La arquitectura de Docker separó (a partir de la versión 1.6) la creación de Contenedores de la configuración de la red para beneficiar la movilidad de las aplicaciones. En este articulo analizaremos a detalle uno de los estándares propuestos para esta separación.

Container Network Model (CNM)

Es la especificación propuesta por Docker. La biblioteca de libnetwork ofrece una implementación escrita en lenguaje Go. Actualmente proyectos como Cisco Contiv, Kuryr y Weave Net soportan dicha implementación.

Este modelo define tres conceptos principales:

• Sandbox: El cual almacena la configuración de la red. Esta configuración incluye la administración de las interfaces de rede de los contenedores, la lista de rutas de tráfico y los valores de configuración para el DNS. Una implementación de un Sandbox puede ser Linux Network Namespace.
• Endpoint: Permite la conexión de un Sandbox con la red. Una implementación de un Endpoint puede ser veth pair.
• Network: Es un conjunto de Endpoints que se pueden comunicar entre si. Una implementación de un Network puede ser Linux bridge.

Libnetwork utiliza los siguientes objetos en su implementación.

• NetworkController provee un punto de entrada a la biblioteca a traves de una API simple para asignar y manejar redes.
• Driver realiza la implementación de la red. Los drivers pueden ser de dos tipos inbuilt (como Bridge, Host, None y Overlay) o remote.
• Network es la implementación del componente de Network definido anteriormente. El Driver es notificado cada vez que un Network es creado o actualizado.
• Endpoint ofrece conectividad para los servicios. Un Endpoint solo puede ser adjuntado a un Network.
• Sandbox representa la configuración de la red como la dirección IP, la dirección MAC, las rutas de tráfico de red y las entradas del DNS. Un Sandbox puede tener varios Endpoints conectados a diferentes Networks.

El siguiente código en Go muestra la creacion de la red network1 utilizando el driver bridge para mas tarde conectar el contenedor container1 a traves del endpoint Endpoint1.

import (
	"fmt"
	"log"

	"github.com/docker/docker/pkg/reexec"
	"github.com/docker/libnetwork"
	"github.com/docker/libnetwork/config"
	"github.com/docker/libnetwork/netlabel"
	"github.com/docker/libnetwork/options"
)

func main() {
	if reexec.Init() {
		return
	}

	// Select and configure the network driver
	networkType := "bridge"

	// Create a new controller instance
	driverOptions := options.Generic{}
	genericOption := make(map[string]interface{})
	genericOption[netlabel.GenericData] = driverOptions
	controller, err := libnetwork.New(config.OptionDriverConfig(networkType, genericOption))
	if err != nil {
		log.Fatalf("libnetwork.New: %s", err)
	}

	// Create a network for containers to join.
	// NewNetwork accepts Variadic optional arguments that libnetwork and Drivers can use.
	network, err := controller.NewNetwork(networkType, "network1", "")
	if err != nil {
		log.Fatalf("controller.NewNetwork: %s", err)
	}

	// For each new container: allocate IP and interfaces. The returned network
	// settings will be used for container infos (inspect and such), as well as
	// iptables rules for port publishing. This info is contained or accessible
	// from the returned endpoint.
	ep, err := network.CreateEndpoint("Endpoint1")
	if err != nil {
		log.Fatalf("network.CreateEndpoint: %s", err)
	}

	// Create the sandbox for the container.
	// NewSandbox accepts Variadic optional arguments which libnetwork can use.
	sbx, err := controller.NewSandbox("container1",
		libnetwork.OptionHostname("test"),
		libnetwork.OptionDomainname("docker.io"))
	if err != nil {
		log.Fatalf("controller.NewSandbox: %s", err)
	}

	// A sandbox can join the endpoint via the join api.
	err = ep.Join(sbx)
	if err != nil {
		log.Fatalf("ep.Join: %s", err)
	}

	// libnetwork client can check the endpoint's operational data via the Info() API
	epInfo, err := ep.DriverInfo()
	if err != nil {
		log.Fatalf("ep.DriverInfo: %s", err)
	}

	macAddress, ok := epInfo[netlabel.MacAddress]
	if !ok {
		log.Fatalf("failed to get mac address from endpoint info")
	}

	fmt.Printf("Joined endpoint %s (%s) to sandbox %s (%s)\n", ep.Name(), macAddress, sbx.ContainerID(), sbx.Key())
}

Esta propuesta ofrece una gran versatilidad para la creación y administración de las redes de los contenedores, sin embargo el grupo de desarrolladores de Kubernetes no escogió este modelo de red. En su sitio oficial se explica las razones técnicas de dicha selección.