20、《每天5分鐘玩轉Docker容器技術》學習--macvlan Network

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本文內容都是參考Cloudman系列進行學習，是個人學習過程記錄，與原版不同！

原版請參考cloudman《每天5分鐘玩轉Docker容器技術》Cloudman博客如下：

http://blog.51cto.com/cloudman

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macvlan 本身是 linxu kernel 模塊，其功能是允許在同一個物理網卡上配置多個 MAC 地址，即多個 interface，每個 interface 可以配置自己的 IP。macvlan 本質上是一種網卡虛擬化技術，Docker 用 macvlan 實現容器網絡就不奇怪了。

macvlan 的最大優點是性能極好，相比其他實現，macvlan 不需要創建 Linux bridge，而是直接通過以太 interface 連接到物理網絡。下面我們就來創建一個 macvlan 網絡。

a) 實驗環境描述

l Docker host(Ubuntu02) 192.168.56.130

l Docker host(Ubuntu03) 192.168.56.128

b) 環境準備

使用 docker02 和 docker03 上單獨的網卡 ens33 創建 macvlan。爲保證多個 MAC 地址的網絡包都可以從 ens33 通過，我們需要打開網卡的混雜模式。

ip link set ens33 promisc on

確保 ens33 狀態 UP 並且 promisc 模式已經生效

1) Workstation promisc

如果使用的是workstation for linux做實驗，開啓workstation網卡的混雜模式promisc;

1．將當前的虛擬機都關閉，退出workstation；

2．查看host中的vmnet；

ls -l /dev/vmnet*

3．更改vmnet權限；

chmod a+rw /dev/vmnet*

4．啓動workstation；

2) Virtualbox promisc

c) 創建macvlan

在 docker02 和 docker03 中創建 macvlan 網絡 mac_net1：

這裏使用的網關是ens33網卡的IP地址；

注意：在 host2 中也要執行相同的命令。

① -d macvlan 指定 driver 爲 macvlan。

② macvlan 網絡是 local 網絡，爲了保證跨主機能夠通信，用戶需要自己管理 IP subnet。

③ 與其他網絡不同，docker 不會爲 macvlan 創建網關，這裏的網關應該是真實存在的，否則容器無法路由。

④ -o parent 指定使用的網絡 interface。

在 docker02 中運行容器 bbox1 並連接到 mac_net1

由於 docker02 中的 mac_net1 與 docker03 中的 mac_net1 本質上是獨立的，爲了避免自動分配造成 IP 衝突，我們最好通過 --ip 指定 bbox1 地址爲 172.16.56.151。

在 docker03 中運行容器 bbox2，指定 IP 172.16.56.152。

d) 連通測試

1) 驗證 bbox1 和 bbox1 的連通性

看到bbox1可以ping同bbox2的IP地址，那測試ping主機名，驗證是否能夠解析：

可見 docker 沒有爲 macvlan 提供 DNS 服務，這點與 overlay 網絡是不同的。

2) 驗證 bbox 和 docker02 docker03主機的連通性

bbox1在docker02主機（192.168.56.130）

Bbox2在docker03主機（192.168.56.128）

3) 驗證與互聯網的連通性

重新創建macvlan網絡，使用host的網關地址，測試是否可以與互聯網通信

將創建的之前創建的container和network刪除

l 創建網絡

這裏使用的網關是host（docker02、docker03）的網關地址；

l 運行容器在macvlan網絡

bbox1的IP：192.168.56.151 bbox2的IP：192.168.56.152

l 測試連通性

容器之間可以ping通；

對方主機可以ping通；

可以ping通www.baidu.com

容器所在host的ip，無法ping通

不具備DNS解析功能，ping hostname無法解析；

e) macvlan網絡結構分析

macvlan 不依賴 Linux bridge，brctl show 可以確認沒有創建新的 bridge。

查看一下容器的網絡設備：

l docker02

l docker03

除了 lo，容器只有一個 eth0，請注意 eth0 後面的 @if4，這表明該 interface 有一個對應的 interface，其全局的編號爲 4。根據 macvlan 的原理，我們有理由猜測這個 interface 就是主機的 ens33，確認如下：

可見，容器的 eth0 就是 ens33 通過 macvlan 虛擬出來的 interface。容器的 interface 直接與主機的網卡連接，這種方案使得容器無需通過 NAT 和端口映射就能與外網直接通信（只要有網關），在網絡上與其他獨立主機沒有區別。當前網絡結構如圖所示(引用cloudman博客中圖)：