Docker使用Calico網(wǎng)絡(luò)模式配置及問題處理方法

更新時間：2022年11月30日 08:47:05 作者：Biuget-Golang

這篇文章主要介紹了Docker使用Calico網(wǎng)絡(luò)模式配置及問題處理,設(shè)計思想是Calico不使用隧道或者NAT來實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)，而是巧妙的把所有二三層流量轉(zhuǎn)換成三層流量，并通過host上路由配置完成跨host轉(zhuǎn)發(fā)，需要的朋友可以參考下

一.Calico介紹

Calico是一種容器之間互通的網(wǎng)絡(luò)方案，在虛擬化平臺中，比如OpenStack、Docker等都需要實現(xiàn)workloads之間互連，但同時也需要對容器做隔離控制，就像在Internet中的服務(wù)僅開放80端口、公有云的多租戶一樣，提供隔離和管控機制。而在多數(shù)的虛擬化平臺實現(xiàn)中，通常都使用二層隔離技術(shù)來實現(xiàn)容器的網(wǎng)絡(luò)，這些二層技術(shù)有一些弊端，比如需要依賴VLAN、Bridge和隧道技術(shù)。其中Bridge帶來了復(fù)雜性，Vlan隔離和Tunnel隧道則消耗等多的資源并對物理環(huán)境有要求。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，整體會變得更加復(fù)雜。我們嘗試把Host當(dāng)做Internet中的路由器，使用BGP同步路由，并使用Iptables來做安全訪問策略，最終設(shè)計出了Calico方案。

設(shè)計思想：Calico不使用隧道或者NAT來實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)，而是巧妙的把所有二三層流量轉(zhuǎn)換成三層流量，并通過host上路由配置完成跨host轉(zhuǎn)發(fā)。

二.Calico優(yōu)勢

更優(yōu)的資源利用

二層網(wǎng)絡(luò)通訊需要依賴廣播消息機制，廣播消息的開銷與host的數(shù)量呈指數(shù)級增長，Calico使用的三層路由方法，則完全抑制了二層廣播，減少了資源開銷。此外，二層網(wǎng)絡(luò)使用Vlan隔離技術(shù)，天生有4096個規(guī)格限制，即便可以使用Vxlan解決，但Vxlan又帶來了隧道開銷的問題。Calico不使用vlan或者vxlan技術(shù)，使資源利用率更高。

可擴展性

Calico使用與Internet類似的方案，Internet的網(wǎng)絡(luò)比任何數(shù)據(jù)中心都大，Calico同樣天然具有擴展性。

簡單更容易調(diào)試

由于沒有隧道，意味著workloads之間路徑更短，配置更少，在host之間更容易進行debug調(diào)試。

更少的依賴

Calico僅依賴三層路由可達

可適配性

Calico較少的依賴性使它能適配所有的VM、Container、白盒或者混合環(huán)境場景。

三、環(huán)境介紹：

1、操作系統(tǒng)：CentOS 7

2、主機結(jié)點：node1（192.168.223.131） node2（192.168.223.130）

3、軟件版本：calicoctl（version v1.6.1） etcdctl（version: 3.3.11） docker（version：20.10.21-ce）

[root@node2 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)

修改兩個節(jié)點的主機名
[root@node1 ~]# hostnamectl --static set-hostname node1
[root@node1 ~]# echo "node1" > /etc/hostname
   
[root@node2 ~]# hostnamectl --static set-hostname node2
[root@node2 ~]# echo "node2" > /etc/hostname

關(guān)閉兩臺主機的防火墻。若開啟iptables防火墻，則需要打開2380端口通信。
[root@node1 ~]# systemctl disable firewalld.service
[root@node1 ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@node1 ~]# iptables -F
[root@node1 ~]# firewall-cmd --state
not running

在兩臺機器上都要設(shè)置hosts，均執(zhí)行如下命令：
[root@node1 ~]# vim /etc/hosts
192.168.223.131     node1
192.168.223.130     node2

兩臺集機器上的ip轉(zhuǎn)發(fā)功能打開
[root@node1 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
[root@node1 ~]# vim /etc/sysctl.conf
......
net.ipv4.conf.all.rp_filter=1
net.ipv4.ip_forward=1
[root@node1 ~]# sysctl -p

四、配置ETCD集群

1、兩臺結(jié)點安裝Etcd軟件包
[root@node1 ~]# yum install etcd -y

2、兩臺結(jié)點配置ETCD集群模式
[root@node1 ~]# vim /etc/etcd/etcd.conf 
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://192.168.223.131:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://192.168.223.131:2379"

根據(jù)不同主機進行相應(yīng)修改，分別為node1 node2
ETCD_NAME="node1"

根據(jù)不同主機進行相應(yīng)修改，分別為192.168.223.131\192.168.223.130
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://192.168.223.131:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.223.131:2379"

ETCD_INITIAL_CLUSTER="node2=http://192.168.223.130:2380,node1=http://192.168.223.131:2380"

3、啟用Etcd服務(wù)，并測試是集群是否配置正確
[root@node1 ~]# systemctl start etcd
[root@node1 ~]# export ETCDCTL_API=2   #根據(jù)節(jié)點設(shè)置數(shù)量
[root@node1 ~]# etcdctl member list
afc1b952a7b88713: name=node1 peerURLs=http://192.168.223.131:2380 clientURLs=http://192.168.223.1 31:2379 isLeader=true
fd636eb41152ae48: name=node2 peerURLs=http://192.168.223.130:2380 clientURLs=http://192.168.223.1 30:2379 isLeader=false

錯誤處理：Job for etcd.service failed because the control process exited with error code. See "systemctl status etcd.service" and "journalctl -xe" for details.

cd /var/lib/etcd/default.etcd 刪除這個目錄下所有文件，如有重要數(shù)據(jù)請謹慎操作。

錯誤處理：etcdctl member list

Error:  client: etcd cluster is unavailable or misconfigured; error #0: dial tcp 127.0.0.1:4001: connect: connection refused
; error #1: dial tcp 127.0.0.1:2379: connect: connection refused

error #0: dial tcp 127.0.0.1:4001: connect: connection refused
error #1: dial tcp 127.0.0.1:2379: connect: connection refused

解決：vim /etc/etcd/etcd.conf  第六行結(jié)尾加上 ,http://127.0.0.1:2379
systemctl restart etcd   重啟解決

錯誤處理：publish error: etcdserver: request timed out

解決：所有節(jié)點同時啟動

五、安裝Docker，配置使用集群存儲

1、安裝docker

2、配置Docker守護程序使用有群集存儲
[root@node1 ~]# vim /etc/docker/daemon.json

{
  "registry-mirrors": ["https://7i5u59ls.mirror.aliyuncs.com"],
  "cluster-store": "etcd://192.168.223.131:2379"
}

3、重啟Docker進程，并檢查配置是否正確
[root@node1 ~]# systemctl restart docker
[root@node1 ~]# docker info | grep "Cluster Store"
Cluster Store: etcd://192.168.223.131:2379

六、配置calico基于sysinit方式啟動

1、兩臺主機分別添加calico-node配置文件
[root@node1 calico]# vim /etc/calico/calico.env 
ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.223.131:2379,http://192.168.223.130:2379"
ETCD_CA_FILE=""
ETCD_CERT_FILE=""
ETCD_KEY_FILE=""
CALICO_NODENAME="node1"
CALICO_NO_DEFAULT_POOLS=""
CALICO_IP="192.168.223.131"
CALICO_IP6=""
CALICO_AS=""
CALICO_LIBNETWORK_ENABLED=true
CALICO_NETWORKING_BACKEND=bird

2、兩臺主機分別添加calico-node sysinit配置文件
[root@node1 calico]# vim /etc/systemd/system/calico-node.service 
[Unit]
Description=calico-node
After=docker.service
Requires=docker.service

[Service]
EnvironmentFile=/etc/calico/calico.env
ExecStartPre=-/usr/bin/docker rm -f calico-node
ExecStart=/usr/bin/docker run --net=host --privileged \
--name=calico-node \
-e NODENAME=${CALICO_NODENAME} \
-e IP=${CALICO_IP} \
-e IP6=${CALICO_IP6} \
-e CALICO_NETWORKING_BACKEND=${CALICO_NETWORKING_BACKEND} \
-e AS=${CALICO_AS} \
-e NO_DEFAULT_POOLS=${CALICO_NO_DEFAULT_POOLS} \
-e CALICO_LIBNETWORK_ENABLED=${CALICO_LIBNETWORK_ENABLED} \
-e ETCD_ENDPOINTS=${ETCD_ENDPOINTS} \
-e ETCD_CA_CERT_FILE=${ETCD_CA_CERT_FILE} \
-e ETCD_CERT_FILE=${ETCD_CERT_FILE} \
-e ETCD_KEY_FILE=${ETCD_KEY_FILE} \
-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
-v /var/log/calico:/var/log/calico \
-v /run/docker/plugins:/run/docker/plugins \
-v /lib/modules:/lib/modules \
-v /var/run/calico:/var/run/calico \
calico/node:v2.6.1
ExecStop=-/usr/bin/docker stop calico-node
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3、兩臺主機分別啟動calico-node服務(wù)
[root@node1 calico]# systemctl daemon-reload
[root@node1 calico]# systemctl start calico-node
[root@node1 calico]# tail -f /var/log/messages
...
Mar 11 12:23:46 node1 docker: Starting libnetwork service
Mar 11 12:23:46 node1 docker: Calico node started successfully

4、下載calicoctl二進制文件，并添加執(zhí)行權(quán)限
[root@node1 calico]# wget -O /usr/local/bin/calicoctl https://github.com/projectcalico/calicoctl/releases/download/v1.6.1/calicoctl
[root@node1 calico]# chmod +x /usr/local/bin/calicoctl
[root@node1 system]# calicoctl node status
Calico process is running.
IPv4 BGP status
+-----------------+-------------------+-------+----------+-------------+
|  PEER ADDRESS   |     PEER TYPE     | STATE |  SINCE   |    INFO     |
+-----------------+-------------------+-------+----------+-------------+
| 192.168.223.131 | node-to-node mesh | up    | 10:29:48 | Established |
+-----------------+-------------------+-------+----------+-------------+
IPv6 BGP status
No IPv6 peers found.

[root@node1 calico]# calicoctl get node
NAME    
node1   
node2   
node3

七、測試calico網(wǎng)絡(luò)

1、創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)
[root@node1 ~]# docker network create --driver calico --ipam-driver calico-ipam net1

#在任意一臺主機，都可以看到新增的網(wǎng)絡(luò)插件
[root@node1 ~]# docker network ls

2、在node1 node2 node3分別建立一個容器，查看IP地址
[root@node1 ~]# docker run --net net1 --name workload-A -tid busybox
[root@node1 ~]# docker exec -it workload-A ip addr
4: cali0@if5: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue
link/ether ee:ee:ee:ee:ee:ee brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.166.128/32 scope global cali0
valid_lft forever preferred_lft forever

[root@node2 ~]# docker run --net net1 --name workload-B -tid busybox
[root@node2 ~]# docker exec -it workload-B ip addr
4: cali0@if5: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue
link/ether ee:ee:ee:ee:ee:ee brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.104.0/32 scope global cali0
valid_lft forever preferred_lft forever

3、在node1的容器中(workload-A)，ping各結(jié)點的容器IP，測試網(wǎng)絡(luò)是否正常
docker exec workload-A ping 192.168.104.0

PING 192.168.104.0 (192.168.104.0): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.104.0: seq=0 ttl=62 time=0.435 ms
64 bytes from 192.168.104.0: seq=1 ttl=62 time=0.507 ms

4、查看各結(jié)點的路由表
[root@node1 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.223.2   0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
172.17.0.0      0.0.0.0         255.255.0.0     U     0      0        0 docker0
192.168.104.0   192.168.223.130 255.255.255.192 UG    0      0        0 ens33
192.168.166.128 0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 calic5c95dfa8ad
192.168.166.128 0.0.0.0         255.255.255.192 U     0      0        0 *
192.168.223.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33

參考：

Docker 使用Calico插件配置網(wǎng)絡(luò) - 重啟一把梭 - 博客園 (cnblogs.com)

【錯誤解決】新建etcd集群報錯：publish error: etcdserver: request timed out_安安csdn的博客-CSDN博客

Error: client: etcd cluster is unavailable or misconfigured; error #0: dial tcp 127.0.0.1:4001: getsockopt: connection refused - 無蹤無影 - 博客園 (cnblogs.com)

到此這篇關(guān)于Docker使用Calico網(wǎng)絡(luò)模式配置及問題處理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Docker Calico網(wǎng)絡(luò)模式內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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