一、概述

受限于底层网络基础设施的多样性影响，容器网络虚拟化尚未出现事实上的胜出者。

当前容器网络虚拟化实践依然百家争鸣，一派繁荣。

二、容器网络虚拟化方案

容器网络虚拟化社区主要有underlay、overlay以及路由三大方向技术实践：

1、underlay方案

underlay方案中容器和宿主机链接于同一层基础网络上，容器与容器、容器与节点之间网络由底层网络基础设施打通。

underlay方案示意如下图：

underlay方案中，容器内网络包到宿主机网络流转路径如下：

1）容器内数据包经本地路由至容器网口

2）数据包经vethpair(类网线)到宿主机命名空间bridge设备

3）数据包出宿主机网口进入宿主机网络

接下来，数据包将经宿主机网络被投递至目标节点，进一步按上图示反向路径投递给目标容器。

2、overlay方案

overlay方案中容器网络独立于节点网络 ，容器跨主机通信时容器网络数据包被封装进节点网络数据包中，经节点间隧道通信。

overlay方案有二层、三层overlay两种常见实现，如下为二层overlay方案示意图：

overlay方案（二层vxlan实现）中，容器内数据包到宿主机网络流转路径如下：

1）容器内数据包经本地路由表至容器网络设备

2）数据包经类网线vethpair到宿主机命名空间brdige设备

3）经宿主机路由表进入vtep设备

4）vtep设备对数据包进行封包，封装成宿主机vxlan数据包

5）数据包经宿主机网络设备进入宿主机网络

接下来，数据包将经宿主机网络被投递至目标节点，进一步按上图示反向路径投递给目标容器。

overlay方案（三层udp实现）中，容器内数据包到宿主机网络流转路径如下：

详细过程略

3、路由方案

路由方案中容器网络和宿主机网络分属不同网段，容器跨主机通信经路由直接投递至目标节点，无需进行二次封解包。

路由方案方案示意图如下：

路由方案中，容器内数据包到宿主机网络流转路径如下：

1）容器内数据包经本地路由表至容器网络设备

2）数据包经类网线vethpair到宿主机命名空间brdige设备

3）经宿主机路由表进入节点网络投递给目标宿主机

接下来，数据包将经由宿主机网络被投递至目标节点，进一步按上图示反向路径投递给目标容器。

三、网络虚拟化方案评价