news 2026/5/13 19:03:24

Docker容器化高可用架构部署方案（三）

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张小明

前端开发工程师

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Docker容器化高可用架构部署方案（三）

02-网络创建

本文档详细介绍如何在所有节点上创建5个Macvlan网络，这些网络将用于隔离不同服务层的通信。

Macvlan网络概述

Macvlan允许容器直接连接到物理网络，每个容器拥有独立的MAC地址，看起来就像网络上的物理机。

本项目网络规划

网络名称子网网关IP范围用途
frontend-net172.20.1.0/24172.20.1.1172.20.1.11-13Nginx-LB、Keepalived VIP
backend-net172.20.2.0/24172.20.2.1172.20.2.11-23PHP服务、PHP-FPM
cache-net172.20.3.0/24172.20.3.1172.20.3.11-33Redis、Sentinel
database-net172.20.4.0/24172.20.4.1172.20.4.11-13MySQL MGR
manage-net172.20.5.0/24172.20.5.1172.20.5.13备份服务(仅Node3)

在所有节点执行

重要前提

在创建Macvlan网络之前，必须确保物理网卡ens33已确认。如果网卡名称不同，请将命令中的ens33替换为实际网卡名称。

创建frontend-net

frontend-net用于Nginx负载均衡器和Keepalived VIP：

docker network create -d macvlan \ --subnet=172.20.1.0/24 \ --gateway=172.20.1.1 \ -o parent=ens33 \ frontend-net

创建backend-net

backend-net用于PHP服务和PHP-FPM：

docker network create -d macvlan \ --subnet=172.20.2.0/24 \ --gateway=172.20.2.1 \ -o parent=ens33 \ backend-net

创建cache-net

cache-net用于Redis主从集群和Sentinel哨兵：

docker network create -d macvlan \ --subnet=172.20.3.0/24 \ --gateway=172.20.3.1 \ -o parent=ens33 \ cache-net

创建database-net

database-net用于MySQL MGR集群：

docker network create -d macvlan \ --subnet=172.20.4.0/24 \ --gateway=172.20.4.1 \ -o parent=ens33 \ database-net

创建manage-net

manage-net用于Node3上的备份服务：

docker network create -d macvlan \ --subnet=172.20.5.0/24 \ --gateway=172.20.5.1 \ -o parent=ens33 \ manage-net

一键创建所有网络

为简化操作，可以一次性创建所有5个网络：

# 创建frontend-net docker network create -d macvlan --subnet=172.20.1.0/24 --gateway=172.20.1.1 -o parent=ens33 frontend-net ​ # 创建backend-net docker network create -d macvlan --subnet=172.20.2.0/24 --gateway=172.20.2.1 -o parent=ens33 backend-net ​ # 创建cache-net docker network create -d macvlan --subnet=172.20.3.0/24 --gateway=172.20.3.1 -o parent=ens33 cache-net ​ # 创建database-net docker network create -d macvlan --subnet=172.20.4.0/24 --gateway=172.20.4.1 -o parent=ens33 database-net ​ # 创建manage-net docker network create -d macvlan --subnet=172.20.5.0/24 --gateway=172.20.5.1 -o parent=ens33 manage-net

Macvlan shim接口配置

Macvlan网络有一个限制：宿主机无法直接与Macvlan网络中的容器通信（除非使用macvlan的bridge模式）。为解决这个问题，需要创建shim接口。

创建shim接口（每网络一个）

# 为frontend-net创建shim ip link add shim-frontend link ens33 type macvlan mode bridge ip addr add 172.20.1.254/24 dev shim-frontend ip link set shim-frontend up ​ # 为backend-net创建shim ip link add shim-backend link ens33 type macvlan mode bridge ip addr add 172.20.2.254/24 dev shim-backend ip link set shim-backend up ​ # 为cache-net创建shim ip link add shim-cache link ens33 type macvlan mode bridge ip addr add 172.20.3.254/24 dev shim-cache ip link set shim-cache up ​ # 为database-net创建shim ip link add shim-database link ens33 type macvlan mode bridge ip addr add 172.20.4.254/24 dev shim-database ip link set shim-database up ​ # 为manage-net创建shim（可选） ip link add shim-manage link ens33 type macvlan mode bridge ip addr add 172.20.5.254/24 dev shim-manage ip link set shim-manage up

永久化shim接口配置

为确保系统重启后shim接口仍然存在，创建systemd服务：

sudo tee /etc/systemd/system/docker-macvlan-shim.service <<'EOF' [Unit] Description=Docker Macvlan Shim Interfaces After=network-online.target Wants=network-online.target ​ [Service] Type=oneshot ExecStart=/bin/bash -c ' ip link add shim-frontend link ens33 type macvlan mode bridge 2>/dev/null || true ip addr add 172.20.1.254/24 dev shim-frontend 2>/dev/null || true ip link set shim-frontend up 2>/dev/null || true ip link add shim-backend link ens33 type macvlan mode bridge 2>/dev/null || true ip addr add 172.20.2.254/24 dev shim-backend 2>/dev/null || true ip link set shim-backend up 2>/dev/null || true ip link add shim-cache link ens33 type macvlan mode bridge 2>/dev/null || true ip addr add 172.20.3.254/24 dev shim-cache 2>/dev/null || true ip link set shim-cache up 2>/dev/null || true ip link add shim-database link ens33 type macvlan mode bridge 2>/dev/null || true ip addr add 172.20.4.254/24 dev shim-database 2>/dev/null || true ip link set shim-database up 2>/dev/null || true ip link add shim-manage link ens33 type macvlan mode bridge 2>/dev/null || true ip addr add 172.20.5.254/24 dev shim-manage 2>/dev/null || true ip link set shim-manage up 2>/dev/null || true ' ExecStop=/bin/bash -c ' ip link del shim-frontend 2>/dev/null || true ip link del shim-backend 2>/dev/null || true ip link del shim-cache 2>/dev/null || true ip link del shim-database 2>/dev/null || true ip link del shim-manage 2>/dev/null || true ' RemainAfterExit=yes ​ [Install] WantedBy=multi-user.target EOF ​ sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl enable docker-macvlan-shim.service sudo systemctl start docker-macvlan-shim.service

网络验证

查看已创建的网络

docker network ls

预期输出：

NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE xxxxxxxxxxxx bridge bridge local xxxxxxxxxxxx host host local xxxxxxxxxxxx none null local xxxxxxxxxxxx frontend-net macvlan local xxxxxxxxxxxx backend-net macvlan local xxxxxxxxxxxx cache-net macvlan local xxxxxxxxxxxx database-net macvlan local xxxxxxxxxxxx manage-net macvlan local

查看网络详情

docker network inspect frontend-net docker network inspect backend-net docker network inspect cache-net docker network inspect database-net docker network inspect manage-net

验证shim接口

ip addr show | grep shim-

预期输出：

XX: shim-frontend: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP inet 172.20.1.254/24 scope global shim-frontend XX: shim-backend: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP inet 172.20.2.254/24 scope global shim-backend XX: shim-cache: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP inet 172.20.3.254/24 scope global shim-cache XX: shim-database: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP inet 172.20.4.254/24 scope global shim-database XX: shim-manage: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP inet 172.20.5.254/24 scope global shim-manage

测试Macvlan连通性

创建测试容器并验证网络连通：

# 创建测试容器（临时使用） docker run --rm -it --network frontend-net --ip 172.20.1.200 alpine:latest sh # 在容器内测试 ping -c 3 172.20.1.1 # 测试网关 ping -c 3 172.20.1.254 # 测试宿主机shim exit

删除网络

如果需要重新创建网络，先删除旧的：

# 删除所有Macvlan网络 docker network rm frontend-net docker network rm backend-net docker network rm cache-net docker network rm database-net docker network rm manage-net # 删除shim接口 ip link del shim-frontend ip link del shim-backend ip link del shim-cache ip link del shim-database ip link del shim-manage

常见问题

Q1: 创建网络时报错"network already exists"

# 先删除再创建 docker network rm frontend-net docker network create -d macvlan --subnet=172.20.1.0/24 --gateway=172.20.1.1 -o parent=ens33 frontend-net

Q2: 创建网络时报错"invalid parent device"

  • 检查网卡名称是否正确

  • 确认网卡处于UP状态

  • 检查macvlan模块是否已加载

Q3: 容器无法获取IP

  • 检查子网是否与其他网络重叠

  • 确认IP地址没有被占用

  • 检查Docker版本是否支持Macvlan

下一步

完成网络创建后，请继续：

  • 03-目录创建.md - 创建部署目录结构

  • 04-创建配置文件.md - 创建所有配置文件

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