Docker容器跨主机通信--overlay网络

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