Docker

1、前置知识

因为交换机的能力有限制，以及网线的连接不可能无限长， 所以不可能把所有的主机都连到同一个交换机上，然后处于同一个二层网络中。

就算能，主机间的 ARP 广播也会让这个网络瞬间瘫痪。

所以得把主机拆分到一个个的小的子网里，然后通过路由器再并成三层网络。

俗称的 IP 地址其实由两个部分组成，网络地址和主机地址。比如 10.0.0.1/8 中，第一个 10 是网络地址，后面的 0.0.1 是主机地址。那怎么知道怎么去拆分这两段呢？靠的就是子网掩码，也就是那个 /8。

IP 其实是由 32 位的二进制组成的，x.x.x.x 只是为了方便人类阅读将其转成了十进制。有个简单粗暴的办法就是可以认为每一段都是 8 位，所以 /8 就代表第一段是网络地址。

同理，/16 就代表前两段都是网络地址，10.0.0.0/16 中， 网络地址是 10.0，后两位 0.0 代表每个子网中的主机地址。

比如 10.0.0.1/16 和 10.0.0.2/16 是同一个子网的两个主机。10.0.0.1/16 和 10.1.0.1/16 是不同的子网的两个主机。

这里只是简单的介绍下解决方案。

2、问题表现

  • docker 进程无法启动
  • 容器端口无法访问，抓包显示为有入站但是没有出站

3、排查

此处针对的是 dockerd 无法启动的情况，如果 dockerd 能启动，可以直接跳到解决一节

首先是看下日志

  1. $ systemctl status docker
  2. $ journalctl -u docker
  3. $ dmesg | grep docker

一般能看到如下日志：

  1. docker0: link is not ready
  2. docker_gwbridge: link is not ready

或者更简单的排查方法，直接手动启动 dockerd 看看。启动方法可以通过 grep ExecStart /usr/lib/systemd/system/docker.service 查看。

一般来说按如下执行就行：

  1. $ /usr/bin/dockerd --debug

然后能看到最后输出：

  1. INFO[2021-07-29T02:25:55.811673622Z] stopping event stream following graceful shutdown  error="<nil>" module=libcontainerd namespace=moby
  2. failed to start daemon: Error initializing network controller: list bridge addresses failed: PredefinedLocalScopeDefaultNetworks List: [10.252.0.0/24 10.252.1.0/24 10.252.2.0/24]: no available network

这时候可以看下 ip addr，是否有 docker0 和 docker_gwbridge，

如果发现没有 docker0，那基本可以肯定是 docker0 无法创建导致 dockerd 启动失败了。

4、解决

找到占用的网段

默认的 docker0 网段是 172.17.0.0/16，docker_gwbridge 网段是 172.18.0.0/24，需要确认下这两个网段是否被占用了。

最简单的方法就是 ping 一下，如果无响应的话，那么就说明没有被占用。

其次就是看一下本机的路由表 route -n，确认一下有没有冲突的段。一般来说，会发现相关网段要么已经被占用，要么是路由表里存在冲突。

5、案例

比如在自己的环境里，给 docker0 配置为 10.252.0/24，然后 dockerd 起不来。

排查后发现 route -n 里有这么一条：

  1. 10.0.0.0        172.21.0.1      255.0.0.0       UG    0      0        0 eth0

也就是说 10/8 被占用了，导致和 10.252.0/24 冲突。后来联系网管删除了这条 10/8 的路由后解决。

修改 docker 占用的网段

以下操作需要先停止 docker 进程

  1. $ systemctl stop docker

如果用 docker service，那么 docker 会占用四个网段：

  1. docker0
  2. docker_gwbridge
  3. ucp（docker engine 占用，不常见）
  4. ingress

其中前三个的网段可以通过配置文件配置，第四个只能手动创建。

前三个网段会读取 /etc/docker/daemon.json 这个配置文件， 这个文件默认是没有的，需要手动创建。

  1. {
  2.     "bip": "",
  3.     "default-address-pools": [
  4.         {"base": "10.252.0.0/24", "size": 24},
  5.         {"base": "10.252.1.0/24", "size": 24},
  6.         {"base": "10.252.2.0/24", "size": 24}
  7.     ]
  8. }

注意这个 default-address-pools 至少要有两项，按顺序依次为：

  1. docker0
  2. docker_gwbridge
  3. ucp

以防万一的话，配置三个是最好的😄。

接下来是修改 ingress，这个比较麻烦，需要手动创建。

解决办法是在初始化 docker swarm 以后，启动 docker stack/service 以前，执行以下脚本：

  1. 删除 ingress
  2. 删除 my-ingress（不一定存在，不存在就忽略）
  3. 新建 my-ingress
  1. $ yes 'y' | docker network rm ingress
  2. $ yes 'y' | docker network rm my-ingress 2>&1 | true
  3. $ docker network create \
  4.   --driver overlay \
  5.   --ingress \
  6.   --subnet=10.252.3.0/24 \  # 指定 ingress 的网段，不要和上面 daemon.json 的网段冲突
  7.   --gateway=10.252.3.2 \
  8.   --opt com.docker.network.driver.mtu=1200 \
  9.   my-ingress

ingress 是默认名，之所以新建一个名字不一样的，是因为删除 ingress 是异步的。如果删除 ingress 后立刻新建一个也叫 ingress 的网络，很可能会报一个重名的错误。

重启 docker 前，最好先清理一下 docker 的缓存：

  1. $ ip link del dev docker0
  2. $ ip link del dev docker_gwbridge
  3. $ rm -rf /var/lib/docker/network

另一种粗糙简单的解决办法

另一种粗糙简单的解决办法就是干脆直接手动创建一个 docker0。

这种解决方法最简单，但是机器 reboot 后 docker0 会自动被删掉， 所以这方法并不持久。

而且，实际上也不一定能解决网段冲突的问题，只是说 docker 能启动了而已。

  1. ip link add name docker0 type bridge
  2. ip addr add dev docker0 10.252.0.1/24