DaoliNet軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)系統(tǒng)
DaoliNet是道里云公司自主研發(fā)的為基于Docker的應(yīng)用平臺量身打造的動態(tài)敏捷高效網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，DaoliNet將以全新的技術(shù)變革，通過技術(shù)開源模式，為全球Docker容器網(wǎng)絡(luò)貢獻價值。
Docker是目前最火的容器技術(shù)，而DaoliNet是一個軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)系統(tǒng)，其設(shè)計目的是為Docker容器提供動態(tài)、高效的鏈接。在Docker容器中，微服務(wù)工作負載具有輕量且短暫的性質(zhì)，DaoliNet恰好適用于這種性質(zhì)。
DaoliNet介紹：
頂層特點
資源高效：當容器處于相互不主動通信，但可隨時切換到提供全連接性能的狀態(tài)下，容器之間的連接幾乎不消耗主機資源。這同容器高效利用主機CPU資源的方式相同。使用者可以從服務(wù)器資源中獲得更多;
任意分布：Docker服務(wù)器可以是辦公室或家中防火墻內(nèi)的筆記本電腦或PC機，也可以是自建數(shù)據(jù)中心內(nèi)的服務(wù)器，亦或諸如AWS的公共云中的虛擬機，跨數(shù)據(jù)中心的通信始終加密;
網(wǎng)絡(luò)虛擬化：可以為容器選擇任意CIDR IP地址，并且在物理位置改變后，容器保持IP地址不變;
使用Open-V-Switch(OVS)的純軟件實現(xiàn)：可提供網(wǎng)絡(luò)功能，如分布式交換機、路由器、網(wǎng)關(guān)和防火墻。系統(tǒng)部署采用簡單的即插即用。
架構(gòu)
DaoliNet的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)基于OpenFlow標準。它使用OpenFlow控制器作為智能控制平面，并用Open-V-Switches(OVSes)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通路。DaoliNet中的OpenFlow控制器邏輯上為集中化的實體，但實際上為一組HA分布式類Web服務(wù)代理。OVSes在Linux內(nèi)核中無所不在，因此也存在于所有Docker服務(wù)器中。
在DaoliNet網(wǎng)絡(luò)中，所有Docker服務(wù)器處于同一以太網(wǎng)，彼此或?qū)嶋H連接或VPN連接。每個Docker服務(wù)器都像虛擬路由器一樣工作，所有容器工作負載都托管在該服務(wù)器上。這些虛擬路由器遵循OpenFlow技術(shù)，不運行任何路由算法。當一個容器初始化連接時，所涉及的虛擬路由器將由OpenFlow控制器實時配置，從而建立路由路徑。
圖1 DaoliNet的架構(gòu)圖
工作過程
當容器發(fā)起連接，作為源路由器，宿主Docker服務(wù)器中的OVS將給OpenFlow控制器發(fā)出一個PacketIn請求。該請求是起始容器的第一個數(shù)據(jù)包。OpenFlow控制器知曉系統(tǒng)中作為OpenFlow路由器的全部Docker服務(wù)器，并且可發(fā)現(xiàn)其PacketIN;它還可以識別另一個作為目標工作負載，并承載容器的Docker服務(wù)器。第二個Docker服務(wù)器是連接的目標路由器。OpenFlow控制器將響應(yīng)一對PacketOut流，其中一個流用于源服務(wù)器，另一個用于目標服務(wù)器。PacketOut流將在兩個容器之間建立熱插拔路由，如圖2“熱插拔路由的建立”所示。
圖2 熱插拔路由的建立
熱插拔路由一般包括3個IP跳數(shù)：(1)src-容器- src -服務(wù)器;(2)src -服務(wù)器-dst-服務(wù)器;(3)dst-服務(wù)器-dst-容器。在兩個容器承載于同一Docker服務(wù)器的情況下，PacketOut流路由僅包括一跳：src-容器- dst -服務(wù)器。如圖3“熱插拔路由的IP跳數(shù)”所示。
圖3 熱插拔路由的IP跳數(shù)
當一個連接變?yōu)榭臻e，并大于時間閾值，熱插拔路由流將暫停，同時將其刪除以釋放服務(wù)器資源。由于熱插拔路由建立速度快，所刪除的閑置連接可以在重新連接時被重新熱插拔。因此作為DaoliNet路由器，Docker服務(wù)器將在無連接，無資源消耗的狀態(tài)下工作。這種網(wǎng)絡(luò)資源利用率的風格與容器利用服務(wù)器CPU的風格完全匹配，因為閑置的容器會消耗很少的服務(wù)器資源。DaoliNet是一種用于連接Docker容器的動態(tài)高效的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
用于容器的簡單網(wǎng)絡(luò)
在DaoliNet中，系統(tǒng)中的Docker服務(wù)器正處于一種簡單的狀態(tài)，即彼此之間完全獨立，互不知曉。該體系結(jié)構(gòu)不僅節(jié)約了資源利用率，更重要的是，Docker服務(wù)器之間的獨立關(guān)系極大簡化了資源的管理。擴展資源庫和即插即用過程(將服務(wù)器添加到庫并通知OpenFlow控制器)一樣簡單。在所需的路由器之間沒有復(fù)雜的路由表查找和更新，也沒有必要使用Docker服務(wù)器來成對地運行數(shù)據(jù)包封裝協(xié)議，因為這樣做不僅資源利用率低，而且會使網(wǎng)絡(luò)診斷和故障排除工具(如跟蹤路由)失效。
安裝
分為安裝環(huán)境準備和安裝兩個步驟，點擊此處查看具體安裝步驟
使用指南
在開始使用前，請確保系統(tǒng)已經(jīng)完成安裝過程，同時確保各個服務(wù)都正常啟動。DaoliNet提供了一套命令行工具實現(xiàn)如下功能:
使用Group connect/disconnect由使用DaoliNet driver的Docker network創(chuàng)建的子網(wǎng)，在同一子網(wǎng)的容器默認連通；
在任何主機中使用connect/disconnect連接任意兩個容器；
設(shè)置防火墻策略控制容器訪問行為。
創(chuàng)建Docker網(wǎng)絡(luò)
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網(wǎng)絡(luò)控制和管理