图3 网络创建与配置过程
结合图3，Docker源码和libcontainer源码，我们来详细看一下Docker在bridge模式下网络创建与配置的过程。
1.在Docker daemon启动的时候，daemon会创建一个bridge驱动所对应的netcontroller，这个controller可以在后面的流程里面对network和sandbox等进行创建。
2.接下来daemon通过调用controller.NewNetwork（）来创建指定类型（bridge类型）和指定名称（即docker0）的network。Libnetwork在接收到创建命令后会使用系统linux的系统调用，创建一个名为docker0的网桥。我们可以在Docker daemon启动后，使用ifconfig命令看到这个名为docker0的网桥。
3.在Docker daemon成功启动后，我们就可以使用Docker Client进行容器创建了。容器的网络栈会在容器真正启动之前完成创建。在为容器创建网络栈的时候，首先会取得daemon中的netController，其值就是libnetwork中的向外提供的一组接口，即NetworkController。
接下来，Docker会调用BuildCreateEndpointOptions（）来创建此容器中endpoint的配置信息。然后再调用CreateEndpoint（）使用上面配置好的信息创建对应的endpoint。在bridge模式中，libnetwork创建的设备是veth pair。Libnetwork中调用netlink.LinkAdd(veth)进行了veth pair的创建，得到的一个veth设备是为了host所准备的，另一个是为了sandbox所准备的。将host端的veth加入到网桥（docker0）中。然后调用netlink.LinkSetUp(host)，启动主机端的veth。最后对endpoint中的端口映射进行配置。
从本质上来讲，这一部分所做的工作就是调用linux系统调用，进行veth pair的创建。然后将veth pair的一端，作为docker0网桥的一个接口加入到这个网桥中。
4.创建SandboxOptions，然后调用controller.NewSandbox()来创建属于此container的新的sandbox。在接收到Docker创建sandbox的请求后，libnetwork会使用系统调用为容器创建一个新的netns，并将这个netns的路径返回给Docker。
5.调用ep.Join(sb)将endpoint加入到容器对应的sandbox中。先将endpoint加入到容器对应的sandbox中，然后对endpoint的ip信息和gateway等信息进行配置。
6.Docker在调用libcontainer来启动容器之后，libcontainer会在容器中的init进程初始化容器坏境的时候，将容器中的所有进程都加入到4中得到的netns中。这样容器就拥有了属于自己独立的网络栈，进而完成了网络部分的创建和配置工作。
正如前面所说，libnetwork不仅内置了bridge，host，container和overlay四种驱动，也对第三方插件提供了支持。第三方插件为了对libnetwork提供网络支持，需要实现并提供如下的API。
driver.Config
driver.CreateNetwork
driver.DeleteNetwork
driver.CreateEndpoint
driver.DeleteEndpoint
driver.Join
driver.Leave
这些驱动不使用设备的名称作为其API的参数，而是使用唯一的id作为其参数，如networkid，endpointid等。
当用户指定自定义的网络驱动时，Docker会将libnetwork中的驱动设置为remote。Remote实际是上并没有进行具体的驱动实现，而是通过调用第三方插件来完成网络的创建，配置和管理工作。libnetwork与第三方插件的交互��式如图4所示。
图4 libnetwork与第三方插件交互过程
首先，我们需要手动启动libnetwork的第三方插件，这样libnetwork才能与第三方插件进行交互工作。
然后，我们在使用Docker创建容器的时候，需要指定第三方插件作为Docker的网络驱动。当libnetwork初始化其中的remote启动的时候，就会将第三方插件在libnetwork中进行注册，并且写入NetworkController当中。Libnetwork也会通过socket来和第三方插件进行连接和通信，并且进行libnetwork中所规定的握手协议等，来进行信息交换。
这样Docker可以像使用内置驱动一样来调用第三方插件的各种API。当libnetwork接收到Docker的调用请求之后，libnetwork会调用remote驱动中所对应的函数进行处理。这些函数都是通过对请求参数的封装，然后编码成JSON串的形式，通过之前建立的socket连接发送调用请求。
第三方插件在接收到请求之后，会解析请求中的JSON串，完成JSON串中所请求的操作，然后将执行结果打包成JSON串，并且通过socket返回给libnetwork。libnetwork解析第三方插件发送过来的返回信息，并将执行结果返回给Docker。
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作者高相林，浙江大学SEL实验室硕士研究生，目前在云平台团队从事科研和开发工作。浙大团队对PaaS、Docker、大数据和主流开源云计算技术有深入的研究和二次开发经验，团队现联合社区将部分技术文章贡献出来，希望能对读者有所帮助。
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