[发明专利]一种实现容器组播通信的网络及方法

说明书

本发明公开了一种用于实现容器组播通信的网络，包括通过路由器连接的多个宿主机、网络调度管理模块及组播配置模块；宿主机包括外部网卡、多个虚拟网卡及应用容器，组播配置模块为需要组播通信的宿主机配置组播设备标签、为需要组播通信的容器配置组播地址标签；网络调度管理模块管理宿主机及宿主机上的应用容器；轮询到配置了设备标签的宿主机及宿主机上配置了地址标签的容器后建立组播规则并加入主进程进行组播监听；配置了组播设备标签的宿主机上监听到目的地址符合组播地址的组播包后将组播包在配置了组播设备标签的宿主机及配置了组播地址标签的容器之间进行两跳转发。实现了组播信息的容器到容器、容器到主机、容器到主机到容器的全场景转发。

技术领域

本发明涉及跨网络组播技术领域，特别涉及一种用于实现容器组播通信的网络及方法。

背景技术

容器化部署因其高灵活性、兼容性等优点逐渐在越来越多的场景中得到应用。借助Linux内核支持的命名空间(namespace)隔离，容器相较于虚拟机更加轻便、小巧从而可以在单一节点上运行数十个案例。

组播技术指的是单个发送者对应多个接收者的一种网络通信，经过路由规则转发后，组播发送者发送一个组播包可被组播组中的所有接收者收到。以组播的方式通信相比于单播可成倍减少流量消耗。然而组播的包转发方式带来了其不能跨网段传播的劣势，这将会在组播应用容器化时带来网络层面上的阻碍。

解决此问题的现有方案主要为设置容器网络为hostnetwork：true。通过让容器使用宿主机网络环境，进而让容器内应用能够直接看到宿主机的网络接口并接受到宿主机所在网段内的广播信息。

但此方案是舍弃了组播灵活性的折中方案，原因如下：其一，由于容器与宿主机使用同一网络设备与网络环境，将会导致宿主机与容器抢夺端口等共有资源。例如容器A为应用容器，需要接受组播信息并在80http端口汇总并呈现。那么此时宿主机与其他共用网络容器将不能使用80http端口。这导致同应用容器在每台宿主服务器上只能同时部署一个副本，导致应用失去高可用性、低资源消耗等特性，实际上与应用容器化的初衷相违背了。其二，对于容器间通讯来说，不同的网络配置将会极大的增加管理成本。

发明内容

为了解决单播流量消耗问题和组播的包转发方式带来了其不能跨网段传播的劣势，本发明提出一种适用于容器calico网络环境下的跨网段组播传递方案。

本发明提供了一种用于实现容器组播通信的网络，包括通过路由器连接的多个宿主机，所述宿主机包括外部网卡、多个虚拟网卡及应用容器，所述外部网卡与虚拟网卡路由连接，每一应用容器通过一个虚拟网卡与外部网卡通信连接；

所述网络还包括网络调度管理模块及组播配置模块，所述组播配置模块为需要组播通信的宿主机配置组播设备标签，为需要组播通信的容器配置组播地址标签；

所述网络调度管理模块，用于管理宿主机及宿主机上的应用容器，在轮询到配置了组播设备标签的宿主机及宿主机上配置了组播地址标签的容器后，建立组播规则并加入主进程进行组播监听，在配置了组播设备标签的宿主机上监听到目的地址符合组播地址的组播包后，将所述组播包在所述配置了组播设备标签的宿主机及配置了组播地址标签的容器之间进行两跳转发，实现在宿主机外部网卡经虚拟网卡与容器间的组播通信。

优选地，所述组播设备标签的标签内容包括宿主机的外部网卡标识，所述组播地址标签的标签内容包括容器的IP网络地址。

优选地，所述组播通信包括外部网卡和未与容器相连的虚拟网卡发出的组播包传入容器的组播通信；

所述网络调度管理模块周期性查询当前宿主机是否设置了组播设备标签，若未设置则该宿主机暂不需要组播通信服务；

若存在组播设备标签，则轮询运行在该宿主机上的容器是否具有组播地址标签；

若运行的容器存在组播地址标签，则根据标签内容建立组播规则并加入主进程进行组播监听；