CN105978781A - 建立Docker容器的网络连接的方法、系统以及客户端 - Google Patents
建立Docker容器的网络连接的方法、系统以及客户端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了建立Docker容器的网络连接的方法、系统以及客户端，该方法，包括：Docker容器向服务端申请IP；所述服务端根据所述Docker容器的申请，将可用的目标IP分配给客户端；所述客户端创建所述Docker容器的虚拟网卡；所述客户端将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；所述客户端创建网桥；所述客户端将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。本发明提供了建立Docker容器的网络连接的方法、系统以及客户端，能够实现Docker容器与Docker容器之外的外部网络进行连接。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及建立Docker容器的网络连接的方法、系统以及客户端。
背景技术
Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。Docker原生支持的网络bridge、host和none模式。Docker容器在进行网络连接时，只能实现在Docker容器内部的交互。也就是说，Docker中任一Docker容器，无法与Docker容器之外的外部网络进行交互。
通过上述描述可见，现有技术中，Docker容器无法实现与Docker容器之外的外部网络进行连接。
发明内容
本发明实施例提供了建立Docker容器的网络连接的方法、系统以及客户端，能够实现Docker容器与Docker容器之外的外部网络进行连接。
第一方面，本发明实施例提供了一种建立Docker容器的网络连接的方法，包括：
S1：Docker容器向服务端申请IP；
S2：所述服务端根据所述Docker容器的申请，将可用的目标IP分配给客户端；
S3：所述客户端创建所述Docker容器的虚拟网卡；
S4：所述客户端将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
S5：所述客户端创建网桥；
S6：所述客户端将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
进一步地，所述S1，包括：
所述Docker容器向所述服务端申请指定IP；
在所述S2之前，还包括：
所述服务端判断所述指定IP是否可用，如果是，则将所述指定IP作为所述可用的目标IP，执行S2，否则，结束当前流程。
进一步地，所述S5，包括：所述客户端利用Linux Bridge创建所述网桥。
进一步地，还包括：所述客户端利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
进一步地，还包括：所述服务端与所述客户端通过RESTful URL形式进行交互。
第二方面，本发明实施例提供了一种建立Docker容器的网络连接的系统，包括：
Docker容器，用于向服务端申请IP；
所述服务端，用于根据所述Docker容器的申请，将可用的目标IP分配给客户端；
所述客户端，用于创建所述Docker容器的虚拟网卡，将所述目标IP分配给所述虚拟网卡，创建网桥，将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
进一步地，所述Docker容器，用于向所述服务端申请指定IP；
所述服务端，还用于判断所述指定IP是否可用，当判断结果为是时，则将所述指定IP作为所述可用的目标IP，执行根据所述Docker容器的申请，将可用的所述目标IP分配给客户端。
进一步地，所述客户端，在执行所述创建网桥时，用于利用Linux Bridge创建所述网桥。
进一步地，所述客户端，还用于利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
进一步地，还包括：所述服务端与所述客户端通过RESTful URL形式进行交互。
第三方面，本发明实施例提供了一种建立Docker容器的网络连接的方法，包括：
获取可用的目标IP；
创建Docker容器的虚拟网卡；
将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
创建网桥；
将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
进一步地，所述创建网桥，包括：利用Linux Bridge创建所述网桥。
进一步地，还包括：利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
第四方面，本发明实施例提供了一种客户端，包括：
获取单元，用于获取可用的目标IP；
第一创建单元，用于创建Docker容器的虚拟网卡；
分配单元，用于将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
第二创建单元，用于创建网桥；
连接单元，用于将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
进一步地，所述第二创建单元，用于利用Linux Bridge创建所述网桥。
进一步地，还包括：隔离单元，用于利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
在本发明实施例中，Docker容器向服务端申请IP，服务端根据该申请确定出可用的目标IP，并分配给客户端，可以电话创建出Docker容器的虚拟网卡，并创建出网桥，给虚拟网卡分配目标IP，将虚拟网卡和外部网络的网卡均与网桥连接，通过网桥实现虚拟网卡与外部网络的网卡的网络连接，由于虚拟网卡连接到Docker容器，外部网络的网卡连接到外部网络，通过虚拟网卡与外部网络的网卡的网络连通，实现Docker容器与Docker容器之外的外部网络的连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种建立Docker容器的网络连接的方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的另一种建立Docker容器的网络连接的方法的流程图；
图3是本发明一实施例提供的一种建立Docker容器的网络连接的系统的示意图；
图4是本发明一实施例提供的再一种建立Docker容器的网络连接的方法的流程图；
图5是本发明一实施例提供的一种客户端的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种建立Docker容器的网络连接的方法，该方法可以包括以下步骤：
S1：Docker容器向服务端申请IP；
S2：所述服务端根据所述Docker容器的申请，将可用的目标IP分配给客户端；
S3：所述客户端创建所述Docker容器的虚拟网卡；
S4：所述客户端将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
S5：所述客户端创建网桥；
S6：所述客户端将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
在本发明实施例中，Docker容器向服务端申请IP，服务端根据该申请确定出可用的目标IP，并分配给客户端，可以电话创建出Docker容器的虚拟网卡，并创建出网桥，给虚拟网卡分配目标IP，将虚拟网卡和外部网络的网卡均与网桥连接，通过网桥实现虚拟网卡与外部网络的网卡的网络连接，由于虚拟网卡连接到Docker容器，外部网络的网卡连接到外部网络，通过虚拟网卡与外部网络的网卡的网络连通，实现Docker容器与Docker容器之外的外部网络的连接。
在本发明一实施例中，所述S1，包括：
所述Docker容器向所述服务端申请指定IP；
在所述S2之前，还包括：
所述服务端判断所述指定IP是否可用，如果是，则将所述指定IP作为所述可用的目标IP，执行S2，否则，结束当前流程。
在本发明实施例中，Docker容器可以申请指定IP，当需要申请指定IP时，Docker容器将指定IP的信息发送给服务端，服务端来判断该指定IP是否可用，如果可用则申请成功，继续向下执行，如果不可用，则申请失败，返回申请失败的信息。其中，服务端保存有多个IP的信息，例如IP是否可用的信息等。
另外，Docker容器也可以随机申请一个可用的IP，具体地，所述S1，包括：Docker容器向服务端申请任一可用的IP；所述S2，包括：所述服务端根据所述Docker容器的申请，从所有可用的IP中选择一个可用的IP作为可用的目标IP，将可用的目标IP分配给客户端。通过该实现方式可以实现对Docker容器的虚拟网卡配置DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)。
在本发明一实施例中，所述S5，包括：所述客户端利用Linux Bridge创建所述网桥。
Linux Bridge是Linux上用来做TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)二层协议交换的设备，可以和Linux其他网络设备连接，类似于交换机和一个用户终端之间连接一根网线。当有数据到达时，Bridge会根据报文中的MAC(Media AccessControl，媒体访问控制)信息进行广播、转发、丢弃处理。通过Linux Bridge可以更加方便地创建网桥。
在本发明一实施例中，还包括：所述客户端利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
Namespace中的每个net名字空间有独立的网络设备、IP地址、路由表、/proc/net目录，这样每个Docker容器的网络就能隔离开来。Docker默认采用veth对的方式，将容器中的虚拟网卡同主机上的一个Docker网桥连接在一起。客户端利用Namespace创建单独的Namespace配置网络，从而有效的对Docker容器网络进行了隔离，可以避免虚拟网卡对应的网络与其他网络之间的相互干扰。
在本发明一实施例中，还包括：所述服务端与所述客户端通过RESTfulURL形式进行交互。
在本发明实施例中，基于RESTful URL形式进行交互，兼容性好，各个语言可以通用。
另外，所述服务端用于保存所述外部网络的信息，所述外部网络的信息包括：IP的信息、网关的信息等。IP的信息包括IP的是否可用的状态。
在本发明一实施例中，在所述S6之后，还包括：所述客户端将所述目标IP被成功占用的信息发送给所述服务端；所述服务端将所述目标IP标记为不可用。
在本发明实施例中，当目标IP被成功使用后，需要及时更新目标IP的状态，需要在服务端将目标IP标记为不可用。这样可以避免该目标IP被重复使用，避免出现IP冲突。
如图2所示，本发明实施例提供了一种建立Docker容器的网络连接的方法，在本发明实施例中，搭建基于CentOS release 7操作系统1.11.0版本的Docker集群环境，服务端编程基于Go语言的Beego框架实现，客户端基于Python语言接收RESTful URL形式的参数，客户端的操作可以通过预先设置的脚本来实现，脚本基于Shell语言实现。客户端可以安装在主机上，Docker容器也可以位于该主机上，外部网络可以是主机所在的网络，外部网络的网卡可以主机的网卡。该方法可以包括以下步骤：
步骤201：Docker容器向服务端申请指定IP。
具体地，Docker容器可以向服务端申请指定IP，也可以向服务端申请任一可用的IP。在申请指定IP时，将该指定IP的地址等信息发送给服务端。
步骤202：服务端判断指定IP是否可用，如果是，则执行步骤203，否则，执行步骤204。
服务端用于维护外部网络的相关信息，例如外部网络中的IP的是否可用的状态信息等，对于IP的状况，可以通过为IP设置标识来实现，为IP设置可用的标识和不可用的标识。
步骤203：服务端将指定IP作为可用的目标IP，将可用的目标IP分配给客户端，执行步骤205。
具体地，服务端可以通过RESTful URL形式将目标IP分配给客户端，具体地，可以向客户端发送目标IP的地址、网关等信息。
通过RESTful URL形式进行通信可以帮助开发人在良好的网络规划下更好的使用Docker容器，同时有效的进行Docker容器的网络管理。
步骤204：服务端返回申请失败，结束当前流程。
步骤205：客户端利用Linux Bridge创建网桥。
具体地，Linux Bridge版本可以为1.5-9.el7。通过网桥来连接虚拟网卡和主机的网卡。Docker创建的Docker容器可以默认都连接到该网桥上。
步骤206：客户端将虚拟网卡连接到网桥上，将网桥连接到外部网络的网卡上，实现虚拟网卡与外部网络的网卡的网络连接。
具体地，通过网桥作为虚拟网卡与外部网卡的网卡的桥梁，将二者联系起来，实现Docker容器与外部网络的连通，实现了Docker容器与外部网络相互访问。
在实现虚拟网卡与外部网络的网卡的网络连接的过程中，具体地，包括：客户端创建路由，配置目标IP的网关。
步骤207：客户端将目标IP被成功占用的信息发送给服务端。
步骤208：服务端将目标IP标记为不可用。
服务端对目标IP进行重新标记，及时更新目标IP的当前状态，避免目标IP被重复使用，避免了IP冲突。
在Docker容器与外部网络的网络连接建立成功后，服务器可以记录该网络连接的元数据，该元数据包括：目标IP的信息、网关的信息、Docker容器的信息、外部网络的信息等。
另外，当不需要使用目标IP时，可以对目标IP进行释放，使得IP资源被重复利用，避免浪费。可以通过断开Docker容器与网桥的连接来释放IP。
具体地，服务端先通过RESTful URL形式通知客户端释放目标IP，客户端调用预先设置的用于释放目标IP的脚本删除虚拟网卡，并断开虚拟网卡与网桥的连接；服务端对目标IP的是否可用的状态修改为可用的状态，实现对目标IP的释放。释放成功后，服务器端可以通知客户端和Docker容器，释放成功。
申请和释放IP的服务端流程最终都实现为RESTful URL的形式，客户端可以通过调用预先设置的脚本来实现各个操作。
在Docker容器或主机重启时，首先释放之前申请的IP，然后，再重新申请IP来实现Docker容器与主机所在网络的连通，保证异常环境下Docker容器同主机所在网络的自动化配置，保证在异常情况下Docker容器的正常使用。
在本发明实施例中，可多次申请和释放IP，能够实现停止、启动、重启Docker容器，从而灵活配置Docker容器的网络。
在本发明实施例中，集成在生产环境下服务端的Docker容器管理工程和客户端的Docker容器监控工程中，所有Docker容器可以使用相同的外部网络，从而完成Docker容器网络的自动配置与灵活管理。
如图3所示，本发明实施例提供了一种建立Docker容器的网络连接的系统，包括：
Docker容器301，用于向服务端申请IP；
所述服务端302，用于根据所述Docker容器的申请，将可用的目标IP分配给客户端；
所述客户端303，用于创建所述Docker容器的虚拟网卡，将所述目标IP分配给所述虚拟网卡，创建网桥，将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
在本发明一实施例中，所述Docker容器，用于向所述服务端申请指定IP；
所述服务端，还用于判断所述指定IP是否可用，当判断结果为是时，则将所述指定IP作为所述可用的目标IP，执行根据所述Docker容器的申请，将可用的所述目标IP分配给客户端。
在本发明一实施例中，所述客户端，在执行所述创建网桥时，用于利用Linux Bridge创建所述网桥。
在本发明一实施例中，所述客户端，还用于利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
在本发明一实施例中，还包括：所述服务端与所述客户端通过RESTfulURL形式进行交互。
在本发明实施例中，客户端和Docker容器可以部署在同一台主机上，服务端可以同时对应多台主机。
如图4所示，本发明实施例提供了一种建立Docker容器的网络连接的方法，包括：
步骤401：获取可用的目标IP；
步骤402：创建Docker容器的虚拟网卡；
步骤403：将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
步骤404：创建网桥；
步骤405：将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
在本发明一实施例中，所述创建网桥，包括：利用Linux Bridge创建所述网桥。
在本发明一实施例中，还包括：利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
如图5所示，本发明实施例提供了一种客户端，包括：
获取单元501，用于获取可用的目标IP；
第一创建单元502，用于创建Docker容器的虚拟网卡；
分配单元503，用于将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
第二创建单元504，用于创建网桥；
连接单元505，用于将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
在本发明一实施例中，所述第二创建单元，用于利用Linux Bridge创建所述网桥。
在本发明一实施例中，还包括：隔离单元，用于利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本发明各个实施例至少具有如下有益效果：
1、在本发明实施例中，Docker容器向服务端申请IP，服务端根据该申请确定出可用的目标IP，并分配给客户端，可以电话创建出Docker容器的虚拟网卡，并创建出网桥，给虚拟网卡分配目标IP，将虚拟网卡和外部网络的网卡均与网桥连接，通过网桥实现虚拟网卡与外部网络的网卡的网络连接，由于虚拟网卡连接到Docker容器，外部网络的网卡连接到外部网络，通过虚拟网卡与外部网络的网卡的网络连通，实现Docker容器与Docker容器之外的外部网络的连接。
2、在本发明实施例中，利用Namespace创建单独的Namespace配置网络，对虚拟网卡对应的网络进行隔离，可以避免虚拟网卡对应的网络与其他网络之间的相互干扰。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃·····”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种建立Docker容器的网络连接的方法，其特征在于，包括：
S1：Docker容器向服务端申请IP；
S2：所述服务端根据所述Docker容器的申请，将可用的目标IP分配给客户端；
S3：所述客户端创建所述Docker容器的虚拟网卡；
S4：所述客户端将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
S5：所述客户端创建网桥；
S6：所述客户端将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述S1，包括：
所述Docker容器向所述服务端申请指定IP；
在所述S2之前，还包括：
所述服务端判断所述指定IP是否可用，如果是，则将所述指定IP作为所述可用的目标IP，执行S2，否则，结束当前流程。
3.根据权利要求1-2中任一所述的方法，其特征在于，
所述S5，包括：所述客户端利用Linux Bridge创建所述网桥；
和/或，
还包括：所述客户端利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离；
和/或，
还包括：所述服务端与所述客户端通过RESTful URL形式进行交互。
4.一种建立Docker容器的网络连接的系统，其特征在于，包括：
Docker容器，用于向服务端申请IP；
所述服务端，用于根据所述Docker容器的申请，将可用的目标IP分配给客户端；
所述客户端，用于创建所述Docker容器的虚拟网卡，将所述目标IP分配给所述虚拟网卡，创建网桥，将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述Docker容器，用于向所述服务端申请指定IP；
所述服务端，还用于判断所述指定IP是否可用，当判断结果为是时，则将所述指定IP作为所述可用的目标IP，执行根据所述Docker容器的申请，将可用的所述目标IP分配给客户端。
6.根据权利要求4-5中任一所述的系统，其特征在于，
所述客户端，在执行所述创建网桥时，用于利用Linux Bridge创建所述网桥；
和/或，
所述客户端，还用于利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离；
和/或，
还包括：所述服务端与所述客户端通过RESTful URL形式进行交互。
7.一种建立Docker容器的网络连接的方法，其特征在于，包括：
获取可用的目标IP；
创建Docker容器的虚拟网卡；
将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
创建网桥；
将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述创建网桥，包括：利用Linux Bridge创建所述网桥；
和/或，
还包括：利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
9.一种客户端，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取可用的目标IP；
第一创建单元，用于创建Docker容器的虚拟网卡；
分配单元，用于将所述目标IP分配给所述虚拟网卡；
第二创建单元，用于创建网桥；
连接单元，用于将所述虚拟网卡连接到所述网桥上，将所述网桥连接到外部网络的网卡上，实现所述虚拟网卡与所述外部网络的网卡的网络连接。
10.根据权利要求9所述的客户端，其特征在于，
所述第二创建单元，用于利用Linux Bridge创建所述网桥；
和/或，
还包括：隔离单元，用于利用Namespace对所述虚拟网卡对应的网络进行隔离。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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