Docker 网络

目录

• Docker 网络
  • 1、docker 网络实现原理
  • （1）随机映射端口（端口从32768算起）
  • （2）指定映射端口
  • （3）浏览器访问
• 二、Docker 网络模式
  • 1、默认连接的网络
  • 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
• 三、网络模式详解
  • 1、 Host 模式
  • 2、container 模式
  • 3、none 模式
  • 4、bridge 模式
  • 5、自定义网络

 

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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

 

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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

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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
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#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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