docker 网络-macvlan

1、什么是macvlan ，解决什么问题。有什么限制条件?

macvlan.png
1、网络结构 所有VM /namespace 复用 主机物理网卡 ，不会涉及数据包的重新组装与nat 转发。所以比较高效
2、macvlan 设备实现了主机虚拟网络，在eth0 下面的子设备拥有自己独立的ip 与mac 地址，一台物理主机可以拥有多个网络设备通过eth0 直接与外部网关相连接。
3、 macvlan 子设备可以实现依靠eth0 ，组件自己的局域网 802.q。比如 mac0，mac1 在一个网端，mac2 在一个网段，来实现网络隔离。
4、物理主机网卡（eth0）的子设备，无法直接与主机网络通信，但是可以通过其他手段达到通信的效果，比如创建一个与主机物理网卡的ip 相同的一个子设备，或者子设备的数据通过eth0，发给外部交换机路由器，由路由器或者交换机在发回 主机。间接实现子设备与主机通信
5、 macvlan 有几种连接模式
private ：所有子设备不能通信。
VEPA：子设备虚拟局网内通信
Bridge ：所有子设备可以通信，也可以与外部通信（docker 默认）
Passthru ；只有一个设备
6、需要物理网卡启用混杂模式（这样才能接受非主机mac 地址的数据包）以及内核支持macvlan
7、一个物理网卡支持的macvlan 子设备的数量是有限制的，无线网络可能不支持macvlan。
- macvlan 优化成ipvlan ，一个物理网卡所有子设备的mac 地址与主机相同，ip 地址与主机不同

2、macvlan 命令测试

注macvlan 地址设置应该与主机的网络环境一致。

#!/usr/bin/env bash
#检查 是否支持macvlan
modprobe macvlan
lsmod | grep macvlan

# 开启网卡混杂模式promiscuity=1 on
ip -d link  show eth1 |grep promisc
ip link set [interface] promisc on
ifconfig [interface] promisc

#
sudo ip netns add net1


# 查看eth0 网卡地址
ifconfig eth0

# 创建的格式为 ip link add link <PARENT> <NAME> type macvlan，
# 其中 <PARENT> 是 macvlan 接口的父 interface 名称，<NAME> 是新建的 macvlan 接口的名称，这个名字可以任意取。
# 使用 ip link 可以看到我们刚创建的 macvlan 接口，除了它自己的名字之外，后面还跟着父接口的名字
# 使用 bridge 模式，没加这个 默认net1，net2 没有ping 通
sudo ip link add link eth0 mac1 type macvlan mode bridge


# 查看
ip -d link show mac1

sudo ip link set mac1 netns net1
# 与 eth0 网段相同
sudo ip netns exec net1 ip addr add 10.0.2.21/24 dev mac1

sudo ip netns exec net1 ip link set mac1 up
sudo ip netns exec net1 ip a

# 添加默认路由,与主机eth0 默认路由一致
sudo ip netns exec net1 route add default gw 10.0.2.2

sudo ip netns add net2
sudo ip link add link eth0 mac2 type macvlan
sudo ip link set mac2 netns net2
sudo ip netns exec net2 ip addr add 10.0.2.22/24 dev mac2 mode bridge
sudo ip netns exec net2 ip link set mac2 up
sudo ip netns exec net2 route add default gw 10.0.2.2

sudo ip netns exec net1 ping 10.0.2.22
sudo ip netns exec net2 ping 10.0.2.21

# 修改 mode ,net1，net2 没有ping 通
sudo ip netns exec net2 ip link set mac2 type macvlan mode private
sudo ip netns exec net1 ping 10.0.2.22
sudo ip netns exec net2 ping 10.0.2.21

3、macvlan 在docker 中应用测试

#1、单机
docker network create -d macvlan --subnet=10.0.2.0/24 --gateway=10.0.2.2 -o parent=eth0 macvlan0

docker run --rm -dit --network macvlan0  --name c1 hub.c.163.com/library/busybox sh
docker run --rm -dit --network macvlan0  --name c2 hub.c.163.com/library/busybox sh
docker exec -it c1 ping c2
docker exec -it c2 ping c1

# baidu
docker exec -it c2 ping 180.97.33.108



#2、macvlan 跨主机通信 

# 一定需要对网卡开启混杂模式 ，特别是虚拟机的设置。
sudo ip link set eth1  promisc [on|off]

# host A
docker network create -d macvlan --subnet=192.168.99.0/24 --gateway=192.168.99.1 -o parent=eth1 macvlan1
docker run --rm -dit --network macvlan1  --name c3 --ip 192.168.99.201 hub.c.163.com/library/busybox sh
# host B
docker network create -d macvlan --subnet=192.168.99.0/24 --gateway=192.168.99.1 -o parent=eth1 macvlan1
docker run --rm -dit --network macvlan1  --name c3 --ip 192.168.99.202 hub.c.163.com/library/busybox sh

#Host a
docker exec -it c3 ping 192.168.99.202

# host b
docker exec -it c3 ping 192.168.99.201

4、总结

1、macvlan 网络性能高，但是没有overlay 动态全局分配ip 的功能，需要手动指定
2、macvlan 网络使用有一定的限制条件 ，可以考虑ipvlan 替换

5、参考
network-virtualization-macvlan
networking
docker-multi-host-networking

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