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

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# 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

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# 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

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# 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

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# 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

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# 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

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# 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

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3.2 bridge 网络模式（二） – 端口映射

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# 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
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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

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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 …

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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

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3.8 overlay 网络模式（三）- 实现原理

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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

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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）

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