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darryallen 2021-10-13 00:22 原文

Docker 网络

1、docker 网络实现原理

Docker使用Linux桥接,在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0),Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址,称为Container-IP, 同时Docker网桥是 每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥,这样容器之间就能够通过容器的Container-IP直接通信。

Docker网桥是宿主机虚拟出来的,并不是真实存在的网络设备,外部网络是无法寻址到的,这也意味着外部网络无法直接通过 Container-IP 访问到容器。如果容器希望外部访问能够访问到,可以通过映射容器端口到宿主主机(端口映射),即 docker run 创建容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用,访问容器的时候就通过[宿主机IP]:[容器端口]访问容器。

(1)随机映射端口(端口从32768算起)

docker run -d --name test1 -P nginx(镜像)

(2)指定映射端口

docker run -d --name test2 -p 49156:80 nginx
docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS             PORTS                                     NAMES
cf084f1607ff   nginx     "/docker-entrypoint.…"   23 seconds ago   Up 22 seconds      0.0.0.0:49156->80/tcp, :::49156->80/tcp   test2
85ee61358532   nginx     "/docker-entrypoint.…"   2 hours ago      Up About an hour   0.0.0.0:49153->80/tcp, :::49153->80/tcp   test1

(3)浏览器访问

http://20.0.0.6:49153
http://20.0.0.6:49156

 

二、Docker 网络模式

Host              容器将不会虚拟出自己的网卡,配置自己的IP等,而是使用宿主机的IP和端口
Container 创建的容器不会创建自己的网卡,配置自己的IP,而是和一个指定的容器共享IP、端口范围
None 该模式关闭了容器的网络功能
Bridge 默认为该模式,此模式会为每一个容器分配、设置IP等,并将容器连接到一个docker0虚拟网桥,通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信
自定义网络 -

注:如果与主机或虚拟机共用IP和端口,端口不能出现重复造成冲突现象

1、默认连接的网络

安装Docker时,它会自动创建三个网络bridge(创建容器默认连接到此网络)、 none 、host。

docker network ls 或 docker network list  #查看docker 网络列表

NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
ba8bdfd002c1   bridge    bridge    local
cbe89e7b2d60   host      host      local
020979671cbf   none      null      local

2、使用docker run 创建Docker容器时,可以用--net或--network 选项指定容器的网络模式

 

host 模式                                       
使用--net=host 指定                                                              
none模式 
使用 --net=none 指定
container模式 使用--net=container∶NAME or ID 指定

bridge模式

使用 --net=bridge 指定,默认设置,可省略

三、网络模式详解

1、 Host 模式

相当于Vmware中的桥接模式,与宿主机在同一个网络中,但没有独立IP地址。

Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离,如PID Namespace隔离进程,Mount Namespace隔离文件系统,Network Namespace隔离网络等。

 

一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境,包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。

一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。

 

但如果启动容器的时候使用host模式,那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace,

而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等,而是使用宿主机的IP和端口。

2、container 模式

这个模式指定新创建的容器和已经存在的一个容器共享一个Network

Namespace,而不是和宿主机共享。新创建的容器不会创建自已的网卡,配置自已的IP,而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样,两个容器除了网络方面,其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。两个容器的进程可以通过lo网卡设备通信。

docker run -itd --name test centos:7 /bin/bash      #--name 选项可以给容器创建一个自定义名称

docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND                  CREATED         STATUS         PORTS                                     NAMES
d8effa1d5b31   centos:7   "bash"                   4 seconds ago   Up 3 seconds                                             test
cf084f1607ff   nginx      "/docker-entrypoint.…"   4 hours ago     Up 4 hours     0.0.0.0:49156->80/tcp, :::49156->80/tcp   test2
85ee61358532   nginx      "/docker-entrypoint.…"   6 hours ago     Up 6 hours     0.0.0.0:49153->80/tcp, :::49153->80/tcp   test1

docker inspect -f '{{.State.Pid}}' d8effa1d5b31        #查看容器进程号
55655
ls -l /proc/55655/ns                       #查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:07 ipc -> ipc:[4026532785]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:07 mnt -> mnt:[4026532783]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:05 net -> net:[4026532788]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:07 pid -> pid:[4026532786]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:07 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:07 uts -> uts:[4026532784]

docker run -itd --name test3 --net=container:d8effa1d5b31 centos:7 bash
docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND                  CREATED         STATUS         PORTS                                     NAMES
ac897bcd8915   centos:7   "bash"                   6 seconds ago   Up 5 seconds                                             test3
d8effa1d5b31   centos:7   "bash"                   5 minutes ago   Up 5 minutes                                             test
cf084f1607ff   nginx      "/docker-entrypoint.…"   4 hours ago     Up 4 hours     0.0.0.0:49156->80/tcp, :::49156->80/tcp   test2
85ee61358532   nginx      "/docker-entrypoint.…"   6 hours ago     Up 6 hours     0.0.0.0:49153->80/tcp, :::49153->80/tcp   test1

docker inspect -f '{{.State.Pid}}' ac897bcd8915
55797
ls -l /proc/55797/ns                        #查看可以发现两个容器的 net namespace 编号相同
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:11 ipc -> ipc:[4026532878]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:11 mnt -> mnt:[4026532876]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:11 net -> net:[4026532788]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:11 pid -> pid:[4026532879]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:11 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 12 23:11 uts -> uts:[4026532877]

3、none 模式

使用none模式,Docker容器拥有自己的Network Namespace,但是,并不为Docker容器进行任何网络配置。

也就是说,这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息。这种网络模式下容器只有lo回环网络,没有其他网卡。这种类型的网络没有办法联网,但封闭的网络能很好的保证容器的安全性。

4、bridge 模式

bridge 模式是 docker 的默认网络模式,不用 --net 参数,就是bridge模式。

相当于Vmware中的nat模式,容器使用独立network Namespace,并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信,此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等,并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。

(1)当Docker进程启动时,会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥,此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似,这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中。

(2)从docker0子网中分配一个IP给容器使用,并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。veth设备总是成对出现的,它们组成了一个数据的通道,数据从一个设备进入,就会从另一个设备出来。因此veth 设备常用来连接两个网络设备。

(3)Docker将 veth pair 设备的一端放在新创建的容器中,并命名为 eth0(容器的网卡),另一端放在主机中,以 veth*这样类似的名字命名,并将这个网络设备加入到 docker0 网桥中。可以通过 brctl show命令查看。

(4)使用 docker run -p 时,docker实际是在iptables做了DNAT规则,实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL 查看。

5、自定义网络

#直接使用bridge模式,是无法支持指定IP运行docker的,例如执行以下命令就会报错
docker run -itd --name test4 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
#创建自定义网络

#可以先自定义网络,再使用指定IP运行docker
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork
------------------------------------------------------------------------------------
#docker1 为执行 ifconfig -a 命令时,显示的网卡名,如果不使用 --opt 参数指定此名称,那你在使用 ifconfig -a 命令查看网络信息时,看到的是类似br-110eb56a0b22 这样的名字,这显然不怎么好记。
#mynetwork 为执行 docker network list 命令时,显示的bridge网络模式名称。
------------------------------------------------------------------------------------
 
docker run -itd --name test4 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 nginx:latest /bin/bash

ifconfig   

 

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