docker的macvlan网络

1.macvlan基本介绍
macvlan 允许你在主机的一个网络接口上配置多个虚拟的网络接口，这些网络 interface 有自己独立的 mac 地址，也可以配置上 ip 地址进行通信。macvlan 下的虚拟机或者容器网络和主机在同一个网段中，共享同一个广播域。macvlan 和 bridge 比较相似，但因为它省去了 bridge 的存在，所以配置和调试起来比较简单，而且效率也相对高。除此之外，macvlan 自身也完美支持 VLAN。
如果我们的macvlan 直接基于主机的网卡enp17s0f0，则他会独占主机网卡，也就是说一个网卡只能创建一个 macvlan 网络。

但主机的网卡数量是有限的，因此常规的操作是macvlan来占用网卡的 sub-interface，VLAN 是现代网络常用的网络虚拟化技术，它可以将物理的二层网络划分成多达 4094 个逻辑网络，这些逻辑网络在二层上是隔离的，每个逻辑网络（即 VLAN）由 VLAN ID 区分，VLAN ID 的取值为 1-4094。因此如果需要多个macvlan而又不独占主机网卡，我们就让macvlan来独占网卡的 sub-interface。拓扑图如下所示：

2.创建子网口的方法
基于主机网口enp17s0f0创建二个sub-interface mac1、mac2
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。
命令：ip link add link enp17s0f0 mac1 type macvlan mode bridge; ip link add link enp17s0f0 mac2 type macvlan mode bridge;（使用bridge模式，默认使用的是 vepa 模式。）
注意：macvlan有四种工作模式private 模式、vepa(virtual ethernet port aggregator) 模式（默认模式）、bridge 模式、passthru 模式。
具体四种模式详解请看：https://blog.csdn.net/hzj_001/article/details/100182686
ip link显示结果如下：

3.docker中使用macvlan网络配置
Docker macvlan 是一种跨主机的网络模型，并且只支持 bridge 模式
1）用上文创建的子网卡mac1（macvlan 不仅可以连接到 interface（如 enp17s0f0），也可以连接到 sub-interface，如mac1）来创建容器的macvlan网络mac_net，并且分配网段：docker network create -d macvlan --subnet=192.168.100.0/24 --gateway=192.168.100.1 -o parent=mac1 mac_net
2）创建二个具有相同mac_net网络的容器:mac_net1、mac_net2
docker run -it --net=mac_net --name=mac_net1 75d5c4ea55ce sh
docker run -it --net=mac_net --name=mac_net1 75d5c4ea55ce sh
3）这样容器里面就会有相应的网络,这里查看mac_net1的网络为例：docker exec -it mac_net1 ip a

从图可以看出，容器的ip由docker网络自己分配，容器mac_net1为192.168.100.2 同样方式可以看到容器mac_net2的网络为192.168.100.3
4）从上图的网卡名eth0后的@if4，这表明该 interface 有一个对应的 interface，其全局的编号为 4（包含容器里面的，例如上图28，说明之前27个网络接口已经被占）。根据 macvlan 的原理，我们可以猜测这个 interface 就是主机的enp17s0f0，确认如下：

如图，编号是4的就是主机网卡enp17s0f0。可见，容器的 eth0 就是 enp17s0f0 通过 macvlan 虚拟出来的 interface。容器的 interface 直接与主机的网卡连接，这种方案使得容器无需通过 NAT 和端口映射就能与外网直接通信（只要有网关），在网络上与其他独立主机没有区别。
5)容器间是互通的，可以通过命令docker exec mac_net1 ping 192.168.100.3，可以ping通mac_net2。
注意，只有同一个macvlan网络的二个容器才能通哈！！！具体可以参见另一片文章：https://blog.csdn.net/hzj_001/article/details/100184298
6）此时，我们可以看下mac_net网络的具体信息：docker network inspect mac_net

[{"Name": "mac_net",//macvlan网络名称"Id": "17b3a94b1ae73e8b3c1fb2daa2fd509e144516fa4c0fd196e0068a1ca6756efa","Created": "2019-08-31T18:49:19.366345504+08:00",//创建时间"Scope": "local","Driver": "macvlan",//驱动"EnableIPv6": false,"IPAM": {"Driver": "default","Options": {},"Config": [{"Subnet": "192.168.100.0/24",//子网段"Gateway": "192.168.100.1"//gw}]},"Internal": false,"Attachable": false,"Containers": {//属于macvlan网络mac_net的容器网络信息"47d3ce9511c83550d3b96e14168666531430b7e24dcbf21eb93ebfa773ea5367": {"Name": "mac_net1",//容器名"EndpointID": "69b04111dd1432859039cfff0adef95df9bf73da883c54e2b25fe49b84057b0e","MacAddress": "02:42:c0:a8:64:02",//容器网口mac"IPv4Address": "192.168.100.2/24",//macvlan网络给容器分配的ip"IPv6Address": ""},"d3656ad024e2c10c33649f2a8bf1c6087b63a8891a06cd18e073d022aee12d3f": {"Name": "mac_net2","EndpointID": "7da9f30f4d38ecd894e30d8f36ebbfc6fc0109654ae86cc6b4f5f10695a409e1","MacAddress": "02:42:c0:a8:64:03","IPv4Address": "192.168.100.3/24","IPv6Address": ""}},"Options": {"parent": "mac1"},"Labels": {}}
]

4.总结
1）macvlan 是一种网卡虚拟化技术，能够将一张网卡虚拟出多张网卡。
2）macvlan 的四种通信模式，常用模式是 bridge。
3）在 Docker 中，macvlan 只支持 bridge 模式。
4）相同 macvlan 可以通信，不同 macvlan 二层无法通信，可以借助三层路由完成通信。

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