Docker的VLAN网络模式配置

Docker网络模式选择

目前已有不少文章介绍了Docker的网络模型,但是在实际应用中还是有不少坑和需要注意的点

在Docker应用到生产环境的时候,网络模型的选择主要有以下几种

  • 原生Bridge NAT模式
  • Linux Bridge VLAN模式
  • 利用第三方的网络方案
  • 原生的Bridge NAT模式

这是Docker原生的网络模式,每台主机的容器都在一个独立的子网中,外部访问必须通过主机端口映射的方式。同时不同主机间的容器间访问也必须通过这种主机端口映射的方式。换句话说,一台主机上的容器其实是不知道另外一台主机的容器的。这种方式是否可以用于生产,一开始我是忧郁的,同时之前有写文章写NAT的性能损耗比较大,在没有资源做完整测试的情况下,我们最初的方案就没敢用这个网络方案。但是最近测试自己测试的结果看,NAT的性能是可以接受的(QPS和Latency和VLAN的模式都比较接近),只要有合适的方案将不同主机的容器联通就可。如用Mesos+Marathon+Bamboo+HAProxy的方式就可以的。

Linux Bridge VLAN模式

这是我考虑Docker网络模型一开始就想决定好的,主要有几方面的原因:

  • NAT的方式一开始不敢用
  • 其它第三饭的工具还不太成熟
  • 一开始容器的数量不可能太多(因为VLAN的模式受限于VLAN的整体数量,只能4096个容器),如果按照一个主机10-16个容器算,可以支持到256台主机,这个还是可以接受的
  • 每个主机需要一个独立IP,并且可以互联互通
  • 运维管理要简单,毕竟我们的运维体系还是物理机体系的
  • 可以做到主机网络和VLAN网络的隔离

我们用的主机是CentosOS 7.X系列, 主机的网络配置如下:两个1G的网卡,通过Bond的方式绑在一起,然后配置主机一个虚拟网卡在VALN 1上,容器的Docker0的Bridge在另外一个VLAN 1上

网络模型如下:

 

20161123174654

 

网卡配置:

这里需要注意的是必须安装了bridge-utils, NetworkManager包

步骤

配置两个网卡,不要配置IP/GATEWAY等网络参数,增加MASTER=bond0以及SLAVE=yes
完整例子如:

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=no
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_PEERDNS=yes
IPV6_PEERROUTES=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
NAME=enp2s0f0
UUID=7f6fa8e9-0177-46a8-b8ea-55c2187bea11
DEVICE=enp2s0f0
ONBOOT=yes
MASTER=bond0
SLAVE=yes

增加bond0网络配置/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0,并根据使用情况选择 mode值,内容如下。因为要在bond0上再配置VLAN所以没有配置IP等相关参数。如果配置了IP等参数则可以认为bond0就是一个普通网卡了。

DEVICE=bond0
NAME=bond0
TYPE=Bond
BONDING_MASTER=yes
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
BONDING_OPTS=”miimon=100 mode=0″

可以通过cat /proc/net/bonding/bond0看配置的情况

在bond0上配置vlan,这里的vlan号为136,所以文件名为/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0.136,内容为:

VLAN=yes
TYPE=Ethernet
DEVICE=bond0.136
NAME=bond0.136
PHYSDEV=bond0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
BRIDGE=docker0

因为后续需要将docker的bridge(docker0)挂在这个vlan上,所以TYPE必须是Ethernet,而且多了项配置BRIDGE=docker0

配置docker的bridge( /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-docker0),名字也可以用别的,为了减少docker engine需要增加-b启动参数,所以用了默认的名字。同时没有给docker0配置IP,因为有另外一个vlan的ip来管理主机

TYPE=bridge
VLAN=yes
DEVICE=docker0
SLAVE=bond0.136
NAME=docker0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none

Docker的配置

按机器用途类型,修改 Docker 启动文件 /usr/lib/systemd/system/docker.service,内容如下:
在 ExecStart=/usr/bin/docker daemon -H fd:// 这行后面加上:
–fixed-cidr=172.20.56.16/28 –default-gateway=172.20.56.1 –registry-mirror=http://registry.xxxx.com:5000 –insecure-registry=docker.xxx.com:5000 –storage-driver=overlay –ip-forward=false –iptables=false –log-driver=journald
(注释:”–fixed-cidr=”后面填写的是该机器容器IP子网段;”–default-gateway=”后面填写的是容器IP子网网关;”–registry-mirror=”后面填写的是生产环境的docker registry域名。)

这里有几个坑:

  • 对于Docker的存储,不要使用默认的方式,而是要使用overlay,同时是配合CentOS 7.X
  • 因为开始安装机器的时候网络配置不是Bond的模式,需要配置好bond后需要清理下原有的配置
  1. 修改 /etc/sysctl.conf 文件,把 “net.ipv4.ip_forward” 的值修改为1
  2. 不需要在/etc/sysconfig/network文件上配置gateway
  3. 创建文件 /etc/modules-load.d/bonding.conf,内容如下:bonding
  • 默认情况,安装好docker后,并没有docker用户组和docker用户,必须使用root之行,如果不用root则需要:

 

  1. 打开火星文检测看看是否有包进来: sudo sysctl net.ipv4.conf.bond0/51.log_martians=1 (bond0/51为对应bond0.51的网卡)可以看到有包进来说明有来源不明的数据包。
  2. 从以上两点可以想到网络上我们配置了两个不同的网卡,不同的网断,原理上他们应该是各自隔离的,及访问网段1的数据要从网段1的网卡进来,如果从网段2进来,Linux认为是非法包
  3. 据其原因,是因为Linux的RP(Reverse Path)过滤的问题,在这种情况下,需要将这台主机的RP关闭就可
  4. 最大的坑是我们在某些主机上安装一些平台服务如Zookeeper,如果容器想访问这些配置为容器的主机上的服务是访问不通,,这个弄好了好久都没有办法,找网络的同事,从交换机配置等来看都没有问题,然后在老罗的指导下做以下尝试:

- 在主机上启动tcpdump,然后在主机上抓取来自于容器的ping包,可以发现主机收到了容器发来的ICMP包,但是容器没有收到任何响应,ping总是超时,难道是主机抛弃了ICMP包?

  • 创建docker用户组:sudo groupadd docker
  • 把当前用户加入docker用户组,例如当前使用的是apps用户:sudo usermod -aG docker apps
  • 创建docker用户并加入docker用户组:sudo useradd docker -g docker
  • 修改“/var/lib/docker”目录及其子目录的owner和group:sudo chown -R docker:docker
  • 退出并重新登录,刷新当前用户的权限。

sudo sysctl net.ipv4.conf.bond0/51.rp_filter=0
sudo sysctl net.ipv4.conf.bond0/52.rp_filter=0
sudo sysctl net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
sudo sysctl net.ipv4.conf.bond0.rp_filter=0

第三方网络Plugin

目前比较好的选择是以下几种,不过还在摸索中

  • Calico, http://projectcalico.org/
  • Contiv, http://docs.contiv.io

注意,目前新版的Docker支持Docker Network命令集了,可以很方便的构建出这个类型的网络,大家也可以尝试下。

但是这个方案有个缺陷,就是IP地址被固定在了Docker Daemon上,如果主机上有足够的资源,但是IP地址已经耗光将依然无法启动容器。

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