Docker Container無疑是近10年來LINUX宇宙最偉大的“發明”之一，今天不懂Docker不能算入門了IT。Docker Container有好幾種網路方式，其中MACVLAN模式小U認爲是最好玩的，透過MACVLAN可以讓只有一個網卡的設備虛擬出多個“網口”，取得多個IP。但，只要玩過DOCKER MACVLAN的朋友都會發現一個問題：DOCKER MACVLAN NETWORK是不具備DHCP自動抓取IP的功能。本文分享兩個解決方法，又是一篇只有20分鐘寫的文章，請見諒。
摘要節點
Docker Container 的網路模式和他們的IP地址
Docker 容器有多種網路模式，每種模式都有其特定的用途和優點。以下是幾種常見的 Docker 網路模式簡單介紹：
1. Bridge 網路模式
Bridge 網路模式是 Docker 的預設網路模式。在這種模式下，Docker 會在宿主機上創建一個虛擬網橋（類似於軟體交換機），並將所有的容器連接到這個網橋上。每個容器都會被分配一個獨立的、宿主機內部虛擬內網的 IP 地址，並且這些容器之間可以通過內部 IP 地址進行通信。
2. Host 網路模式
在 Host 網路模式下，容器直接使用宿主機的網路堆棧，這意味著容器不會被分配獨立的網絡名稱空間。容器與宿主機共享相同的 IP 地址和網路接口。不會有單獨的IP地址。
3. Macvlan 網路模式
Macvlan 網路模式允許容器有自己的虛擬 MAC 地址，並且每個容器看起來像是一個獨立的、擁有獨立網口的物理設備，並獲得和宿主機同級的真實內網IP地址。這使得容器可以直接與宿主機網路上的其他設備通信，無需經過宿主機的網路堆棧。
4. Overlay 網路模式
Overlay 網路模式通常用於 Docker Swarm 或 Kubernetes 等集群環境中。這種模式允許在不同宿主機上的容器之間建立一個虛擬的 L2 網絡，使其可以跨主機通信。
Docker Macvlan 模式無法DHCP的問題
運行在Docker Macvlan 模式的容器，需要全手動的設定IP地址，無法DHCP。通常是怎麼做的？首先，先要根據宿主機所在的真實網域，創建一個相同的MACVLAN網路，例如最常見的家用路由器 192.168.1.1 的內網：
docker network create -d macvlan \
--subnet=192.168.1.0/24 \
--gateway=192.168.1.1 \
-o parent=eth0 macvlan_net然後再手動指派 Docker Container 的IP地址，例如指定爲 192.168.1.100：
docker run -it --rm \
--network macvlan_net \
--ip 192.168.1.100 \
your_image這就相當於全靜態的IP配置。對於我們熟悉的人來說，問題不大，但是如果要把一個裝配了 DOCKER MACVLAN 容器的機器交給任意一戶人家、任意的路由器網路使用，那問題就大了。這種全靜態的IP配置，適應性是零，使用者必須符合以下全部要求，機器才能正常使用：
- 路由器的內網網域是 192.168.1.XXX
- 路由器的子網MASK 是 /24 或 255.255.255.0
- 192.168.1.100沒有被其他設備佔用
這顯然是不可能的。所以，小U以下提供兩種自適應的方法。
MACVLAN IP的解決方法方法一 （不完美）
方法一就是 Ups-Gemini 雙子VPN 1.0 系統採用的方法。這種方法是利用啓動script rc.local，自動抓取宿主機的IP信息（宿主機是能DHCP獲得IP地址的），然後反向分析出網域，再自我分配一個IP地址：
# rc.local
subnet=$(ip route | awk '/default/ {print $3}' | cut -d"." -f1-3)".0/24"
gateway=$(ip route | awk '/default/ {print $3}')
docker network create -d macvlan --subnet=$subnet --gateway=$gateway -o parent=eth0 mac_bridge
docker-compose -f /path/to/docker-compose.yaml up --force-recreate
# docker-compose.yaml
networks:
mac_bridge:
external: true聰明的你可以看出，這個邏輯有幾個潛在問題：
- 開機延遲內，宿主機必須要獲得IP地址。也就是說，如果開機時候沒有插網線，MACVLAN就建立不起來。
- 開機後宿主機更換路由器，網域更變了MACVLAN不會跟着變。必須重啓。
- IP網域的MASK必須是 /24 或 255.255.255.0。不過這點問題不大，我所接觸過的家用路由器產品，都是這個MASK，如果修改過的，都是高人，協助客製化修改並不困難。
- 如果偵測到的網域是 123.123.123.0/24，那麼指派MACVLAN的IP就是 123.123.123.2，相當數量的路由器的默認DHCP是從 2~254，這就需要客戶自行修改DHCP範圍。但有的客戶不知道DHCP是什麼，有的客戶的路由器沒有管理權限。這導致不時會出現IP衝突（雖然概率比較低）
MACVLAN IP DHCP完美解決方法
經過大約幾個月的摸索，小U發現可以利用另一種虛擬技術：Linux Container來解決這個問題。 Linux Container同樣具有和Docker相似的網路選項，但Linux Container的Macvlan是能夠自動抓取IP，而且MAC地址是persist不變的，也就說不僅僅能自動抓取到IP，而且DHCP得到的地址會相對穩定，這實在是太好用了！
小U接觸到Linux Container已經是發展過 LXC – LXD – INCUS 幾個階段，如果你也是新接觸，建議直接從INCUS開始。這兩篇文章是帶我入門的，是我找到最全面最清晰的教學（雖然有些舊，自己腦補更新）：
使用 INCUS Linux Container的首先難點是安裝，他的安裝沒有Docker簡單，不過只要是Linux Kernel 和 Distribution 都支援，不要太舊，都難度不大。
INCUS Linux Container 的使用更偏向 Docker Compose，很多設定都有一個設定檔可以好像 nano / vi 去修改，不像 Docker，一旦啓動了，有些參數就不能改，要遷移到一個新的container。總體來說INCUS的設定更爲先進，更偏向與虛擬機的設定邏輯。
想比起Dockerhub 數之不盡的鏡像，INCUS Linux Container 的鏡像基本都是Linux的系統本身（出乎意料竟然有OpenWRT）。如果要使用 Docker鏡像，就要先INCUS出一個Debian/Ubuntu/Arch，然後在裡面裝Docker，那麼就完美把Docker MACVLAN 無法DHCP的問題完美解決了！
不過你就會問，這樣“套娃”多層虛擬，效能損耗厲害嗎？我用INCUS上面裝DEBIAN然後直接跑TAILSCALE並沒有覺得有損耗。但是，INCUS上面裝OPENWRT的損耗就厲害了，2.5GbE的網口速度連一半都不到（NAT）。這可能是之後還要研究的課題。
頂，又寫了40分鐘，收工啦！歡迎留言討論。
