Docker 网络
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