6-Docker之网络
一 Docker 网络管理简介
1.1 为什么要Docker网络管理
容器的网络默认与宿主机、与其他容器都是相互隔离。
•容器中可以运行一些网络应用(如nginx、web应用、数据库等)，如果要让外部也可以访问这些容器内运行的网络应用，那么就需要配置网络来实现。
•有可能有的需求下，容器不想让它的网络与宿主机、与其他容器隔离。
•有可能有的需求下，容器根本不需要网络。
•有可能有的需求下，容器需要更高的定制化网络（如定制特殊的集群网络、定制容器间的局域网）。
•有可能有的需求下， 容器数量特别多，体量很大的一系列容器的网络管理如何
•……
因此容器的网络管理是非常重要的
1.2 Docker中有哪些网络驱动模式
Docker有五种网络驱动模式
•bridge network 模式（网桥）：默认的网络模式。类似虚拟机的nat模式
•host network 模式（主机）：容器与宿主机之间的网络无隔离，即容器直接使用宿主机网络
•None network 模式：容器禁用所有网络。
•Overlay network 模式（覆盖网络）： 利用VXLAN实现的bridge模式
•Macvlan network 模式：容器具备Mac地址，使其显示为网络上的物理设备
二 Docker 网络管理命令
2.1 查看网络 – docker network ls
# 作用：
查看已经建立的网络对象
# 命令格式：
docker network ls [OPTIONS]
# 命令参数(OPTIONS)：
-f, --filter filter 过滤条件(如 'driver=bridge’)
--format string 格式化打印结果
--no-trunc 不缩略显示
-q, --quiet 只显示网络对象的ID
# 注意：
默认情况下，docker安装完成后，会自动创建bridge、host、none三种网络驱动
# 命令演示
docker network ls
docker network ls --no-trunc
docker network ls -f 'driver=host'
2.2 创建网络 – docker network create
# 作用：
创建新的网络对象
# 命令格式：
docker network create [OPTIONS] NETWORK
# 命令参数(OPTIONS)：
-d, --driver string 指定网络的驱动(默认 "bridge")
--subnet strings 指定子网网段(如192.168.0.0/16、172.88.0.0/24)
--ip-range strings 执行容器的IP范围，格式同subnet参数
--gateway strings 子网的IPv4 or IPv6网关，如(192.168.0.1)
# 注意：
host和none模式网络只能存在一个
docker自带的overlay 网络创建依赖于docker swarm(集群负载均衡)服务
192.168.0.0/16 等于 192.168.0.0~192.168.255.255 192.168.8.0/24
172.88.0.0/24 等于 172.88.0.0~172.88.0.255
# 命令演示
docker network ls
docker network create -d bridge my-bridge
docker network ls
2.3 网络删除 – docker network rm
# 作用：
删除一个或多个网络
# 命令格式：
docker network rm NETWORK [NETWORK...]
# 命令参数(OPTIONS)：
无
2.4 查看网络详细信息 – docker network inspect
# 作用：
查看一个或多个网络的详细信息
# 命令格式：
docker network inspect [OPTIONS] NETWORK [NETWORK...]
或者 docker inspect [OPTIONS] NETWORK [NETWORK...]
# 命令参数(OPTIONS)：
-f, --format string 根据format输出结果
2.5 使用网络 – docker run –network
# 作用：
为启动的容器指定网络模式
# 命令格式：
docker run/create --network NETWORK
# 命令参数(OPTIONS)：
无
# 注意：
默认情况下，docker创建或启动容器时，会默认使用名为bridge的网络
2.6 网络连接与断开 – docker network connect/disconnect
# 作用：
将指定容器与指定网络进行连接或者断开连接
# 命令格式：
docker network connect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
docker network disconnect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
# 命令参数(OPTIONS)：
-f, --force 强制断开连接(用于disconnect)
三 Docker 网络模式简介
3.1 bridge 网络模式(一)
特点：
•宿主机上需要单独的bridge网卡，如默认docker默认创建的docker0。
•容器之间、容器与主机之间的网络通信，是借助为每一个容器生成的一对veth pair虚拟网络设备对，进行通信的。一个在容器上，另一个在宿主机上。
•每创建一个基于bridge网络的容器，都会自动在宿主机上创建一个veth**虚拟网络设备。
•外部无法直接访问容器。需要建立端口映射才能访问。
•容器借由veth虚拟设备通过如docker0这种bridge网络设备进行通信。
•每一容器具有单独的IP
3.2 bridge 网络模式（二） – 端口映射
# 作用：
启动的容器时，为容器进行端口映射
# 命令格式：
docker run/create -P …
或者 docker run/create –p …
# 命令参数(OPTIONS)：
-P, --publish-all 将容器内部所有暴露端口进行随机映射
-p, --publish list 手动指定端口映射
# 注意：
-p [HOST_IP]:[HOST_PORT]:CONTAINER_PORT
如：-p ::80 将容器的80端口随机(端口)映射到宿主机任意IP
-p :8000:6379 将容器的6379端口映射到宿主机任意IP的8000端口
-p 192.168.5.1::3306 将容器的3306端口随机(端口)映射到宿主机的192.168.5.1IP上
3.3 host 网络模式
特点：
•容器完全共享宿主机的网络。网络没有隔离。宿主机的网络就是容器的网络。
•容器、主机上的应用所使用的端口不能重复。例如：如果宿主机已经占用了8090端口，那么任何一个host模式的容器都不可以使用8090端口了；反之同理。
•外部可以直接访问容器，不需要端口映射。
•容器的IP就是宿主机的IP
3.4 特殊host 网络模式（Container网络模式）
•Container网络模式，其实就是容器共享其他容器的网络。
•相当于该容器,，在网络层面上，将其他容器作为“主机”。它们之间的网络没有隔离。
•这些容器之间的特性同host模式。
使用方法：
Docker run/create –network container:CONTAINER …
3.5 none 网络模式
特点：
•容器上没有网络，也无任何网络设备。
•如果需要使用网络，需要用户自行安装与配置。
应用场景
•该模式适合需要高度定制网络的用户使用。
3.6 overlay 网络模式（一）
•Overlay 网络，也称为覆盖网络。
•Overlay 网络的实现方式和方案有多种。Docker自身集成了一种，基于VXLAN隧道技术实现。
•Overlay 网络主要用于实现跨主机容器之间的通信。
应用场景：需要管理成百上千个跨主机的容器集群的网络时
3.7 overlay 网络模式（二）- 了解TCP/IP协议栈
3.8 overlay 网络模式（三）- 实现原理
3.9 macvlan 网络模式
•macvlan网络模式，最主要的特征就是他们的通信会直接基于mac地址进行转发。
•这时宿主机其实充当一个二层交换机。Docker会维护着一个MAC地址表，当宿主机网络收到一个数据包后，直接根据mac地址找到对应的容器，再把数据交给对应的容器。
•容器之间可以直接通过IP互通，通过宿主机上内建的虚拟网络设备（创建macvlan网络时自动创建），但与主机无法直接利用IP互通。
应用场景：由于每个外来的数据包的目的mac地址就是容器的mac地址，这时每个容器对于外面网络来说就相当于一个真实的物理网络设备。因此当需要让容器来的网络看起来是一个真实的物理机时，使用macvlan模式
四 总结
重点掌握：
•bridge网络、host网络、Container网络模式的原理和使用（应用得较多，且host网络性能最优）。
•docker network命令的使用
了解：
•none网络的效果
•overlay网络、macvlan网络的原理。（使用起来难度较大
