macvlan 網絡結構分析 - 天天5分鐘玩轉 Docker 容器技術（56）

上一節咱們建立了 macvlan 並部署了容器，本節詳細分析 macvlan 底層網絡結構。

macvlan 網絡結構分析

macvlan 不依賴 Linux bridge，brctl show 能夠確認沒有建立新的 bridge。

查看一下容器 bbox1 的網絡設備：

除了 lo，容器只有一個 eth0，請注意 eth0 後面的 @if4，這代表該 interface 有一個對應的 interface，其全局的編號爲 4。根據 macvlan 的原理，咱們有理由猜想這個 interface 就是主機的 enp0s9，確認以下：

可見，容器的 eth0 就是 enp0s9 經過 macvlan 虛擬出來的 interface。容器的 interface 直接與主機的網卡鏈接，這種方案使得容器無需經過 NAT 和端口映射就能與外網直接通訊（只要有網關），在網絡上與其餘獨立主機沒有區別。當前網絡結構如圖所示：

用 sub-interface 實現多 macvlan 網絡

macvlan 會獨佔主機的網卡，也就是說一個網卡只能建立一個 macvlan 網絡，不然會報錯：

但主機的網卡數量是有限的，如何支持更多的 macvlan 網絡呢？

好在 macvlan 不只能夠鏈接到 interface（如 enp0s9），也能夠鏈接到 sub-interface（如 enp0s9.xxx）。

VLAN 是現代網絡經常使用的網絡虛擬化技術，它能夠將物理的二層網絡劃分紅多達 4094 個邏輯網絡，這些邏輯網絡在二層上是隔離的，每一個邏輯網絡（即 VLAN）由 VLAN ID 區分，VLAN ID 的取值爲 1-4094。

Linux 的網卡也能支持 VLAN（apt-get install vlan），同一個 interface 能夠收發多個 VLAN 的數據包，不過前提是要建立 VLAN 的 sub-interface。

好比但願 enp0s9 同時支持 VLAN10 和 VLAN20，則需建立 sub-interface enp0s9.10 和 enp0s9.20。

在交換機上，若是某個 port 只能收發單個 VLAN 的數據，該 port 爲 Access 模式，若是支持多 VLAN，則爲 Trunk 模式，因此接下來實驗的前提是：

enp0s9 要接在交換機的 trunk 口上。不過咱們用的是 VirtualBox 虛擬機，則不須要額外配置了。

若是你們想了解更多 Linux VLAN 實踐，可參看 CloudMan 《天天5分鐘玩轉 OpenStack》中的相關章節。

下面演示如何在 enp0s9.10 和 enp0s9.20 上建立 macvlan 網絡。

首先編輯 host1 和 host2 的 /etc/network/interfaces，配置 sub-

auto enp0s9

iface enp0s9 inet manual

auto enp0s9.10

iface enp0s9.10 inet manual

vlan-raw-device enp0s9

auto enp0s9.20

iface enp0s9.20 inet manual

vlan-raw-device enp0s9

 

而後啓用 sub-interface：

ifup enp0s9.10

ifup enp0s9.20

建立 macvlan 網絡：

docker network create -d macvlan --subnet=172.16.10.0/24 --gateway=172.16.10.1 -o parent=enp0s9.10 mac_net10

docker network create -d macvlan --subnet=172.16.20.0/24 --gateway=172.16.20.1 -o parent=enp0s9.20 mac_net20

在 host1 中運行容器：

docker run -itd --name bbox1 --ip=172.16.10.10 --network mac_net10 busybox

docker run -itd --name bbox2 --ip=172.16.20.10 --network mac_net20 busybox

在 host2 中運行容器：

docker run -itd --name bbox3 --ip=172.16.10.11 --network mac_net10 busybox

docker run -itd --name bbox4 --ip=172.16.20.11 --network mac_net20 busybox

當前網絡結構如圖所示：

這四個容器之間的連通性如何？下一節咱們將詳細討論 macvlan 網絡的連通和隔離特性。