docker——libnetwork插件网络功能

从1.7.0版本开始，Docker正是把网络和存储这两部分的功能都以插件化形式剥离出来，允许用户通过指令来选择不同的后端实现。
剥离出来的独立容器网络项目叫libnetwork，从名字就能看出，它希望将来为不同容器定义统一规范的网络标准层。

 

一、容器网络模型

libNetwork中容器网络模型（Container Networking Model,CNM）十分简介，
可以让上层使用网络的大量应用容器最大程度上不去关心底层实现。
容器网络模型的结构如下图：

包括三种基本元素：
　　Sandbox（沙盒）：代表一个容器，准确的说，是其网络命名空间。
　　Endpoint（接入点）：代表网络上可以挂载容器的接口，会分配IP地址。
　　Network：可以接通多个接入点的子网。

可见，对于使用CNM的容器管理系统来说，具体底下网络如何实现，不同子网彼此怎么隔离，有没有Qos，都可以不关心。
只要插件能提供网络和接入点，只需要把容器给接上或者拔下，剩下的都是插件驱动自己去实现，这样就解耦容器和网络功能，十分灵活。

CNM的典型生命周期如图所示。

首先，是驱动注册自己到网络控制器，网络驱动器使用驱动类型，来创建网络。
然后在创建的网络上创建接口，最后把容器连接到接口上即可。
销毁过程则正好相反，先把容器从接口上卸载，然后删除接口和网络即可。

目前CNM支持的驱动类型有四种：Null、Bridge、Overlay、Remote。
　　Null:不提供网络服务，容器启动后无网络连接。
　　Bridge：Docker传统上默认用Linux网桥和Iptables实现的单机网络。
　　Overlay：是用vxlan隧道实现的跨主机容器网络。
　　Remote：扩展类型，预留给其它外部实现的方案。

从位置上看，libnetwork上面支持Docker，下面支持网络插件，自身处于十分关键的中间层。
目前，已有大量的网络方案开始支持libnetwork。包括OpenStack Kuryr项目，通过支持libnetwork，
让Docker可以直接使用Neutron提供的网络功能。
Calico等团队也编写了插件支持libnetwork，从而可以无缝的支持Docker网络功能。

                                    

二、Docker网络相关命令

在libnetwork支持下，Docker网络相关命令作为network的子命令出现。
围绕着管理CNM的生命周期，主要包括以下命令：
　　ls：列出所有的网络
　　create：创建一个网络
　　rm：删除一个网络
　　connect：把容器接入到网络
　　disconnect：把容器从网络卸载下来
　　inspect：查看网络的详细信息

1.列出网络

格式：
　　docker network ls [OPTIONS]

完整格式：
　　docker network ls [-f|--filter[=[]]] [--format="TEMPLATE"] [--no-trunc[=true|false]] [-q|--quiet[=true|false]] [--help]
参数说明：
　　--format="TEMPLATE"
　　　　ID - 网络的ID
　　　　Name - 网络的名称
　　　　Driver - 使用者
　　　　Scope - Network scope (local, global)
　　　　IPv6 - Whether IPv6 is enabled on the network or not
　　　　Internal - Whether the network is internal or not
　　　　Labels - All labels assigned to the network
　　　　Label - Value of a specific label for this network. For example {{.Label "project.version"}}

　　--no-trunc=true|false 

　　-q, --quiet=true|false

    -f, --filter=[]：过滤
　　通过DRIVER：
　　　　docker network ls --filter driver=bridge
　　通过ID：
　　　　docker network ls --filter id=63d1ff1f77b07ca51070a8c227e962238358bd310bde1529cf62e6c307ade161
　　　　docker network ls --filter id=95e74588f40d
　　　　docker network ls --filter id=95e
　　通过label：
　　　　docker network ls -f "label=usage"
　　　　docker network ls -f "label=usage=prod"
　　通过NAME：
　　　　docker network ls --filter name=foobar
　　　　docker network ls --filter name=foo
　　通过user：
　　　　docker network ls --filter type=custom

 

2.创建网络

格式：
　　docker network create [option] NETWORK
完整格式：
　　docker network create [--attachable] [--aux-address=map[]] [-d|--driver=DRIVER] [--gateway=[]] [--help] [--internal] [--ip-range=[]]
　　[--ipam-driver=default] [--ipam-opt=map[]] [--ipv6] [--label[=[]]] [-o|--opt=map[]] [--subnet=[]] NETWORK-NAME
参数说明：
　　--aux-address=map[]:辅助的IP地址
　　-d, --driver=DRIVER：网络驱动类型
　　--gateway value：网管地址
　　--internal：禁止外部对创建的网络访问
　　--ip-range value：分配IP的地址范围
　　--ipam-driver=default： IP地址管理的插件类型
　　--ipam-opt value：IP地址管理插件的选项
　　--ipv6：支持IPv6地址
　　--label value：为网络添加元标签信息
　　-o,--opt value：网络驱动支持的选项
　　--subnet value:网络地址段

3.删除网络

格式：
　　docker network rm NETWORK [NETWORK ...]
示例：
　　docker network rm my-network
　　docker network rm 3695c422697f my-network

4.接入容器

将一个容器连接到一个已存在的网络上。
命令格式：
　　docker network connect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
参数支持：
　　--alias value:为容器添加一个别名，此别名仅在所添加网络上可见；
　　--ip string:指定IP地址
　　--ip6 string:指定IPv6地址
　　--link value：添加链接到另一个容器
　　--link-local-ip value：为容器添加一个链接地址
示例：
　　docker network connect multi-host-network container1
　　docker run -itd --network=multi-host-network --ip 172.20.88.22 --ip6 2001:db8::8822 busybox

5.卸载容器

将一个连接到网络上的容器从网络上移除。
格式：
　　docker network inspect [option] NETWORK [NETWORK ...]
参数说明：
　　-f,--force：强制把容器从网络上移除。
示例：
　　docker network disconnect multi-host-network container1

6.查看网络信息

格式：
　　docker network inspect [OPTIONS] NETWORK [NETWORK ...]
示例：
　　sudo docker run -itd --name=container1 busybox