docker網絡部分源碼分析

daemon初始化network controller

daemon的配置，網絡部分的內容在cmd/dockerd/config_common_unix.go中指定，默認設置通常都爲空

 

// daemon/daemon_unix.go

一、func (daemon *Daemon) initNetworkController(config *config.Config, activeSandboxes map[string]interface{}) (libnetwork.NetworkController, error)

• 調用netOptions, err := daemon.networkOptions(config, daemon.PluginStore, activeSandboxes)初始化netOptions
• 調用controller, err := libnetwork.New(netOptions...)初始network controller
• 若是"none"和"host"這兩個network不存在，則分別調用controller.NewNetwork(...)進行建立
• 若是"bridge"這個network存在，則先將其刪除，最後調用initBridgeDriver()進行建立

 

二、daemon/daemon.go

func (daemon *Daemon) networkOptions(dconfig *config.Config, pg plugingetter.PluginGetter, activeSandboxes map[string]interface{}) ([]nwconfig.Option, error)

• 設置默認的network mode和network 
• 對其它options進行設置

 

三、daemon/daemon_unix.go

func initBridgeDriver(controller libnetwork.NetworkController, config *config.Config) error

• 設置netOptions，其中的內容包括BridgeName，DefaultBridge，DriverMTU等等
• 調用controller.NewNetwork("bridge", "bridge", ...)建立bridge類型對網絡

 

容器建立過程網絡部分的內容

Container結構與網絡相關的部分以下所示：

// container/container.go

type Container struct {

　　....

　　NetworkSettings　　*network.Settings

　　HostConfig　　　　 *containertypes.HostConfig 

　　...

}

 

network.Setting結構以下所示：

// daemon/network/settings.go

type Settings struct {

　　...

　　Networks　　map[string]*EndpointSettings   ---> 它只是對docker/api/types/network中的EndpointSettings的封裝

　　...

}

 

EndpointSettings的結構以下所示，其中存儲了network endpoint的細節信息：

// api/types/network/network.go

type EndpointSettings struct {

　　// Configurations

　　IPAMConfig *EndpointIPAMConfig

　　Links　　　　[]string

　　Aliases　　　 []string

　　// Operational data

　　NetworkID　　　string

　　EndpointID　　　string

　　Gateway　　　　string

　　IPAddress　　　  string

　　.....

}

 

// daemon/start.go

一、func (daemon *Daemon) containerStart(container *container.Container, ....) (err error)

• 調用daemon.initializeNetworking(container)對啓動容器的網絡進行配置

 

// daemon/container_operations.go

二、func (daemon *Daemon) initializeNetworking(container *container.Container) error

• 調用container.HostConfig.NetworkMode.IsContainer()判斷是否爲container類型的網絡模式
• 調用container.HostConfig.NetworkMode.IsHost()判斷是否爲host類型的網絡模式
• 調用daemon.allocateNetwork(container)建立network
• 最後調用並返回container.BuildHostnameFile()

 

// daemon/container_operations.go

三、func (daemon *Daemon) allocateNetwork(container *container.Container) error

• 首先經過controller := daemon.netController獲取network controller
• 作一些前期處理的工做，先調用controller.SandboxDestroy(container.ID)清理可能遺留的sandbox，而且若是網絡模式爲none或者container模式則直接返回
• 若是len(container.NetworkSettings.Networks)爲0，則調用daemon.updateContainerNetworkSettings(container, nil)
• 確認container.NetworkSettings.Networks[defaultName]是否存在，存在的話，調用cleanOperationalData以及daemon.connectToNetwork(...)將容器加入網絡
• 再遍歷container.NetworkSettings.Networks，一樣調用daemon.connectToNetwork()加入
• 若是network沒有鏈接到任何網絡，則調用daemon.netController.NewSandbox()建立對應的sandbox

 

// daemon/container_operations.go

四、func (daemon *Daemon) updateContainerNetworkSettings(container *container.Container, endpointsConfig map[string]*networktypes.EndpointSettings)

• 調用networkName := mode.NetworkName()獲取網絡名，若是mode爲default，則調用networkName = daemon.netController.Config().Daemon.DefaultNetwork
• 若是container.NetworkSettings.Networks爲nil，則建立分配container.NetworkSettings.Networks，並將container.NetworkSettings.Networks[networkName] = &network.EndpointSettings{EndpointSettings: &networktypes.EndpointSettings{},}
• 若是是默認模式，則將container.NetworkSettings.Networks["default"]轉化爲container.NetworkSettings.Networks["bridge"]

 

// daemon/container_operations.go

五、func (daemon *Daemon) connectToNetwork(container *container.Container,  idOrName string, endpointConfig *networktypes.EndpointSettings, updateSettings bool) (err error)

•  調用n, config, err := daemon.findAndAttachNetwork(container, idOrName, endpointConfig)找到network
• 調用sb := daemon.getNetworkSandbox(container)獲取sandbox，若是sb爲空，則調用sb, err = controller.NewSandbox(container.ID, options...)建立sandbox
• 調用ep, err := n.CreateEndpoint(endpointName, createOptions...)建立endpoint
• 調用joinOptions, err := container.BuildJoinOptions(n)和ep.Join(sb, joinOptions...)將endpoint加入sandbox

 

 

network命令建立網絡

// api/types/types.go

NetworkCreateRequest結構以下所示：

type NetworkCreateRequest struct {

　　NetworkCreate

　　Name　　string

}

type NetworkCreate struct {

　　CheckDuplicate　　bool

　　Driver　　　　　　string

　　Scope　　　　　　string

　　EnableIPv6　　　　bool

　　IPAM　　　　　　  *network.IPAM

　　Internal　　　　　  bool

　　Attachable　　　　bool

　　Ingress　　　　　　bool

　　ConfigOnly　　　　bool

　　ConfigFrom　　　　*network.ConfigReference

　　Options　　　　　map[string]string

　　Labels　　　　　　map[string]string

}

 

// daemon/network.go

一、func (daemon *Daemon) CreateNetwork(create types.NetworkCreateRequest) (*types.NetworkCreateResponse, error)

• 該函數僅僅調用resp, err := daemon.createNetwork(create, "", false)

 

// daemon/network.go

二、func (daemon *Daemon) createNetwork(create types.NetworkCreateRequest, id string, agent bool) (*types.NetworkCreateResponse, error)

• 首先調用runconfig.IsPreDefinedNetwork(create.Name)判斷其是否爲預約義的network
• 再調用daemon.GetNetworkByName(create.Name)判斷該名字的network是否已存在，若是存在且CheckDuplicate爲true，則報錯
• 若是driver爲空，獲取controller的DefaultDriver
• 根據create中的字段建立nwOptions
• 調用n, err := c.NewNetwork(driver, create.Name, id, nwOptions...)建立network

 

network命令鏈接到網絡

// daemon/network.go

一、func (daemon *Daemon) ConnectToNetwork(container, networkName string, endpointConfig *network.EndpointSettings) error

• 調用container, err := daemon.GetContainer(containerName)獲取容器信息
• 調用daemon.ConnectToNetwork(container, networkName, endpointConfig)進行鏈接

 

// daemon/container_operations.go

二、func (daemon *Daemon) ConnectToNetwork(container *container.Container, idOrName string, endpointConfig *networktypes.EndpointSettings) error

• 若是容器不在運行，則先調用n, err := daemon.FindNetwork(idOrName)找到network，若是n不爲空，則調用daemon.updateNetworkConfig(container, n, endpointConfig, true)進行更新，不然將endpointConfig加入container.NetworkSettings.Networks[idOrName]
• 若是容器在運行，則調用daemon.connectToNetwork(container, idOrName, endpointConfig, true)加入network

 

// daemon/container_operations.go

三、func (daemon *Daemon) connectToNetwork(container *container.Container, idOrName string, endpointConfig *networktypes.EndpointSettings, updateSettings bool) (err error)

• 調用n, config, err := daemon.findAndAttachNetwork(container, idOrName, endpointConfig)

 

networktypes.NetworkingConfig結構以下所示

// api/types/network/network.go

// NetworkingConfig represents the container's networking configuration for each of its interfaces
// Carries the networking configs specified in the `docker run` and `docker network connect` commands
type NetworkingConfig struct {
      EndpointsConfig map[string]*EndpointSettings   // Endpoint configs for each connecting network      
}

　　

// daemon/container_operations.go

四、func (daemon *Daemon) findAndAttachNetwork(container *container.Container, idOrName string, epConfig *networktypes.EndpointSettings) (libnetwork.Network, *networktypes.NetworkingConfig, error)

• 首先調用n, err := daemon.FindNetwork(idOrName)找到network
• 調用err = daemon.updateNetworkConfig(container, n, endpointConfig, updateSettings)
• 接着獲取sb := daemon.getNetworkSandbox(container)，再調用ep, err := n.CreateEndpoint(endpointName, createOptions...)建立endpoint
• 再調用daemon.updateEndpointNetworkSettings(container, n, ep)
• 若是sb爲nil，則先調用sb, err = controller.NewSandbox(container.ID, options...)建立sandbox，再調用container.UpdateSandboxNetworkSettings(sb)
• 最後，調用ep.Join(sb, joinOptions...)加入網絡

// container/container.go

五、func (container *Container) UpdateSandboxNetworkSettings(sb libnetwork.Sandbox) error

• 設置container.NetworkSettngs.SandboxID = sb.ID()
• 設置container.NetworkSettings.SandboxKey = sb.Key()