docker之容器通信
docker之容器通信
这节属于了解学习,算是烂尾,最后我也没找到合适的方式去固定容器ip,然后作为正式环境去跑,希望有解决办法的私信,带带我这渣渣。
1、docker的网络配置介绍
1.1 引子
当 Docker 启动时,会自动在主机上创建一个 docker0 虚拟网桥,实际上是 Linux 的一个bridge,可以理解为一个软件交换机。它会在挂载到它的网口之间进行转发。
同时,Docker 随机分配一个本地未占用的私有网段( 在 RFC1918 中定义) 中的一个地址给docker0 接口。比如典型的 172.17.42.1 ,掩码为 255.255.0.0 。此后启动的容器内的网口也会自动分配一个同一网段(172.17.0.0/16 ) 的地址。
当创建一个 Docker 容器的时候,同时会创建了一对 veth pair 接口(当数据包发送到一个接口时,另外一个接口也可以收到相同的数据包)。这对接口一端在容器内,即 eth0 ;另一端在本地并被挂载到 docker0 网桥,名称以 veth 开头( 例如 vethAQI2QT ) 。通过这种方式,主机可以跟容器通信,容器之间也可以相互通信。Docker 就创建了在主机和所有容器之间一个虚拟共享网络。
以上摘自《docker入门到实践》。
docker一般完成网络配置过程如下:
-
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veth65f9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。
-
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。
1.2 docker网络配置简介
两张图开宗明义:
docker通过使用linux桥接提供容器之间的通信,docker0桥接接口的目的就是方便docker管理。当docker daemon启动时,需要做如下操作:
- 1、如果docker0不存在则创建。
- 2、搜索一个与当前路由不冲突的ip段。
- 3、在确定的路由中选择一个ip。
- 4、绑定ip到docker0。
1.2.1 docker的四种网络模式
docker run创建docker容器时,可以用--net
选项指定容器的网络模式,docker有以下4种网络模式:
- 1、host模式,使用
--net=host
指定。 - 2、container模式,使用
--net=container:name or id
指定。 - 3、none模式,使用
--net=none
指定。 - 4、bridge模式,使用
--net=bridge
指定,默认设置。
1、host模式
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。
比如:我们在 10.10.101.105/24 的机器上用 host 模式启动一个含有 web 应用的 Docker 容器,监听 tcp 80 端口。当我们在容器中执行任何类似 ifconfig 命令查看网络环境时,看到的都是宿主机上的信息。而外界访问容器中的应用,则直接使用 10.10.101.105:80 即可,不用任何 NAT 转换,就如直接跑在宿主机中一样。但是,容器的其他方面,如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的。
2、container模式
这个模式下指定新创建的容器和已经存在的容器共享一个 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。
3、none模式
这个模式和前两个不同。在这种模式下,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。需要我们自己为 Docker 容器添加网卡、配置 IP 等。
4、bridge模式
bridge 模式是 Docker 默认的网络设置,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。当 Docker server 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。接下来就要为容器分配 IP 了,Docker 会从 RFC1918 所定义的私有 IP 网段中,选择一个和宿主机不同的IP地址和子网分配给 docker0,连接到 docker0 的容器就从这个子网中选择一个未占用的 IP 使用。如一般 Docker 会使用 172.17.0.0/16 这个网段,并将 172.17.42.1/16 分配给 docker0 网桥(在主机上使用 ifconfig 命令是可以看到 docker0 的,可以认为它是网桥的管理接口,在宿主机上作为一块虚拟网卡使用)。
Linux虚拟网桥的特点:可以设置IP地址和相当于拥有一个隐藏的虚拟网卡。
docker0的地址划分:
- IP:172.17.42.1 子网掩码: 255.255.0.0
- MAC: 02:42:ac:11:00:00 到 02:42:ac:11:ff:ff
- 总共提供65534个地址
docker守护进程在一个容器启动时,实际上它要创建网络连接的两端。一端是在容器中的网络设备,而另一端是在运行docker守护进程的主机上打开一个名为veth*的一个接口,用来实现docker这个网桥与容器的网络通信。
需要查看网桥,需要linux的网桥管理程序。
a、列出当前主机网桥
# brctl工具依赖bridge-utils软件包
[root@localhost wwwroot]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
br-e58510118e72 8000.0242a50841cb no veth20851a5
veth3a6c445
veth4517766
veth754cbe0
vethc04b11d
docker0 8000.02426826e832 no
我这里两个网桥,因为前期测试docker时跑的。现在docker应用的应该是br-e58510118e72这个。
b、查看当前docker0 ip
[root@localhost wwwroot]# ifconfig docker0
docker0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
inet 172.17.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 172.17.255.255
inet6 fe80::42:68ff:fe26:e832 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 02:42:68:26:e8:32 txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 77211 bytes 7411283 (7.0 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 97645 bytes 146953204 (140.1 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
我这里用这个。
[root@localhost wwwroot]# ifconfig br-e58510118e72
br-e58510118e72: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 172.18.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 0.0.0.0
inet6 fe80::42:a5ff:fe08:41cb prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 02:42:a5:08:41:cb txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
在容器运行时,每个容器都会分配一个特定的虚拟机口并桥接到 docker0。每个容器都会配置同 docker0 ip 相同网段的专用 ip 地址,docker0 的 IP 地址被用于所有容器的默认网关。
c、运行一个容器
我已经运行过容器了,直接查看。
[root@localhost wwwroot]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
78032ccab6ce lnmp_php7.1 "docker-php-entryp..." 3 days ago Up 2 days 0.0.0.0:9000->9000/tcp php7.1
87c41d6edb03 nginx:1.13 "nginx -g 'daemon ..." 3 days ago Up 3 days 0.0.0.0:80->80/tcp, 0.0.0.0:1200->1200/tcp, 0.0.0.0:2334->2334/tcp nginx1.13
1108c87e77d5 mysql:5.7 "docker-entrypoint..." 6 days ago Up 3 days 0.0.0.0:3306->3306/tcp mysql5.7
7a78d89243ec redis:3.2 "docker-entrypoint..." 6 days ago Up 3 days 0.0.0.0:6379->6379/tcp redis3.2
6e92745e8d1d memcached:1.5 "docker-entrypoint..." 6 days ago Up 3 days 0.0.0.0:11211->11211/tcp memcached1.5
进去到php7.1的容器。
[root@localhost wwwroot]# docker exec -it php7.1 bash
# 未安装网络工具
root@78032ccab6ce:/www# ifconfig
bash: ifconfig: command not found
# 安装工具包
root@78032ccab6ce:/www# apt-get install -y net-tools
root@78032ccab6ce:/www# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 02:42:ac:12:00:06
inet addr:172.18.0.6 Bcast:0.0.0.0 Mask:255.255.0.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:21402 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:19027 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:14162531 (13.5 MiB) TX bytes:2590738 (2.4 MiB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:138 (138.0 B) TX bytes:138 (138.0 B)
root@78032ccab6ce:/www# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 172.18.0.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
172.18.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0
docker已经自动创建了eth0的网卡,注意观察ip地址为172.18.0.6和mac地址为02:42:ac:12:00:06。
对应我们的网桥列表中br-e58510118e72
这个网桥的bridge id
为8000.0242a50841cb(好像看不出具体对应那个接口,这里待补充)。
列出查看当前的网络详细信息,做参考。
[root@localhost wwwroot]# ifconfig
br-e58510118e72: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 172.18.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 0.0.0.0
inet6 fe80::42:a5ff:fe08:41cb prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 02:42:a5:08:41:cb txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 2179 bytes 244717 (238.9 KiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 2450 bytes 367035 (358.4 KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
docker0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
inet 172.17.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 172.17.255.255
inet6 fe80::42:68ff:fe26:e832 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 02:42:68:26:e8:32 txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 77211 bytes 7411283 (7.0 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 97645 bytes 146953204 (140.1 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
eno16777984: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.8.234 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.8.255
inet6 fe80::20c:29ff:fedb:d7ec prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 00:0c:29:db:d7:ec txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 138519263 bytes 11725473088 (10.9 GiB)
RX errors 0 dropped 62 overruns 0 frame 0
TX packets 132204961 bytes 7687001119 (7.1 GiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0
inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host>
loop txqueuelen 0 (Local Loopback)
RX packets 9802 bytes 63063666 (60.1 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 9802 bytes 63063666 (60.1 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
veth4517766: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::9811:fdff:feac:90e2 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 9a:11:fd:ac:90:e2 txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 678 bytes 213173 (208.1 KiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 837 bytes 193940 (189.3 KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
veth20851a5: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::28e8:dbff:fefa:53dd prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 2a:e8:db:fa:53:dd txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 19027 bytes 2590738 (2.4 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 21402 bytes 14162531 (13.5 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
veth3a6c445: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::9ca3:4eff:feb8:2eed prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 9e:a3:4e:b8: