Docker的原生overlay网络的实现原理

发布时间：2020-07-09 23:27:30 来源：网络阅读：1092 作者：品鉴初心栏目：云计算

系统环境

manager node: CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)

workr node: CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)

Docker版本信息

manager node: Docker version 18.09.4, build d14af54266

worker node: Docker version 19.03.1, build 74b1e89

Docker Swarm系统环境

manager node: 192.168.246.194

worker node: 192.168.246.195

创建 docker swarm集群前的网络

manager node:

# docker network ls
NETWOrk ID          NAME                DRIVER              SCOPE
e01d59fe00e5        bridge              bridge              local
15426f623c37        host                host                local
dd5d570ac60e        none                null                local

worker node:

# docker network ls
NETWOrk ID          NAME                DRIVER              SCOPE
70ed15a24acd        bridge              bridge              local
e2da5d928935        host                host                local
a7dbda3b96e8        none                null                local

创建 docker swarm 集群

初始化 docker swarm 集群

manager node执行： docker swarm init

worker node执行: docker swarm join --token SWMTKN-1-0p3g6ijmphmw5xrikh9e3asg5n3yzan0eomnsx1xuvkovvgfsp-enrmg2lj1dejg5igmnpoaywr1 192.168.246.194:2377

说明⚠️：

如果遗忘了docker swarm join的命令，可以使用下面命令查找：

（1）对于 worker 节点：docker swarm join-token worker

（2）对于 manager 节点：docker swarm join-token manager

查看集群节点信息

manager node:

# docker node ls
ID                            HOSTNAME            STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
hplz9lawfpjx6fpz0j1bevocp     MyTest03            Ready               Active                                  19.03.1
q5af6b67bmho8z0d7**m2yy5j *   mysql-nginx         Ready               Active              Leader              18.09.4

查看集群网络信息

manager node:

# docker network ls

NETWOrk ID          NAME                DRIVER              SCOPE
e01d59fe00e5        bridge              bridge              local
7c90d1bf0f62        docker_gwbridge     bridge              local
15426f623c37        host                host                local
8lyfiluksqu0        ingress             overlay             swarm
dd5d570ac60e        none                null                local

worker node:

# docker network ls

NETWOrk ID          NAME                DRIVER              SCOPE
70ed15a24acd        bridge              bridge              local
985367037d3b        docker_gwbridge     bridge              local
e2da5d928935        host                host                local
8lyfiluksqu0        ingress             overlay             swarm
a7dbda3b96e8        none                null                local

说明⚠️：

在docker swarm集群创建的开始，docker 会给每台host创建除了docker0以外的两个网络，分是bridge类型(docker_gwbridge网桥)和overlay类型(ingress)的网络，以及一个过渡的命名空间ingress_sbox，我们可以使用如下命令在 manager节点自建overlay网络，结果如下：

docker network create -d overlay uber-svc

再次查看 manager 和 worker 两台主机 docker swarm 集群网络：

manager node:

# docker network ls

NETWOrk ID          NAME                DRIVER              SCOPE
e01d59fe00e5        bridge              bridge              local
7c90d1bf0f62        docker_gwbridge     bridge              local
15426f623c37        host                host                local
8lyfiluksqu0        ingress             overlay             swarm
dd5d570ac60e        none                null                local
kzxwwwtunpqe        uber-svc            overlay             swarm  ===> 这个 network 就是我们刚新建的 uber-svc

worker node:

# docker network ls

NETWOrk ID          NAME                DRIVER              SCOPE
70ed15a24acd        bridge              bridge              local
985367037d3b        docker_gwbridge     bridge              local
e2da5d928935        host                host                local
8lyfiluksqu0        ingress             overlay             swarm
a7dbda3b96e8        none                null                local

说明⚠️：

我们会发现在 worker node上并没有 uber-svc 网络。这是因为只有当运行中的容器连接到覆盖网络的时候，该网络才变为可用状态。这种延迟生效策略通过减少网络梳理，提升了网络的扩展性。

查看网络命名空间信息

manager node:

# ip netns
1-8lyfiluksq (id: 0)
ingress_sbox (id: 1)

worker node:

# ip netns
1-8lyfiluksq (id: 0)
ingress_sbox (id: 1)

说明⚠️：

（1）由于容器和overlay的网络的网络命名空间文件不再操作系统默认的/var/run/netns下，只能手动通过软连接的方式查看。ln -s /var/run/docker/netns /var/run/netns。

（2）有时候网络的网络命名空间名称前面会带上1-、2-等序号，有时候不带。但不影响网络的通信和操作。

查看网络IPAM（IP Address Management）信息

（1）ingress网络的IPAM( IP Address Management)分配如下：

manager node 和 worker node 是相同的：

# docker network inspect ingress

[
    {
        "Name": "ingress",
        "Id": "8lyfiluksqu09jfdjndhj68hl",
        "Created": "2019-09-09T17:59:06.326723762+08:00",
        "Scope": "swarm",
        "Driver": "overlay",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "10.255.0.0/16",     ===> ingress子网
                    "Gateway": "10.255.0.1"        ===> ingress网关
                }

（2）uber-svc自建的overlay会使用docker自动分配的IPAM：

# docker network inspect uber-svc

[
    {
        "Name": "uber-svc",
        "Id": "kzxwwwtunpqeucnrhmirg6rhm",
        "Created": "2019-09-09T10:14:06.606521342Z",
        "Scope": "swarm",
        "Driver": "overlay",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "10.0.0.0/24",          ===> uber-svc子网
                    "Gateway": "10.0.0.1"             ===> uber-svc网关
                }

Docker swarm 中的LB分为两种情况

（1）Ingress Load Balancing

（2）Internal Load Balancing

说明⚠️：我们本节重点聊聊 LB 的第二种情况，即Internal Load Balancing～

定义 shell 脚本

在开始下面的实践之前，我们先编辑以下两个脚本。对于脚本的使用，我会给出具体实例～

第一个脚本`docker_netns.sh:`

#!/bin/bash

NAMESPACE=$1

if [[ -z $NAMESPACE ]];then
    ls -1 /var/run/docker/netns/
    exit 0
fi

NAMESPACE_FILE=/var/run/docker/netns/${NAMESPACE}

if [[ ! -f $NAMESPACE_FILE ]];then
    NAMESPACE_FILE=$(docker inspect -f "{{.NetworkSettings.SandboxKey}}" $NAMESPACE 2>/dev/null)
fi

if [[ ! -f $NAMESPACE_FILE ]];then
    echo "Cannot open network namespace '$NAMESPACE': No such file or directory"
    exit 1
fi

shift

if [[ $# -lt 1 ]]; then
    echo "No command specified"
    exit 1
fi

nsenter --net=${NAMESPACE_FILE} $@

说明⚠️：

（1）该脚本通过指定容器id、name或者namespace快速进入容器的network namespace并执行相应的shell命令。

（2）如果不指定任何参数，则列举所有Docker容器相关的network namespaces。

执行脚本结果如下：

# sh docker_netns.sh ==> 列出所有的网络命名空间

1-ycqv46f5tl
8402c558c13c
ingress_sbox

# sh docker_netns.sh deploy_nginx_nginx_1 ip r ==> 进入查看名为deploy_nginx_nginx_1容器ip信息

default via 172.18.0.1 dev eth0 
172.18.0.0/16 dev eth0 proto kernel scope link src 172.18.0.2

# sh docker_netns.sh 8402c558c13c ip r ==> 进入和查看网络命名空间为8402c558c13c容器ip信息

default via 172.18.0.1 dev eth0 
172.18.0.0/16 dev eth0 proto kernel scope link src 172.18.0.2

第二个脚本`find_links.sh:`

#!/bin/bash

DOCKER_NETNS_SCRIPT=./docker_netns.sh
IFINDEX=$1
if [[ -z $IFINDEX ]];then
    for namespace in $($DOCKER_NETNS_SCRIPT);do
        printf "\e[1;31m%s:\e[0m" $namespace
        $DOCKER_NETNS_SCRIPT $namespace ip -c -o link
        printf " "
    done
else
    for namespace in $($DOCKER_NETNS_SCRIPT);do
        if $DOCKER_NETNS_SCRIPT $namespace ip -c -o link | grep -Pq "^$IFINDEX: ";then
           printf "\e[1;31m%s:\e[0m" $namespace
           $DOCKER_NETNS_SCRIPT $namespace ip -c -o link | grep -P "^$IFINDEX: ";
           printf " "
        fi
    done
fi

该脚本根据ifindex查找虚拟网络设备所在的namespace，脚本不同情况下执行结果如下：

# sh find_links.sh ==> 不指定ifindex，则列出所有namespaces的link设备。

 # sh find_links.sh
1-3gt8phomoc:1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1\    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: ip_vti0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1\    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
3: br0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UP mode DEFAULT group default \    link/ether e6:c5:04:ad:7b:31 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
74: vxlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UNKNOWN mode DEFAULT group default \    link/ether e6:c5:04:ad:7b:31 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
76: veth0@if75: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UP mode DEFAULT group default \    link/ether e6:fa:db:53:40:fd brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
 ingress_sbox:1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1\    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: ip_vti0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1\    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
75: eth0@if76: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UP mode DEFAULT group default \    link/ether 02:42:0a:ff:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
78: eth2@if79: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP mode DEFAULT group default \    link/ether 02:42:ac:14:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1

# sh find_links.sh 76 ==> 指定ifindex=76
1-3gt8phomoc:76: veth0@if75: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UP mode DEFAULT group default \    link/ether e6:fa:db:53:40:fd brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1

实战 -- Internal Load Balancing

部署一个 service 使用我们自己创建的 uber-svc 网络

docker service create --name uber-svc --network uber-svc -p 80:80 --replicas 2 nigelpoulton/tu-demo:v1

部署的这两个容器分别处于 manager 和 worker 节点上：

# docker service ls

ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE                     PORTS
pfnme5ytk59w        uber-svc            replicated          2/2                 nigelpoulton/tu-demo:v1   *:80->80/tcp

# docker service ps uber-svc

ID                  NAME                IMAGE                     NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE            ERROR               PORTS
kh8zs9a2umwf        uber-svc.1          nigelpoulton/tu-demo:v1   mysql-nginx         Running             Running 57 seconds ago
31p0rgg1f59w        uber-svc.2          nigelpoulton/tu-demo:v1   MyTest03            Running             Running 49 seconds ago

说明⚠️：

-p当然你也可以使用--publish代替-p，在这里的用意是将容器内部的服务暴露到host上，这样我们就可以访问这个services。

一般情况下我们在swarm中部署service后容器中的网络只有一张网卡使用的是docker0网络，当我们将服务发布出去后，swarm会做如下操作：

（1）给容器添加三块网卡eth0和eth2，eth3，eth0连接overlay类型网络名为ingress用于在不同主机间通信，eth2连接bridge类网络名为docker_gwbridge，用于让容器能访问外网。eth3连接到我们自己创建的mynet网络上，同样的作用也是用于容器之间的访问(区别于eth3网络存在dns解析即服务发现功能)。

（2）swarm各节点会利用ingress overlay网络负载均衡将服务发布到集群之外。

查看 uber-svc.1 容器和 uber-svc 网络命名空间的网卡情况

（1）先查看 uber-svc.1 容器

# docker ps

CONTAINER ID        IMAGE                     COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
a2a763734e42        nigelpoulton/tu-demo:v1   "python app.py"     About a minute ago   Up About a minute   80/tcp              uber-svc.1.kh8zs9a2umwf9cix381zr9x38

（2）查看 uber-svc.1 容器中网卡情况

# sh docker_netns.sh uber-svc.1.kh8zs9a2umwf9cix381zr9x38 ip addr

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ip_vti0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN group default qlen 1
    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
54: eth0@if55: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 02:42:0a:ff:00:05 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 10.255.0.5/16 brd 10.255.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
56: eth3@if57: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 02:42:ac:13:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 2
    inet 172.19.0.3/16 brd 172.19.255.255 scope global eth3
       valid_lft forever preferred_lft forever
58: eth2@if59: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 02:42:0a:00:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
    inet 10.0.0.3/24 brd 10.0.0.255 scope global eth2
       valid_lft forever preferred_lft forever

当然，你也可以直接使用下面命令查看：

docker exec uber-svc.1.kh8zs9a2umwf9cix381zr9x38 ip addr

（3）查看 uber-svc 网络命名空间的网卡

# ip netns ==> 查看 manager 网络命名空间

d2feb68e3183 (id: 3)
1-kzxwwwtunp (id: 2)
lb_kzxwwwtun
1-8lyfiluksq (id: 0)
ingress_sbox (id: 1)

# docker network ls  ==> 查看 manager 集群网络

NETWOrk ID          NAME                DRIVER              SCOPE
e01d59fe00e5        bridge              bridge              local
7c90d1bf0f62        docker_gwbridge     bridge              local
15426f623c37        host                host                local
8lyfiluksqu0        ingress             overlay             swarm
dd5d570ac60e        none                null                local
kzxwwwtunpqe        uber-svc            overlay             swarm

sh docker_netns.sh 1-kzxwwwtunp ip addr ==> 查看 uber-svc 网络命名空间的网卡

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ip_vti0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN group default qlen 1
    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
3: br0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 3e:cb:12:d3:a3:cb brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.0.1/24 brd 10.0.0.255 scope global br0
       valid_lft forever preferred_lft forever
51: vxlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UNKNOWN group default
    link/ether e2:8e:35:4c:a3:7b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
53: veth0@if52: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UP group default
    link/ether 3e:cb:12:d3:a3:cb brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
59: veth2@if58: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UP group default
    link/ether 9e:b4:8c:72:4e:74 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 2

当然，你也可以使用下面的命令：

ip netns exec 1-kzxwwwtunp ip addr

# ip netns exec 1-kzxwwwtunp brctl show  ==> 查看 uber-svc 网络命名空间的接口情况

bridge name  bridge id        STP enabled    interfaces
br0       8000.3ecb12d3a3cb   no             veth0
                                             veth2
                                             vxlan0

说明⚠️：

<1> docker exec uber-svc.1.kh8zs9a2umwf9cix381zr9x38 ip addr这条命令可以看到 manager 节点上容器的网络有四张网卡，分别是：lo、eth0、eth2 和 eth3。
其中，eth2 对应的 veth pair为 uber-svc 网络中的veth2，eth3 对应的 veth pair为 host 上的vethef74971。

<2> ip netns exec 1-kzxwwwtunp brctl show查看 uber-svc 网络空间下网桥挂载情况可以看出veth2挂到了br0网桥上.

（4）查看 uber-svc 网络的vxlan-id

ip netns exec 1-kzxwwwtunp ip -o -c -d link show  vxlan0

***** vxlan id 4097 *****

uber-svc 网络命名空间与 service 容器之间的网络连接图

Docker的原生overlay网络的实现原理

获取 ingress 命名空间信息

主要步骤如下：

（1）获取 ingress 的network信息

# docker network ls

NETWOrk ID          NAME                DRIVER              SCOPE
8lyfiluksqu0        ingress             overlay             swarm

（2）获取取 ingress 的命名空间信息

# ip netns

1-8lyfiluksq (id: 0)

（3）获取 ingress 的命名空间中ip信息

# sh docker_netns.sh 1-8lyfiluksq ip addr

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ip_vti0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN group default qlen 1
    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
3: br0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 6e:5c:bd:c0:95:ea brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.255.0.1/16 brd 10.255.255.255 scope global br0
       valid_lft forever preferred_lft forever
45: vxlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UNKNOWN group default
    link/ether e6:f3:7a:00:85:e1 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
47: veth0@if46: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UP group default
    link/ether fa:98:37:aa:83:2a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
55: veth2@if54: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UP group default
    link/ether 6e:5c:bd:c0:95:ea brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 2

（4）获取 ingress 的命名空间中vxlan0的ID信息

# sh docker_netns.sh 1-8lyfiluksq ip -d link show vxlan0

***** vxlan id 4096 *****

（5）获取 ingress 的命名空间中对应 veth pair 信息

# sh find_links.sh 46

ingress_sbox:46: eth0@if47: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UP mode DEFAULT group default \    link/ether 02:42:0a:ff:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0

ingress 网络命名空间与 service 容器之间的网络连接图

Docker的原生overlay网络的实现原理

获取 ingress_sbox 网络命名空间信息

主要步骤如下：

（1）获取 ingress_sbox 的ip信息

# sh docker_netns.sh ingress_sbox ip addr

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ip_vti0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN group default qlen 1
    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
46: eth0@if47: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 02:42:0a:ff:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 10.255.0.2/16 brd 10.255.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 10.255.0.4/32 brd 10.255.0.4 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
49: eth2@if50: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 02:42:ac:13:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
    inet 172.19.0.2/16 brd 172.19.255.255 scope global eth2
       valid_lft forever preferred_lft forever

（2）获取 ingress_sbox 的veth pair 接口信息

# sh find_links.sh 47

1-8lyfiluksq:47: veth0@if46: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue master br0 state UP mode DEFAULT group default \    link/ether fa:98:37:aa:83:2a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1

（3）获取 manager 主机上veth pair 接口信息

# ip link show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: ens37: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:25:8b:ac brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN mode DEFAULT group default
    link/ether 02:42:cf:31:ee:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
14: ip_vti0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1
    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
48: docker_gwbridge: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP mode DEFAULT group default
    link/ether 02:42:9c:aa:15:e6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
50: vetheaa661b@if49: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker_gwbridge state UP mode DEFAULT group default
    link/ether 8a:3e:01:ab:db:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
57: vethef74971@if56: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker_gwbridge state UP mode DEFAULT group default
    link/ether 82:5c:65:e1:9c:e8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 3

ingress 网络命名空间与 ingree_sbox 网络命名空间之间的网络连接图

Docker的原生overlay网络的实现原理

说明：swarm worker 节点上的情况与 manager 基本思路一样～

Swarm 总体的网络连接图

Docker的原生overlay网络的实现原理

说明⚠️：

（1）可以看到这里ingress_sbox和创建容器的ns共用一个ingress网络空间。

（2）通过使用docker exec [container ID/name] ip r会更加直观的看到网络流动情况，如下：

# docker exec uber-svc.1.kh8zs9a2umwf9cix381zr9x38 ip r
default via 172.19.0.1 dev eth3
10.0.0.0/24 dev eth2  proto kernel  scope link  src 10.0.0.3
10.255.0.0/16 dev eth0  proto kernel  scope link  src 10.255.0.5
172.19.0.0/16 dev eth3  proto kernel  scope link  src 172.19.0.3

由此可知容器默认网关为172.19.0.1，也就是说容器是通过eth3出去的~

最后

关于 Docker Swarm 底层网络问题还有很多的知识点需要去探究，本节对最近学习到的docker network 做了一个基础总结，如有错误或不足，请各位大佬指正，感谢！

另：参考文档如有侵权，请及时与我联系，立删～。

最后，感谢开源，拥抱开源！

参考文档

（1）Docker swarm中的LB和服务发现详解

（2）万字长文：聊聊几种主流Docker网络的实现原理

（3）Docker跨主机网络——overlay

（4）Docker 跨主机网络 overlay(十六)

（5）Docker overlay覆盖网络及VXLAN详解

向AI问一下细节

Docker的原生overlay网络的实现原理

系统环境

Docker版本信息

Docker Swarm系统环境

创建 docker swarm集群前的网络

创建 docker swarm 集群

初始化 docker swarm 集群

查看集群节点信息

查看集群网络信息

查看网络命名空间信息

查看网络IPAM（IP Address Management）信息

Docker swarm 中的LB分为两种情况

定义 shell 脚本

第一个脚本docker_netns.sh:

第二个脚本find_links.sh:

实战 -- Internal Load Balancing

部署一个 service 使用我们自己创建的 uber-svc 网络

查看 uber-svc.1 容器和 uber-svc 网络命名空间的网卡情况

uber-svc 网络命名空间与 service 容器之间的网络连接图

获取 ingress 命名空间信息

ingress 网络命名空间与 service 容器之间的网络连接图

获取 ingress_sbox 网络命名空间信息

ingress 网络命名空间与 ingree_sbox 网络命名空间之间的网络连接图

Swarm 总体的网络连接图

最后

参考文档

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第一个脚本`docker_netns.sh:`

第二个脚本`find_links.sh:`