一、MacVlan的概念

实现Docker的跨主机网络通信的方案有很多，比如在之前博文中写到的通过部署consul服务实现Docker容器跨主机通信 ，而这篇博文将Macvlan写下来

  • Macvlan工作原理：
  • Macvlan是Linux内核支持的网络接口。要求的Linux内部版本是v3.9–3.19和4.0+；
  • 通过为物理网卡创建Macvlan子接口，允许一块物理网卡拥有多个独立的MAC地址和IP地址。虚拟出来的子接口将直接暴露在相邻物理网络中。从外部看来，就像是把网线隔开多股，分别接受了不同的主机上一样；
  • 物理网卡收到包后，会根据收到包的目的MAC地址判断这个包需要交给其中虚拟网卡。

当容器需要直连入物理网络时，可以使用Macvlan。Macvlan本身不创建网络，本质上首先使宿主机物理网卡工作在‘混杂模式’，这样物理网卡的MAC地址将会失效，所有二层网络中的流量物理网卡都能收到。接下来就是在这张物理网卡上创建虚拟网卡，并为虚拟网卡指定MAC地址，实现一卡多用，在物理网络看来，每张虚拟网卡都是一个单独的接口

  • 使用Macvlan有几点需要注意：
  • 容器直接连接物理网络，由物理网络负责分配IP地址，可能的结果是物理网络IP地址被耗尽，另一个后果是网络性能问题，物理网络中接入的主机变多，广播包占比快速升高而引起的网络性能下降问题；
  • 宿主机上的某张网上需要工作在‘混乱模式’下；
  • 前面说到，工作在混乱模式下的物理网卡，其MAC地址会失效，所以，此模式中运行的容器并不能与外网进行通信，但是不会影响宿主机与外网通信；
  • 从长远来看bridge网络与overlay网络是更好的选择，原因就是虚拟网络应该与物理网络隔离而不是共享。

工作示意图如下：
Docker学习笔记：容器跨主机多网段通信解决方案 - 图1
Docker容器跨主机多网段通信解决方案
二、配置实例
实例1（实现容器基于macvlan的单网段跨主机通信）：

  • 实现效果：

  • 两台centos 7.5，分别运行着docker服务；
  • 两台docker服务器创建相同的一个MacVlan网络，使docker服务器上的容器可以实现跨主机通信。

开始配置：
（1）第一台docker服务器配置如下：

  1. #开启ens33网卡的混杂模式。#也就是开启网卡的多个虚拟interface（接口）  
  2. [liqingfei@docker01 ~]$ sudo ip link set eth0 promisc on
  4.  #确定查看的信息包含以下标红的字样,1500
  5. [liqingfei@docker01 ~]$ sudo ip lin show eth0
  6. 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,PROMISC,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
  7.     link/ether fa:16:3e:69:9c:b0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
  9.  #创建macvlan网络，指定网段、网关等信息，“-o”指定绑定在哪张网卡之上
  10. [liqingfei@docker01 ~]$ sudo docker network create -d macvlan --subnet 172.22.16.0/24  --gateway 172.22.16.1  -o parent=eth0 mac_net1 
  11. 1decf127fd0848da96705e1a72086e4d1808f3fefa45f22bff7e71b6f17949f8
  12. [liqingfei@docker01 ~]$ sudo docker network ls
  13. NETWORK ID     NAME        DRIVER    SCOPE
  14. ad6c4a9868fa   bridge      bridge    local
  15. fd017b022141   host        host      local
  16. 1decf127fd08   mac_net1    macvlan   local
  17. 5054f103cc9d   my-bridge   bridge    local
  18. ca3235108b83   none        null      local
  20. #基于新创建的macvlan网络运行一个容器，并指定其IP。
  21. [liqingfei@docker01 ~]$ sudo docker run -tid --name box1 --ip 172.22.16.10 --network mac_net1 liqingfei01/cnetos7-test01 
  22. 587d629e87de8e6bae5eaa05e6bfbac78e26db89ff8d6f74a72c5277592492fc

确认运行的容器的IP地址：
(1）第二台docker服务器配置如下（与第一台docker服务器的配置基本相似）：

#开启ens33网卡的混杂模式。#也就是开启网卡的多个虚拟interface（接口）  
[liqingfei@docker02 ~]$ sudo ip link set eth0  promisc on

#确定查看的信息包含以下标红的字样,1500  
[liqingfei@docker02 ~]$ sudo ip link show eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,PROMISC,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether fa:16:3e:87:21:05 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

#创建macvlan网络，指定网段、网关等信息，“-o”指定绑定在哪张网卡之上
#创建一个与第一台docker服务器的网段、网关相同的macvlan。并绑定到物理网卡上。
#为了可以直观的看出其他docker服务器上的macvlan和第这台是在同一个网段的。
#所以，建议设置的网络名称一样。
[liqingfei@docker02 ~]$ sudo docker network create -d macvlan --subnet 172.22.16.0/24 --gateway=172.22.16.1 -o parent=eth0 mac_net1 
6f0670f8ba8a3114f3aa3307c3b4879c24b788c455cc4a974c8a94c2312f7703
[liqingfei@docker02 ~]$ sudo docker network ls
NETWORK ID     NAME       DRIVER    SCOPE
26f0c61328c6   bridge     bridge    local
202bac44a904   host       host      local
6f0670f8ba8a   mac_net1   macvlan   local
a9ad2008a52d   none       null      local