网络虚拟化与SDN实现Docker连通-毛文波

本文档主要探讨了如何利用网络虚拟化和软件定义网络(SDN)技术实现Docker容器之间的连通性问题。文章由毛文波在中国2014年集装箱技术大会上提出，当时来自北京和上海的Daoli Cloud公司在该技术大会展示了他们的解决方案。内容涵盖了容器技术带来的新的挑战、机遇，以及他们创新的OpenFlow标准改进方案——网络虚拟化基础设施(NVI)和租户SDN控制器(TSC)技术。 ### 容器技术的直接CPU虚拟化 容器技术基于直接CPU虚拟化，其特点为轻量级和直接的I/O速度。在一台宿主机上，所有客体容器共享同一个操作系统，实现了极高的资源效率。与之相对，传统的基于虚拟机监视器(hypervisor)的CPU虚拟化是间接的，每个虚拟机都需要一个客体操作系统，这导致了资源效率低下和间接I/O速度。此外，容器技术的CPU利用率非常高，在同一台服务器上，Docker容器的数量是传统虚拟机数量的25倍以上。 ### 新挑战与机遇 随着容器技术的迅速发展，容器CPU的数量爆炸式增长，对高效的网络虚拟化提出了新的要求。Daoli Cloud公司认为，相比于基于虚拟机监视器的虚拟机，基于容器的CPU数量将增加10到100倍。因此，云计算网络需要升级以适应容器技术的爆炸式增长。问题在于，SDN标准，如OpenFlow，是否能够支持容器网络的高效虚拟化。Daoli Cloud公司提出了一个积极的解答，即通过NVI和TSC技术来提高网络虚拟化的效率，并展示了这些技术如何适合大规模云服务的容器网络。 ### 技术详解 在技术层面，Daoli Cloud公司介绍了现有网络技术存在的固有问题，并且阐述了容器CPU数量的增长如何加剧这些问题。接着详细解释了NVI和TSC技术。 #### 网络虚拟化基础设施(NVI) 网络虚拟化基础设施是Daoli Cloud公司提出的创新方案，用于高效网络虚拟化。NVI主要解决现有网络技术对于大规模分布式容器网络支持不足的问题，它能够在物理服务器、虚拟机以及硬件服务器之间提供一个高效率的网络覆盖层。这样，独立的节点云可以被有效地整合成一个具有规模和弹性的虚拟云服务。 #### 租户SDN控制器(TSC) 租户SDN控制器是NVI的补充，它允许SDN控制器根据租户需求来动态地划分网络资源，提供租户专属的网络配置和管理功能，从而实现对大规模分布式IaaS资源的整合。通过TSC，Daoli Cloud能够为各种云服务提供更灵活的网络服务。 ### 应用展望 Daoli Cloud公司提出的NVI和TSC技术的应用前景广泛，尤其在构建大规模云服务方面。通过分布式IaaS资源的众包，他们可以构建巨大的云服务。技术的长期价值在于其能够解决传统云计算平台在处理大规模、高动态分布式容器环境时遇到的问题。最终目标是通过软件定义的方式，把独立的云节点整合为一个能够提供统一资源和网络管理界面的虚拟云。 ### 结论 从整体来看，Daoli Cloud公司在本文档中所提出的解决方案，对于在云服务中实现Docker容器的网络连通性提供了全新的思路。这些技术不仅能够应对容器技术带来的新挑战，而且为构建大规模、高效率的云计算环境开辟了新的道路。通过NVI和TSC技术，Daoli Cloud公司展示了如何通过网络虚拟化和SDN来优化容器的网络环境，从而支撑未来云计算的发展需求。