安装部署 weave
weave 安装非常简单,在 host1 和 host2 上执行如下命令:
curl -L git.io/weave -o /usr/local/bin/weave
chmod a+x /usr/local/bin/weave
启动 weave
在 host1 中执行 weave launch 命令,启动 weave 相关服务。weave 的所有组件都是以容器方式运行的,weave 会从 docker hub 下载最新的 image 并启动容器。
weave 运行了三个容器:
weave
是主程序,负责建立 weave 网络,收发数据 ,提供 DNS 服务等。weaveplugin
是 libnetwork CNM driver,实现 Docker 网络。weaveproxy
提供 Docker 命令的代理服务,当用户运行 Docker CLI 创建容器时,它会自动将容器添加到 weave 网络。weave 会创建一个新的 Docker 网络 weave:
driver 为 weavemesh,IP 范围 10.32.0.0/12。
docker network inspect weave
......
"Config": [
{
"Subnet": "10.32.0.0/12"
}
]
......
Weave 网络结构分析
在 host1 中运行容器 bbox1:
eval $(weave env)
docker run --name bbox1 -itd busybox
首先执行 eval $(weave env)
很重要,其作用是将后续的 docker 命令发给 weave proxy 处理。如果要恢复之前的环境,可执行eval $(weave env --restore)
。
查看一下当前容器 bbox1 的网络配置:
bbox1 有两个网络接口 eth0 和 ethwe,其中 eth0 连接的是默认 bridge 网络,即网桥 docker0。
现在我们重点分析 ethwe。从命名和分配的 IP 10.32.0.1/12 可以猜测 ethwe 与 weave 相关,ethwe@if77 告诉我们与 ethwe 对应的是编号 77 的 interface。从 host1 的 ip link 命令输出中找到该 interface:
vethwepl22809 与 ethwe 是一对 veth pair,而且 vethwepl22809 挂在 host1 的 Linux bridge weave 上。
除了 vethwepl22809,weave 上还挂了一个 vethwe-bridge,这是什么?让我们更深入的分析一下,查看 ip -d link 输出:
这里出现了多个新 interface:
① vethwe-bridge 与 vethwe-datapath 是 veth pair。
② vethwe-datapath 的父设备(master)是 datapath。
③ datapath 是一个 openvswitch。
④ vxlan-6784 是 vxlan interface,其 master 也是 datapath,weave 主机间是通过 VxLAN 通信的。
host1 的网络结构如下图所示:
weave 网络包含两个虚拟交换机:Linux bridge weave
和 Open vSwitch datapath
,veth pair vethwe-bridge
和 vethwe-datapath
将二者连接在一起。
weave
和 datapath
分工不同,weave
负责将容器接入 weave
网络,datapath
负责在主机间VxLAN
隧道中并收发数据。
再运行一个容器 bbox2。
docker run --name bbox2 -itd busybox
weave DNS 为容器创建了默认域名 weave.local,bbox1 能够直接通过 hostname 与 bbox2 通信。
当前 host1 网络结构为:
Weave 的连通和隔离特性
首先在host2 执行如下命令:
weave launch 192.168.56.104
这里必须指定 host1 的 IP 192.168.56.104,这样 host1 和 host2 才能加入到同一个 weave 网络。
运行容器 bbox3:
eval $(weave env)
docker run --name bbox3 -itd busybox
bbox3 能够直接 ping bbox1 和 bbox2
bbox1、bbox2 和 bbox3 的 IP 分别为 10.32.0.1/12、10.32.0.2/12 和 10.44.0.0/12,注意掩码为 12 位,实际上这三个 IP 位于同一个 subnet 10.32.0.0/12。通过 host1 和 host2 之间的 VxLAN 隧道,三个容器逻辑上是在同一个 LAN 中的,当然能直接通信了。bbox3 ping bbox1 的数据流向如下图所示:
① 数据包目的地址为 10.32.0.1,根据 bbox3 的路由表,数据从 ethwe 发送出去。
② host2 weave 查询到目的地主机,将数据通过 VxLAN 发送给 host1。
③ host1 weave 接受到数据,根据目的 IP 将数据转发给 bbox1。
weave 网络隔离
默认配置下,weave 使用一个大 subnet(例如 10.32.0.0/12),所有主机的容器都从这个地址空间中分配 IP,因为同属一个 subnet,容器可以直接通信。如果要实现网络隔离,可以通过环境变量WEAVE_CIDR
为容器分配不同 subnet 的 IP,举例如下:
这里
WEAVE_CIDR=net:10.32.2.0/24
的作用是使容器分配到 IP 10.32.2.2。由于 10.32.0.0/12
与 10.32.2.0/24
位于不同的 subnet,所以无法 ping 到 bbox1。除了 subnet,我们还可以直接为容器分配特定的 IP:Weave 如何与外界通信
weave 是一个私有的 VxLAN 网络,默认与外部网络隔离。外部网络如何才能访问到 weave 中的容器呢?
答案是:
- 首先将主机加入到 weave 网络。
- 然后把主机当作访问 weave 网络的网关。
要将主机加入到 weave,执行weave expose
。
这个 IP 10.32.0.3 会被配置到 host1 的 weave 网桥上。
这是个精妙的设计,让我们再看看下面 host1 的网络结构:
weave 网桥位于 root namespace,它负责将容器接入 weave 网络。给 weave 配置同一 subnet 的 IP 其本质就是将 host1 接入 weave 网络。 host1 现在已经可以直接与同一 weave 网络中的容器通信了,无论容器是否位于 host1。
在 host1 中 ping 同一主机的 bbox1:
ping host2 上的 bbox3:
接下来要让其他非 weave 主机访问到 bbox1 和 bbox3,只需将网关指向 host1。例如在 192.168.56.101 上添加如下路由:
ip route add 10.32.0.0/12 via 192.168.56.104
能够 ping 到 weave 中的容器了。
通过上面的配置我们实现了外网到 weave 这个方向的通信,反方向呢?
其实答案很简单:因为容器本身就挂在默认的 bridge 网络上,docker0 已经实现了 NAT,所以容器无需额外配置就能访问外网。
IPAM
10.32.0.0/12 是 weave 网络使用的默认 subnet,如果此地址空间与现有 IP 冲突,可以通过 --ipalloc-range
分配特定的 subnet。
weave launch --ipalloc-range 10.2.0.0/16
不过请确保所有 host 都使用相同的 subnet。
网友评论