浅谈跨主机容器间网络方案

发表时间:2021/4/13   来源:《科学与技术》2020年36期   作者:张东杰
[导读] 在互联网行业领域内部,伴随大数据与云计算技术的出现
        张东杰
        南京中兴软件有限责任公司 江苏南京 210000
        摘要:在互联网行业领域内部,伴随大数据与云计算技术的出现,其数据规模也在呈现出几何式爆炸式增长态势,与此同时它所呈现的软硬件运营体量也越来越大。在本文中将浅层次探究企业数据中心底层架构中的容器技术与Docker组件网络,着重探讨了跨主机容器间的网络方案设计规划。
        关键词:跨主机容器;网络设计方案;容器技术;底层架构;Docker组件

        目前的虚拟机容器架构演进发展非常快速,其容器技术也特别突出了优势强力的、具有传统技术冲击特征的虚拟化新技术内容,建立了跨主机的容器间网络设计方案,并对方案内容进行设计规划。
一、关于容器技术
        容器技术就是Docker,它属于一种开源性应用容器引擎,可实现虚拟化操作。同时,作为一种轻量级操作系统,它所采用的虚拟化语言都是通过Go语言所实现的,即在Go语言中设计云开源项目,并采用到了C/S架构、Cgroup以及Namespace等等技术内容,三者技术的任务分别为架构容器、控制资源与隔离资源,最大限度减少对内存的占用。另一方面,它也希望有效提升资源利用率以及IO性能,保证云计算快速发展进而实现容器技术应用部署方式的有效变革。
        在Docker中是存在两大组件的,分别是Docker镜像以及Docker容器。就以Docker容器为例,它专门设置容器层用以改动容器,容器层下方则是镜像层,这一层为只读层。整体看来Docker容器为动态容器,可实现随时启动、停止以及移除。Docker技术作为虚拟化技术优势明显,因为它首先就能够创建一套完整的虚拟机结构,在运行应用方面部署了专业化操作系统,将许多创新技术内容引入到容器镜像之中,可实现对网络数据内容与设计方案的快速、简单交付与部署,可轻松迁移和扩展数据内容,可实施简洁性管理,方便镜像仓库有效运用[1]。
二、跨主机容器间网络方案的实践应用
        跨主机容器间网络方案的实践应用主要围绕容器网络建设、网络方案设计、网络方案内容比较等等内容展开,下文简单介绍这3点。
(一)建立容器网络数据库
   首先要建立跨主机容器间网络数据库,其中就应该包括了Docker容器网络数据库,它的核心内容为CNM(Container Network Model),其模型主要结合三部分组件抽象形成,最终构建完整容器网络。容器网络中是包含了Sandbox、Endpoint以及Network三部分组件的。就以Network为例,它其中包含了一组Endpoint,如果是同一个Network中的Endpoint之间可以实现相互之间直接通信。在CNM模型中可以定义构建Docker容器网络模型,它主要运用到了Libnetwork CNM配合Driver Daemon展开协同操作过程,最后构建一套完整的容器网络[2]。


(二)介绍网络方案内容
        其次要介绍网络方案内容,主要参考Dockermachine主动安装至少两个Dockerhost节点,分别为Host1、Host2,基于两大节点建立网络方案,其网络方案主要如下:
        Docker-machinecreate——Driver generic——generic-ip-adress=host1(host2)
(三)创建overlay网络
        可参考overlay隧道技术网络形成网络协议,并在协议中分析传输技术内容,分析连接导致不同网络被隔离的主机与网络因素,创建VxLAN网络,其中主要对UDP数据进行分装与传输,并配置一个key-value数据库,对其中的网络状态信息进行读取、分析与保护。以下为overlay网络的创建过程。
        Docker network——D overlay ov_net1busybox
        Docker exec bbox 1 Ip r(查看网络配置)
        上述overlay网络创建过程可在Host2中运行,并直接将数据屏入到Host1之中,此时会出现:
        Docker run -itd-name bbox2-network ov_net1 busybox
        对overlay网络中的容器内容进行直接通信分析,并借力DNS服务形成macvlan,形成新模块,优化调整网卡虚拟化技术内容。在该过程中,需要考虑到物理网卡中所配置的多个MAC地址,并对每个interfacene配置相应IP。该过程中可不创建Linux Bridge,围绕物理网络分析macvlan整体性能分析其技术优势,因为macvlan在网络贯通与隔离方面完全依赖于VLAN、IP等等技术内容,所以可参考Host1、Host2二者建立建单独网卡并创建macvlan,然后在Host1、Host2中指定IP地址,同时指定网址。就以在Host2中运行容器Bbox2为例,它的pingBboxe2应该如下:
        Docker run-itd-name bbox2-ip=network mac_net1 busybox
        简单来说,可通过ping的方式建立bbox1和2的IP,并解析主机名,对证明Docker是否为macvlan是否提供了DNS服务内容。
三、跨主机容器间网络方案的对比分析
        要对跨主机容器间的网络方案进行对比分析,主要分析overlay以及macvlan。考虑到Docker最初仅仅构建了一套简单的single-host网络,所以它十分不利于Docker构建容器,同时也无法实现对多台主机信息数据的有效扩展。就跨主机容器网络技术快速发展应用这一环节看来,它希望建立网络模型,实现数据信息内容的跨主机联动,在联通与隔离、性能表现方面都相当突出。比如说它就建立了IPAM主机共享网络,该网络中会指挥容器启动并按照顺序分配通信数据内容,确保为网络定制空间IP,并合理分配容器IP,保证容器之间隔离连接、管理到位。在整个过程中,不同的节点网络其通信所涉及到的联通与隔离并不一致。例如相同的Docker Overlay网络中也能衍生出两个信息通信体系。可在Macvlan网络中建立联通或隔离三层路由与VLAN技术体系。
        就以性能表现为例在哪开讨论,Overlay网络所构建的是涉及数据包的封装与解封。在其网络底层应该可利用到Macvlan系统,通过其系统技术性能来构建Docker overlay技术体系[3]。
总结:
        综上所述,通过Overlay网络性能实现网络方案底层信息数据开发是非常有必要的,它能够采用到vxlan模块以及Linux kernel模块,结合两大模块节省大量成本,提高跨主机容器间网络方案的实践应用效率。
参考文献:
[1]武凌峰, 杨磊, 龙文君. 浅谈跨主机容器间网络方案[J]. 电脑知识与技术, 2020, v.16(15):271-272+274.
[2]王天才. 连续箱梁挂篮悬臂浇筑施工监理控制要点[J]. 门窗, 2020(3):222-223.
[3]周海涛. 大桥主桥箱梁挂篮悬浇施工技术[J]. 交通世界, 2020, No.536(14):129-131.
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