使用 macvlan 联网

本系列的教程涉及独立 Docker 容器连接到 macvlan 网络的问题。在这种网络下,Docker 宿主机在它的IP之上,允许接受多个 MAC 地址的请求,然后再将这些请求路由至对应的容器里。  如果想了解更多其他的 Docker 网络的理论知识,参考概述

目的

本系列教程的目的,是设置好一个桥接好的 macvlan 网络,并把一个容器连接上去。接着设置一个 802.1q 中继的 macvlan 网络,也将一个容器连接上去。

先决条件

  • 大多数云厂商阻止 macvlan 网络。你可能需要对你的网络设备进行物理访问。

  • macvlan 网络驱动只能再 Linux 主机上工作,不支持 Docker Desktop for Mac, Docker Desktop for Windows, 或者是 Docker EE for Windows Server。

  • 你需要 3.9 或者更高版本的 Linux 内核,4.0 以及以上的版本是更好的。

  • 这些例子假设你的以太网网卡是 eth0。 如果你的设备叫别的名字,用对应的名字代替。

桥接例子

在简单的桥接例子里,你的网络流量在 eth0 流通,Docker 会用它的 MAC 地址,把流量路由进你的容器里。对于网络上的网络设备来说,你的容器似乎是物理上连接到网络上的。

  1. 创建一个 macvlan 网络并命名为 my-macvlan-net。 修改 subnetgateway 和 parent 的值为你实际情况下恰当的值。

    $ docker network create -d macvlan \
      --subnet=172.16.86.0/24 \
      --gateway=172.16.86.1 \
      -o parent=eth0 \
      my-macvlan-net
    

    你可以用 docker network ls 和 docker network inspect my-macvlan-net 命令去验证此网络已经存在,并且是一个 macvlan 网络。

  2. 启动一个 alpine 容器,并把它连接到 my-macvlan-net 网络。-dit 标志使得容器以后台的形式启动,并允许你后面连接它。--rm 标志意味它在停止后会被删除。

    $ docker run --rm -dit \
      --network my-macvlan-net \
      --name my-macvlan-alpine \
      alpine:latest \
      ash
    
  3. Inspect 一下 my-macvlan-alpine 容器,注意到 Networks 字段下的 MacAddress 字段:

    $ docker container inspect my-macvlan-alpine
    
    ...truncated...
    "Networks": {
      "my-macvlan-net": {
          "IPAMConfig": null,
          "Links": null,
          "Aliases": [
              "bec64291cd4c"
          ],
          "NetworkID": "5e3ec79625d388dbcc03dcf4a6dc4548644eb99d58864cf8eee2252dcfc0cc9f",
          "EndpointID": "8caf93c862b22f379b60515975acf96f7b54b7cf0ba0fb4a33cf18ae9e5c1d89",
          "Gateway": "172.16.86.1",
          "IPAddress": "172.16.86.2",
          "IPPrefixLen": 24,
          "IPv6Gateway": "",
          "GlobalIPv6Address": "",
          "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
          "MacAddress": "02:42:ac:10:56:02",
          "DriverOpts": null
      }
    }
    ...truncated
    
  4. 通过运行几个 docker exec 命令,检查容器内如何看到自己的网络接口。

    $ docker exec my-macvlan-alpine ip addr show eth0
    
    9: eth0@tunl0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue state UP
    link/ether 02:42:ac:10:56:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.16.86.2/24 brd 172.16.86.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    
    $ docker exec my-macvlan-alpine ip route
    
    default via 172.16.86.1 dev eth0
    172.16.86.0/24 dev eth0 scope link  src 172.16.86.2
    
  5. 停止容器 (Docker 会自动删除它,因为有 --rm 标志),并删除网络。

    $ docker container stop my-macvlan-alpine
    
    $ docker network rm my-macvlan-net
    

802.1q 中继桥接例子

在802.1q中继桥接的例子中,你的流量流经 eth0 的一个子接口(称为 eth0.10),Docker使用其MAC地址将流量路由到你的容器。对于网络上的网络设备来说,你的容器似乎是物理上连接到网络上的。

  1. 创建一个叫 my-8021q-macvlan-net 的 macvlan 网络。修改 subnetgateway 和 parent 的值为你实际情况下恰当的值。

    $ docker network create -d macvlan \
      --subnet=172.16.86.0/24 \
      --gateway=172.16.86.1 \
      -o parent=eth0.10 \
      my-8021q-macvlan-net
    

    你可以用 docker network ls 和 docker network inspect my-8021q-macvlan-net 命令去验证此网络已经存在,并且是一个 macvlan 网络,有一个父接口 eth0.10。你可以在 Docker 的宿主机上用 ip addr show ,验证接口 eth0.10 存在并且有一个单独的IP地址。

  2. 启动一个 alpine 容器并将它连接到 my-8021q-macvlan-net 网络。-dit 标志使得容器以后台的形式启动,并允许你后面连接它。--rm 标志意味它在停止后会被删除。

    $ docker run --rm -itd \
      --network my-8021q-macvlan-net \
      --name my-second-macvlan-alpine \
      alpine:latest \
      ash
    
  3. Inspect 一下 my-second-macvlan-alpine 容器,注意到 Networks 字段下的 MacAddress 字段:

    $ docker container inspect my-second-macvlan-alpine
    
    ...truncated...
    "Networks": {
      "my-8021q-macvlan-net": {
          "IPAMConfig": null,
          "Links": null,
          "Aliases": [
              "12f5c3c9ba5c"
          ],
          "NetworkID": "c6203997842e654dd5086abb1133b7e6df627784fec063afcbee5893b2bb64db",
          "EndpointID": "aa08d9aa2353c68e8d2ae0bf0e11ed426ea31ed0dd71c868d22ed0dcf9fc8ae6",
          "Gateway": "172.16.86.1",
          "IPAddress": "172.16.86.2",
          "IPPrefixLen": 24,
          "IPv6Gateway": "",
          "GlobalIPv6Address": "",
          "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
          "MacAddress": "02:42:ac:10:56:02",
          "DriverOpts": null
      }
    }
    ...truncated
    
  4. 通过运行几个 docker exec 命令,检查容器内如何看到自己的网络接口。

    $ docker exec my-second-macvlan-alpine ip addr show eth0
    
    11: eth0@if10: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue state UP
    link/ether 02:42:ac:10:56:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.16.86.2/24 brd 172.16.86.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    
    $ docker exec my-second-macvlan-alpine ip route
    
    default via 172.16.86.1 dev eth0
    172.16.86.0/24 dev eth0 scope link  src 172.16.86.2
    
  5. 停止容器 (Docker 会自动删除它,因为有 --rm 标志),并删除网络。

    $ docker container stop my-second-macvlan-alpine
    
    $ docker network rm my-8021q-macvlan-net
    

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