docker容器网络
docker容器网络
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通过直接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。
网络模式
在官方文档中,给出了以下网络模型
单机网络模型:
bridge | --net=bridge | 默认模式,在Docker网桥docker0上为容器创建新的网络栈 |
---|---|---|
none | --net=none | 不配置网络,用户可以稍后进入容器,自行配置 |
container | --net=container:name/id | 容器和另外一个容器共享Network namespace。 kubernetes中的pod就是多个容器共享一个Network namespace |
host | --net=host | 容器和宿主机共享Network namespace |
跨主机网络模型:
overlay叠加网络
overlay 叠加网络,它是 docker swarm
内置的为了实现高级叠加网络模型的通信方案,这是一个基于 vxlan 协议的网络实现,其作用是虚拟出一个子网,让处于不同主机的容器能透明地使用这个子网。所以跨主机的容器通信就变成了在同一个子网下的容器通信,看上去就像是同一主机下的 bridge 网络通信。
macvlan网络
macvlan 这种技术能将 一块物理网卡虚拟成多块虚拟网卡,且每个macvlan虚拟化出来网卡都具有各自独立的mac地址,这相比于给宿主机设置多个ip具有更加完整的网络,可以增加更多的二层操作。macvlan可以直接理解物理网卡的纵向切分,直接将多个物理网卡划分为不同的通道给虚拟网卡使用,相比于其他的网络虚拟化技术,这种网络的传输效率更高,且直接共享宿主机网络(即使用macvlan的虚拟机或者容器可以直接被外部访问)。
四种网络模式简介:
bridge模式
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。
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。
bridge模式是docker的默认网络模式,不写--network参数,就是bridge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:
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通过直接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。
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。
container模式如下图所示:
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。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。
使用host模式的容器可以直接使用宿主机的IP地址与外界通信,容器内部的服务端口也可以使用宿主机的端口,不需要进行NAT,host最大的优势就是网络性能比较好,但是docker host上已经使用的端口就不能再用了,网络的隔离性不好。
Host模式如下图所示:
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。需要我们自己为Docker容器添加网卡、配置IP等。
这种网络模式下容器只有lo回环网络,没有其他网卡。none模式可以在容器创建时通过--network none来指定。这种类型的网络没有办法联网,封闭的网络能很好的保证容器的安全性。
应用场景:
- 启动一个容器处理数据,比如转换数据格式
- 一些后台的计算和处理任务
none模式如下图所示: