The Container Network Model
CNM由以下三個組件構成：Sandbox，Endpoint以及Network
Sandbox
一個Sandbox包含了一個容器網絡棧的配置。其中包括了對容器的網卡，路由表以及對DNS設置的管理。通常，一個Sandbox的實現可以是一個Linux Network Namespace，一個FreeBSD Jail或者其他類似的東西。一個Sandbox可以包含多個處於不同Network的Endpoint。
Endpoint
Endpoint將一個Sandbox加入一個Network。Endpoint的實現可以是一個veth對，一個Open vSwitch internal port或者其他類似的東西。一個Endpoint只能屬於一個Network和一個Sandbox。
Network
Network是一個能夠互相通信的Endpoint的集合。Network的實現可以是一個Linux網橋，一個VLAN等等。
CNM Objects
NetworkController object為用戶（例如Docker Engine）創建和管理Network提供了簡單的API。libnetwork支持多種類型的driver(包括內置的和遠程的)。NetworkController允許用戶將特定的driver和給定的Network綁定在一起。
Driver object對於用戶並不是可見的，但是是它讓Network能夠正常工作。NetworkController提供了用專用的options/labels配置特定的driver的API，這些options/labels對於libnetwork是透明的，但是能被driver直接處理。其中Driver可以是內置的（例如Bridge，Host，None或者Overlay），也可以是遠程的（由plugin provider提供）用來滿足不同的使用和部署場景。此時，Driver擁有一個Network並且負責管理該Network（包括IPAM等等）。將來可以讓多個Driver參與處理各種Network的管理。
Network object是上述CNM：Network的具體實現。NetworkController提供了創建和管理Network object的API。當一個Network被創建或更新時，相應的Driver會收到一個事件通知。LibNetwork使用Network object作為一個抽象層，用於將一系列屬於同一個Network的Endpoint連接起來，並且隔離其余的Endpoint。而具體的對於連接和隔離的操作是由Driver提供的。連通的Endpoint可以位於同一個Host，也可以跨多個Host。因此，Network是一個全局的概念。
Endpoint代表了一個Service Endpoint。它為本容器暴露的Service和同一Network中的其他容器暴露的Service提供了連通性。Network object提供了用於創建和管理Endpoint的API。一個Endpoint只能和一個Network相連。Endpoint的創建和相應的Driver相對應，因為Driver負責為相應的Sandbox申請資源。因為Endpoint代表的是一個Service而不一定是特定的容器，因此Endpoint也是一個全局的概念。
Sandbox object代表了一個容器的網絡配置，例如IP地址，Mac地址，路由以及DNS。Sandbox object是用戶請求在一個Network里創建一個Endpoint時被創建的。該Network相對應的Driver負責申請相應的網絡資源（例如IP地址）並且返回一個SandboxInfo的結構給libnetwork。libnetwork通過一些特定於操作系統的結構（例如Linux中的netns）將網絡配置傳遞給容器，通常由一個Sandbox表示。一個Sandbox可以有多個Endpoint用於連接不同的Network。因為Sandbox和給定Host上的特定容器相關聯，因此它只是一個局部的概念。
CNM Attribute
Options 提供了一種通用靈活的機制，可以讓用戶直接向Driver傳遞特定的配置選項。Option其實只是一些key-value pair，其中key由一個字符串表示，value由一個generic object表示（例如go中的interface{}）。Libnetwork只有在Option中的key和net-labels包中已知的Label匹配是才對它進行操作。同時Options也包含了下面要描述的Labels。通常，Options對於用戶是不可見的，但是Labels可以。
Labels和Options非常類似，事實上，它是Options的一個子集。Labels對於用戶是可見的，可以在UI中呈現通過使用--labels選項。它們從UI傳遞到Driver，從而Driver能夠使用它並且執行一些特定的操作（例如從一個Network中申請IP地址）
CNM Lifecycle
CNM的用戶通過與CNM的Object以及API的交互來管理對應容器的網絡。
- Driver要向NetworkController注冊。內置的Driver在Libnetwork內注冊，遠程的Driver則通過Plugin mechanism注冊。每一個Driver處理特定的networkType。
- NetworkController通過libnetwork.New()創建，用於Network的創建以及通過一些特定的Options配置Driver。
- Network通過給controller的NewNetwork（）API提供name和networkType來創建。networkType參數用來選擇特定的Driver並且將創建的Network和該Driver相關聯。從此以后，對於Network的任何操作都由Driver處理。
- controller.NewNetwork()還有一個可選的options參數，用於提供特定Driver的options和Labels。
- network.CreateEndpoint()可以用於在給定的Network中創建一個新的Endpoint。同時該API還有一個可選的options參數供Driver使用。這個"options"既可以攜帶已知的labels，也可以攜帶和特定Driver相關的labels。之后調用相應的Driver的driver.CreateEndpoint，它可以為在一個Endpoint在Network中被創建時，為它們保留IP地址。Driver會通過driverapi中定義的InterfaceInfo進行這些地址的賦值。IP地址將和endpoint暴露的端口用來完善Endpoint作為Service的定義。事實上，Service endpoint不是其他什么東西，僅僅只是一個網絡地址以及該應用的容器監聽的端口號。
- endpoint.Join()用於將Endpoint與一個容器相連接。Join操作會先創建一個Sandbox如果對應的容器中還沒有的話。Driver可以使用Sandbox Key來識別連接到同一個容器的多個Endpoint。這個API同樣接受可選的options參數供Driver使用。
- 雖然這並不是Libnetwork直接的設計要求，但是我們鼓勵像Docker這樣的用戶在執行容器的Start()操作時，即在容器可以操作之前，調用endpoint.Join()。
- 另一個關於endpoint.join()這個API經常被提到的問題是，為什么我們需要一個API創建Endpoint和另一個API來join endpoint。事實上Endpoint代表的是一個Service，它可能有，也可能並沒有容器支持。當一個Endpoint被創建的時候，會預留它所需的資源，因此任何容器都能連接該Endpoint並且獲得一個一致的網絡行為。
- endpoint.Leave()會在容器停止的時候被調用。Driver可以清除它在調用Join()時獲取的狀態。Libnetwork會在最后一個Endpoint離開的時候刪除Sandbox。但是只要該Endpoint依舊存在，Libnetwork會依然保有IP地址並且在有新的容器加入的時候進行重用。這保證了容器的資源在停止並重啟的過程中能夠重用。
- endpoint.Delete()用於從一個Network中刪除Endpoint。這將導致Endpoint的刪除以及清空緩存的sandbox.Info
- network.Delete()用於刪除Network。如果還有Endpoint連接到該網絡，Libnetwork是不允許對它進行刪除的。