docker 跨主机网络：overlay 简介
简介
docker 在早前的时候没有考虑跨主机的容器通信，这个特性直到 docker 1.9 才出现。在此之前，如果希望位于不同主机的容器能够通信，一般有几种方法：
- 使用端口映射：直接把容器的服务端口映射到主机上，主机直接通过映射出来的端口通信
- 把容器放到主机所在的网段：修改 docker 的 ip 分配网段和主机一致，还要修改主机的网络结构
- 第三方项目：flannel，weave 或者 pipework 等，这些方案一般都是通过 SDN 搭建 overlay 网络达到容器通信的
随着 docker 1.9 的发布，一个新的网络模型被开发出来（后面会写一篇文章专门介绍 docker 的网络项目 libnetwork）。除了能更方便地按照需求来搭建自己的网络方案，这次发布还让 docker 具备了跨主机通信的功能。
这篇文章介绍 docker swarm，和 docker overlay 网络（ docker 自带的跨主机网络模型），看看不同主机是怎么通信的。
使用 overlay 网络需要满足下面的这些条件：
- 正常工作的 key-value 存储服务，比如 consul、etcd、zookeeper 等
- 可以访问到 key-value 服务的主机集群
- 集群中每台机器都安装并运行 docker daemon
- 集群中每台机器的 hostname 都是唯一的，因为 key-value 服务是通过 hostname 标识每台主机的
安装 docker swarm 环境
注意： docker overlay 网络可以单独使用，不是必须和 swarm 绑定在一起的。这里使用 swarm，是因为它的简单易用，并且更容易说明问题。
先介绍一下 docker swarm， 这是 docker 开发的容器集群管理工具，和 docker API 兼容性很好，但目前功能不是很强大。
废话不多说，我们先来搭建一套 docker swarm 环境。这里的所有操作都是在我的机器上进行的，使用了 docker-machine 在 virtualbox 上面安装主机。docker-machine 提供了方便集成 swarm 的功能，所以安装起来并不复杂。
为了简化这个过程，我写了脚本来一键跑完这个过程（脚本我已经放到 github 上）：
#!/bin/bash
set -e
create_kv() {
echo Creating kvstore machine.
docker-machine create -d virtualbox \
--engine-opt="registry-mirror=http://houchaohann.m.alauda.cn" \
kvstore
docker $(docker-machine config kvstore) run -d \
-p "8500:8500" \
progrium/consul --server -bootstrap-expect 1
}
create_master() {
echo Creating cluster master
kvip=$(docker-machine ip kvstore)
docker-machine create -d virtualbox \
--swarm --swarm-master \
--swarm-discovery="consul://${kvip}:8500" \
--engine-opt="cluster-store=consul://${kvip}:8500" \
--engine-opt="cluster-advertise=eth1:2376" \
--engine-opt="registry-mirror=http://houchaohann.m.alauda.cn" \
swarm-manager
}
create_nodes(){
kvip=$(docker-machine ip kvstore)
echo Creating cluster nodes
for i in 1 2; do
docker-machine create -d virtualbox \
--swarm \
--swarm-discovery="consul://${kvip}:8500" \
--engine-opt="cluster-store=consul://${kvip}:8500" \
--engine-opt="cluster-advertise=eth1:2376" \
--engine-opt="registry-mirror=http://houchaohann.m.alauda.cn" \
swarm-node${i}
done
}
teardown(){
docker-machine rm kvstore -y
docker-machine rm -y swarm-manager
for i in 1 2; do
docker-machine rm -y swarm-node${i}
done
}
case $1 in
up)
create_kv
create_master
create_nodes
;;
down)
teardown
;;
*)
echo "Unknow command..."
exit 1
;;
esac
运行 ./cluster.sh up 就能自动生成四台机器：
- 一台 kvstore运行 consul 服务
- 一台 swarm master 机器，运行 swarm manager 服务
- 两台 swarm node 机器，都是运行了 swarm node 服务和 docker daemon 服务
注意：上面的脚本设置了某国内厂家的 registry-mirror 来加速镜像的下载，你也可以根据自己的需求进行修改。
怎么验证集群已经正确安装呢？通过 client 和 swarm manager 交互，打印出来集群的状态就搞定了：
➜ eval $(docker-machine env --swarm swarm-manager)
➜ docker info
Containers: 4
Running: 4
Paused: 0
Stopped: 0
Images: 3
Server Version: swarm/1.2.3
Role: primary
Strategy: spread
Filters: health, port, containerslots, dependency, affinity, constraint
Nodes: 3
swarm-manager: 192.168.99.136:2376
└ ID: NHHY:6GRG:PVKL:BUIX:Z4TH:626A:BCTR:UFBM:BAP5:H4BJ:DUPO:UMJ2
└ Status: Healthy
└ Containers: 2
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.021 GiB
└ Labels: executiondriver=, kernelversion=4.4.12-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.11.2 (TCL 7.1); HEAD : a6645c3 - Wed Jun 1 22:59:51 UTC 2016, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
└ UpdatedAt: 2016-06-13T04:20:30Z
└ ServerVersion: 1.11.2
swarm-node1: 192.168.99.137:2376
└ ID: O7QX:ZL3Y:WOCG:W4PP:2GDF:RCMM:K5PB:VSZE:GXE5:4M6C:JPHE:BWHM
└ Status: Healthy
└ Containers: 1
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.021 GiB
└ Labels: executiondriver=, kernelversion=4.4.12-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.11.2 (TCL 7.1); HEAD : a6645c3 - Wed Jun 1 22:59:51 UTC 2016, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
└ UpdatedAt: 2016-06-13T04:20:46Z
└ ServerVersion: 1.11.2
swarm-node2: 192.168.99.138:2376
└ ID: RX4S:4UJK:CNCE:IG4V:LP7Y:ZQDL:VGZM:SXUJ:7INW:5PS7:RDLI:AK6A
└ Status: Healthy
└ Containers: 1
└ Reserved CPUs: 0 / 1
└ Reserved Memory: 0 B / 1.021 GiB
└ Labels: executiondriver=, kernelversion=4.4.12-boot2docker, operatingsystem=Boot2Docker 1.11.2 (TCL 7.1); HEAD : a6645c3 - Wed Jun 1 22:59:51 UTC 2016, provider=virtualbox, storagedriver=aufs
└ UpdatedAt: 2016-