Open vSwitch是一個(gè)虛擬交換軟件，主要用于虛擬機(jī)VM環(huán)境，提供網(wǎng)絡(luò)的虛擬化。本篇文檔重點(diǎn)介紹如何在Docker中使用Open vSwitch。

這個(gè)文檔描述了如何在Docker(大于或等于1.9.0版本)中使用Open vSwitch。我們假設(shè)你已經(jīng)安裝好了Open vSwitch和Docker。請(qǐng)沒有安裝好的讀者可以根據(jù)INSTALL.md和www.docker.com的說明來進(jìn)行安裝。

Docker 1.9.0開始支持多主機(jī)網(wǎng)絡(luò)(multi-host networking)。我們可以通過OVN(Open vSwitch virtual network)來將Docker的網(wǎng)絡(luò)和Open vSwitch結(jié)合起來。

簡介

對(duì)于OVN和Docker的多主機(jī)網(wǎng)絡(luò)(multi-host networking)，Docker需要分布式鍵值對(duì)存儲(chǔ)的支持。假設(shè)我們這里采用consul來提供分布式鍵值對(duì)存儲(chǔ)，并且你的主機(jī)IP地址為$HOST_IP。用戶可以使用下面的命令來啟動(dòng)Docker進(jìn)程：

docker daemon --cluster-store=consul://127.0.0.1:8500 \ 
--cluster-advertise=$HOST_IP:0 

OVN為容器提供了網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)。OVN和Docker的結(jié)合使用存在兩種模式：underlay模式和overlay模式。

在underlay模式下，OVN要求配置OpenStack來提供容器網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)模式下，用戶可以創(chuàng)建邏輯網(wǎng)絡(luò)，并且讓運(yùn)行在虛擬機(jī)中的容器、獨(dú)立的虛擬機(jī)(沒有容器運(yùn)行在其中)和物理機(jī)器連接到同一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)上。這是一種多租戶、多主機(jī)的解決辦法。

在overlay模式下，OVN可以為運(yùn)行跨主機(jī)的容器們提供一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)。這是一種單租戶(是否能擴(kuò)展到多租戶取決于安全特性)、多主機(jī)的解決辦法。在這種模式下，你并不需要預(yù)創(chuàng)建好的OpenStack。

值得注意的是，用戶必須在他想要運(yùn)行容器的虛擬機(jī)或主機(jī)上安裝并運(yùn)行Open vSwitch。

Overlay 模式

Overlay模式下，需要Open vSwitch 2.5版本或后續(xù)版本的支持。

1、啟動(dòng)核心模塊

OVN架構(gòu)中會(huì)有一個(gè)核心的模塊來存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息。因此你需要在你其中一臺(tái)主機(jī)(IP地址為$CENTRAL_IP，并且已經(jīng)安裝和啟動(dòng)了Open vSwitch)上啟動(dòng)相關(guān)的核心服務(wù)。

首先我們讓ovsdb-server監(jiān)聽一個(gè)TCP端口：

ovs-appctl -t ovsdb-server ovsdb-server/add-remote ptcp:6640 

接下來，啟動(dòng)ovn-northd后臺(tái)進(jìn)程。這個(gè)進(jìn)程負(fù)責(zé)將來自Docker的網(wǎng)絡(luò)信息(存儲(chǔ)在OVN_Northbound 數(shù)據(jù)庫中)轉(zhuǎn)換成邏輯流存儲(chǔ)于OVN_Southbound數(shù)據(jù)庫。

/usr/share/openvswitch/scripts/ovn-ctl start_northd 

2、一次性配置

在每一個(gè)你打算創(chuàng)建容器的主機(jī)上，你需要運(yùn)行以下的命令(如果你的OVS數(shù)據(jù)庫被清空，你需要再次運(yùn)行這個(gè)命令。除此之外，重復(fù)運(yùn)行這個(gè)命令都是沒有任何影響的)。

其他的主機(jī)可以通過$LOCAL_IP地址來訪問到這個(gè)主機(jī)，它就相當(dāng)于本地通道的端點(diǎn)。

$ENCAP_TYPE是指用戶想使用的通道的類型。它可以是”geneve“或者”stt“。(注意，你的內(nèi)核需要支持以上兩個(gè)類型，用戶可以通過運(yùn)行以下命令來檢測(cè)內(nèi)核是否支持以上類型："llsmod | grep $ENCAP_TYPE")。

ovs-vsctl set Open_vSwitch . external_ids:ovn-remote="tcp:$CENTRAL_IP:6640"  
external_ids:ovn-encap-ip=$LOCAL_IP external_ids:ovn-encap-type="$ENCAP_TYPE" 

最后，啟動(dòng)ovn-controller(你需要在每一次啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行以下命令)：

/usr/share/openvswitch/scripts/ovn-ctl start_controller 

3、啟動(dòng)Open vSwitch網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)

在默認(rèn)情況下，Docker使用Linux網(wǎng)橋，但它支持外擴(kuò)展。為了替換Linux網(wǎng)橋，我們需要先啟動(dòng)Open vSwitch驅(qū)動(dòng)。

Open vSwitch驅(qū)動(dòng)使用了Python Flask模塊來監(jiān)聽Docker的網(wǎng)絡(luò)API請(qǐng)求。因此，用戶需要先安裝Python 的Flask模塊。

easy_install -U pip 
pip install Flask 

在每一個(gè)你想要?jiǎng)?chuàng)建容器的主機(jī)上啟動(dòng)Open vSwitch驅(qū)動(dòng)：

ovn-docker-overlay-driver --detach 

Docker內(nèi)部包含了一些模塊，這些模塊擁有類似于OVN的邏輯交換機(jī)和邏輯端口的概念。請(qǐng)讀者仔細(xì)閱讀Docker的文檔來查找相關(guān)的命令。這里我們給出了一些案例：

1)創(chuàng)建用戶自己的邏輯交換機(jī)

下面的命令創(chuàng)建了一個(gè)名為”foo“的邏輯交換機(jī)，它的網(wǎng)段為”192.168.1.0/24”：

NID=`docker network create -d openvswitch --subnet=192.168.1.0/24 foo` 

2)顯示已有邏輯交換機(jī)

docker network ls 

你也可以通過以下命令從OVN的northbound數(shù)據(jù)庫中查找到這個(gè)邏輯交換機(jī)：

ovn-nbctl --db=tcp:$CENTRAL_IP:6640 lswitch-list 

3)Docker創(chuàng)建邏輯端口，并且將這個(gè)端口附加到邏輯網(wǎng)絡(luò)上

比如說，將一個(gè)邏輯端口添加到容器busybox的“foo”網(wǎng)絡(luò)上：

docker run -itd --net=foo --name=busybox busybox 

4)顯示所有的邏輯端口

Docker現(xiàn)在并沒有一個(gè)CLI命令來羅列所有的邏輯端口，但是你可以從OVN的數(shù)據(jù)庫中找到它們：

ovn-nbctl --db=tcp:$CENTRAL_IP:6640 lport-list $NID 

5)用戶也可以創(chuàng)建一個(gè)邏輯端口，并將它添加到一個(gè)運(yùn)行中的容器上：

docker network create -d openvswitch --subnet=192.168.2.0/24 bar 
docker network connect bar busybox 

用戶可以刪除邏輯端口，或者將它們從運(yùn)行容器上分離出來：

docker network disconnect bar busybox 

6)用戶也可以刪除邏輯交換機(jī)：

docker network rm bar 

Underlay模式

在這個(gè)模式下，OVN要求用戶預(yù)安裝好OpenStack。

1、一次性配置

一個(gè)OpenStack的租戶創(chuàng)建了一個(gè)虛擬機(jī)，這個(gè)虛擬機(jī)擁有單張或多張網(wǎng)卡。如果租戶想要發(fā)送虛擬機(jī)中容器的網(wǎng)絡(luò)包，他需要獲取這些網(wǎng)卡的port-id。Port-id可以通過以下命令獲得：

nova list 

然后運(yùn)行：

neutron port-list --device_id=$id 

在虛擬機(jī)中，下載OpenStack的RC文件，這些文件包含了租戶的信息(我們用openrc.sh來指代它)。編輯這個(gè)文件，并且將之前獲取到的port-id以 export OS_VIF_ID=$port-id的格式加入到文件中。文件的內(nèi)容如下：

#!/bin/bash 
export OS_AUTH_URL=http://10.33.75.122:5000/v2.0 
export OS_TENANT_ID=fab106b215d943c3bad519492278443d 
export OS_TENANT_NAME="demo" 
export OS_USERNAME="demo" 
export OS_VIF_ID=e798c371-85f4-4f2d-ad65-d09dd1d3c1c9 

2、創(chuàng)建Open vSwitch網(wǎng)橋

如果用戶的虛擬機(jī)只有一個(gè)以太網(wǎng)接口(比如說eth0)，你需要將這個(gè)設(shè)備作為一個(gè)端口加入到Open vSwitch的”breth0”網(wǎng)橋上，并且移除它的IP地址，將其他相關(guān)的信息轉(zhuǎn)移到這個(gè)網(wǎng)橋上。(如果有多個(gè)網(wǎng)路接口，用戶自己創(chuàng)建Open vSwitch網(wǎng)橋，并且添加接口到網(wǎng)橋上)

如果你使用DHCP來獲取IP地址，你需要關(guān)閉監(jiān)聽eth0的DHCP客戶端，并且開啟一個(gè)監(jiān)聽Open vSwitch breth0網(wǎng)橋的DHCP客戶端。

你可以讓以上的步驟持久化，比如說你的虛擬機(jī)是Debian/Ubuntu，你可以參考 openvswitch-switch.README.Debian，如果你的虛擬機(jī)基于RHEL，你可以閱讀 README.RHEL完成持久化。

3、開啟Open vSwitch網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)

Open vSwitch驅(qū)動(dòng)使用了Python Flask模塊來監(jiān)聽Docker的網(wǎng)絡(luò)API調(diào)用。這個(gè)驅(qū)動(dòng)還使用了OpenStack的python-neutronclient庫。因此，如果你的主機(jī)還沒有安裝Python Flask或者python-neutronclient，你需要使用以下命令來安裝：

easy_install -U pip 
pip install python-neutronclient 
pip install Flask 

運(yùn)行openrc文件：

../openrc.sh 

開啟網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)，并且提供OpenStack租戶的密碼：

ovn-docker-underlay-driver --bridge breth0 --detach 

從現(xiàn)在開始，你可以使用和overlay模式類似的Docker命令了。請(qǐng)閱讀“man ovn-architecture”來理解OVN的技術(shù)細(xì)節(jié)。

原文鏈接：http://dockone.io/article/837