docker bridge网络类型研究

bridge模式是docker的默认网络模式，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。bridge模式如下图所示：

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容器都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。

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，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vethxxx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。

## 使用busybox启动一个调试容器，开启http服务
[root@localhost ~]# docker run -d --name web01 -v /opt:/test/ -p 81:80 busybox:latest sh -c "httpd -h /test/ -p 80 -f"
9301a015f684565c9cf159eeb5150f629cd73e7e0debeb4fbe943b9212b61a01
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE            COMMAND                  CREATED          STATUS         PORTS                               NAMES
9301a015f684   busybox:latest   "sh -c 'httpd -h /te…"   10 seconds ago   Up 9 seconds   0.0.0.0:81->80/tcp, :::81->80/tcp   web01

从上图中我们可以看到，可以看到容器内部和Linux主机都会创建一个新的网卡，而这两个网卡都是成对的。使用的技术就是evth-pair。evth-pair 就是一对的虚拟设备接口，他们是成对出现的，一段连着协议，一段彼此相连。evth-pair充当一个桥梁，连接各种虚拟网络设备。

Docker容器完成bridge网络配置的过程如下：
1. 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。
2. Docker将veth pair设备的一端放在新创建的容器中，并命名为eth0。另一端放在主机中，以veth9a3cee8这样类似的名字命名，并将这个网络设备加入到docker0网桥中。
3. 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。
从宿主机直接访问容器中的httpd服务，抓取发请求的数据包查看网络链路。

新开一个终端窗口执行tcpdum命令进行抓包

[root@localhost ~]# tcpdump tcp -i veth9a3cee8 -s 0 -c 20  -w 3.cap
tcpdump: listening on veth9a3cee8, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes

在另外的终端，对httpd发送请求

[root@localhost ~]# curl 127.0.0.1:81
<HTML><HEAD><TITLE>404 Not Found</TITLE></HEAD>
<BODY><H1>404 Not Found</H1>
The requested URL was not found
</BODY></HTML>
[root@localhost ~]# curl 127.0.0.1:81
<HTML><HEAD><TITLE>404 Not Found</TITLE></HEAD>
<BODY><H1>404 Not Found</H1>
The requested URL was not found
</BODY></HTML>
[root@localhost ~]#