Overlay技术中采用扩展的隔离标识位数，能够突破VLAN的4000数量限制支持高达16M的用户，并在必要时可将广播流量转化为组播流量，避免广播数据泛滥。

因此，Overlay网络实际上是目前最主流的容器跨节点数据传输和路由方案。

要想使用Docker原生Overlay网络，需要满足下列任意条件

• Docker 运行在Swarm
• 使用键值存储的Docker主机集群

三、使用键值存储搭建Docker主机集群

需满足下列条件：

• 集群中主机连接到键值存储，Docker支持 Consul、Etcd和Zookeeper
• 集群中主机运行一个Docker守护进程
• 集群中主机必须具有唯一的主机名，因为键值存储使用主机名来标识集群成员
• 集群中linux主机内核版本在3.12+,支持VXLAN数据包处理，否则可能无法通行四、部署

4.1 系统环境

# docker -v
Docker version 17.12.0-ce, build c97c6d6

4.2 安装Consul

# wget https://releases.hashicorp.com/consul/0.9.2/consul_0.9.2_linux_386.zip

# unzip consul_1.0.6_linux_amd64.zip
# mv consul /usr/bin/ && chmod a+x /usr/bin/consul
# 启动
nohup consul agent -server -bootstrap -ui -data-dir /data/docker/consul \
> -client=172.16.200.208 -bind=172.16.200.208 &> /var/log/consul.log &
#-ui : consul 的管理界面
#-data-dir : 数据存储

4.3 节点配置Dockre守护进程连接Consul

在两台机器上都要修改

docker2

# vim /lib/systemd/system/docker.service

ExecStart=/usr/bin/dockerd  -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock --cluster-store consul://172.16.200.208:8500 --cluster-advertise 172.16.200.208:2375
# systemctl daemon-reload
# systemctl restart docker

docker3

# vim /lib/systemd/system/docker.service

ExecStart=/usr/bin/dockerd  -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock --cluster-store consul://172.16.200.208:8500 --cluster-advertise 172.16.200.223:2375
# systemctl daemon-reload
# systemctl restart docker

4.4 查看consul 中的节点信息

http://172.16.200.208:8500

4.5 创建overlay网络　　

# docker network create -d overlay multi_host
53b042104f366cde2cc887e7cc27cde52222a846c1141690c93e1e17d96120c5

# docker network ls
NETWORK ID          NAME                  DRIVER              SCOPE
3f5ff55c93e6        bridge                bridge              local
1e3aff32ba48        composelnmp_default   bridge              local
0d60b988fe59        composetest_default   bridge              local
b4cf6d623265        host                  host                local
53b042104f36        multi_host

　　-d : 指定创建网络的类型

　　另一台机器会自动同步新建的网络

　　详细信息

# docker network inspect multi_host
[
    {
        "Name": "multi_host",
        "Id": "53b042104f366cde2cc887e7cc27cde52222a846c1141690c93e1e17d96120c5",
        "Created": "2018-03-07T16:23:38.682906025+08:00",
        "Scope": "global",
        "Driver": "overlay",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": {},
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "10.0.0.0/24",
                    "Gateway": "10.0.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": false,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {},
        "Options": {},
        "Labels": {}
    }
]

4.6 使用overlay网络启动容器

　　分别在两台机器上使用overlay网络启动一个容器

# docker run -it --net=multi_host busybox

这两个节点上的容器的ip分别为：　

[root@docker2 ~]# docker run -it --net=multi_host busybox
/ # ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:0A:00:00:02
          inet addr:10.0.0.2  Bcast:10.0.0.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1450  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

/ # ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:0A:00:00:03
          inet addr:10.0.0.3  Bcast:10.0.0.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1450  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

它们之间是可以相互ping 通的

# ping 10.0.0.2
PING 10.0.0.2 (10.0.0.2): 56 data bytes
64 bytes from 10.0.0.2: seq=0 ttl=64 time=11.137 ms
64 bytes from 10.0.0.2: seq=1 ttl=64 time=0.251 ms
64 bytes from 10.0.0.2: seq=2 ttl=64 time=0.280 ms

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