青云QingCloud 為基于 VM 部署的容器應(yīng)用提供了一套簡(jiǎn)便易行的網(wǎng)絡(luò)配置方案——SDN 網(wǎng)絡(luò)直通服務(wù) (SDN Passthrough)。相比于傳統(tǒng)方案，SDN網(wǎng)絡(luò)直通服務(wù)將大幅提升容器應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)性能，并降低配置與維護(hù)的操作難度。
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案的挑戰(zhàn)
眾所周知，網(wǎng)絡(luò)對(duì)于容器來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。但容器并沒(méi)有解決好自身的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。早期，容器只有單機(jī)的網(wǎng)絡(luò)解決方案，在 1.19 版本之后才引入原生的 Overlay 網(wǎng)絡(luò)解決方案。
下面，我們以基于虛擬主機(jī)部署Docker為例，看看傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案中的問(wèn)題所在。
首先，在虛擬主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)之上，Docker 系統(tǒng)還需要自己實(shí)現(xiàn)如下兩點(diǎn)：
在虛擬主機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)，以聯(lián)通各 Docker 實(shí)例。
常用的實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)使用 Docker 提供的 Bridge 和 Overlay 網(wǎng)絡(luò)插件，前者通過(guò)地址轉(zhuǎn)換和路由連通私有網(wǎng)絡(luò)，后者通過(guò) Vxlan 隧道方式，構(gòu)建一層 Overlay network。
實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能。
除了聯(lián)通 Docker 實(shí)例，還需要向 Docker 實(shí)例提供公網(wǎng) IP，負(fù)載均衡器和防火墻等功能，這些都需要自主實(shí)現(xiàn)，而無(wú)法復(fù)用云平臺(tái)提供的相應(yīng)功能。
其次，通過(guò)以上這種方式部署 Docker，雖然可以實(shí)現(xiàn)基本的功能，但是存在兩個(gè)重要挑戰(zhàn):
性能差。
這種使用 Docker Overlay 的方案會(huì)帶來(lái)近 3/4 的性能損耗，如果算上對(duì)外提供服務(wù)所需要的地址轉(zhuǎn)換帶來(lái)的性能損失，整體性能損失將更為巨大。
PS：測(cè)試環(huán)境中，虛擬主機(jī)之間: 帶寬 9Gbps，而虛擬主機(jī)內(nèi)使用 Docker overlay 插件的 Docker 實(shí)例之間，帶寬下降為 2.3Gbps 。
部署復(fù)雜。
目前主流的 Docker 管理平臺(tái)，比如 K8S，使用者如果想構(gòu)建一套網(wǎng)絡(luò)方案，需要精通Linux提供的各種高級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能，這也為用戶(hù)設(shè)置了較高的技術(shù)門(mén)檻。特別是對(duì)專(zhuān)注于業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的 Docker 用戶(hù)而言，這類(lèi)操作往往顯得過(guò)于復(fù)雜。
所以，雖然容器技術(shù)正在逐步被大家認(rèn)可與應(yīng)用，但其網(wǎng)絡(luò)性能以及配置的復(fù)雜程度一直都在被大家所詬病。
其實(shí)，上述問(wèn)題的根源在于云平臺(tái)和 Docker 平臺(tái)都有自己的虛擬化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案，二者功能重疊，使用時(shí)會(huì)相互嵌套。
那么，『SDN 網(wǎng)絡(luò)直通服務(wù)』是如何解決性能以及部署復(fù)雜性的問(wèn)題呢？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，SDN 網(wǎng)絡(luò)直通就是讓用戶(hù)的 Docker 直接使用云平臺(tái)的 SDN 能力，避免兩層網(wǎng)絡(luò)嵌套，從而達(dá)到提高性能，和簡(jiǎn)化配置的效果。
其包含兩大組件：「網(wǎng)卡」管理和「Hostnic」插件。
網(wǎng)卡管理。
通過(guò)提供網(wǎng)卡接口，讓虛擬主機(jī)能夠掛載多個(gè)網(wǎng)卡。這些網(wǎng)卡可以屬于相同或者不同的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)每個(gè)網(wǎng)卡能夠管理自己的私網(wǎng) IP，公網(wǎng) IP，負(fù)載均衡器和防火墻等功能。
Hostnic 插件。
這是青云QingCloud 自主開(kāi)發(fā)的一款 Docker 網(wǎng)絡(luò)插件。在啟動(dòng) Docker 實(shí)例的時(shí)候，通過(guò)該插件，可以將虛擬主機(jī)上的綁定的多個(gè)網(wǎng)卡一一掛載到 Docker 實(shí)例上, 并可以配置 IP 地址和路由。啟動(dòng)之后，Docker 實(shí)例就加入了云平臺(tái) SDN 提供的網(wǎng)絡(luò)，能夠使用云平臺(tái)所有的網(wǎng)絡(luò)功能。
PS：希云cSphere 也開(kāi)源了一款基于 QingCloud SDN 網(wǎng)絡(luò)直通方案的插件，qingcloud-docker-network，相比 Hostnic，這款插件整合了 QingCloud API，可以在啟動(dòng) Docker 的時(shí)候，自動(dòng)創(chuàng)建并掛載網(wǎng)卡，使用起來(lái)更方便。 地址：http://github.com/nicescale/qingcloud-docker-network
當(dāng)用戶(hù)選擇使用 SDN 網(wǎng)絡(luò)直通服務(wù)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn) Docker 直接使用云平臺(tái)的 SDN，避免兩層網(wǎng)絡(luò)的重疊，從而達(dá)到提高性能和簡(jiǎn)化配置的效果，并支持獨(dú)立掛載 EIP、獨(dú)立配置防火墻策略（SG）、及掛載為負(fù)載均衡 （LB）后端，提升對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的支持能力。
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