docker 网络简介

简介: docker 网络简介

一   docker 原理解释

1,Docker 网络实现原理

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。

二,docker 端口映射

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直接通过 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。

 

1,格式

docker run -d --name test1 -P nginx                    #随机映射端口(从32768开始)

docker run -d --name test2 -p 43000:80 nginx        #指定映射端口

2, 演示

查看宿主机  端口  起了

查看网页  可以访问

三     查看容器的输出和日志信息

docker logs 容器的ID/名称

可以看到谁访问了  

四    Docker 的网络模式

1, Docker 的网络模式简介

●Host: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

●Container: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。

●None:该模式关闭了容器的网络功能。

●Bridge:默认为该模式,此模式会为每一个容器分配、设置IP等,并将容器连接到一个docker0虚拟网桥,通过docker0网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。

●自定义网络  

 

2,查看docker网络列表 docker network list(ls)

安装Docker时,它会自动创建三个网络,bridge(创建容器默认连接到此网络)、 none 、host

3, docker 指定网络模式命令

使用docker run创建Docker容器时,可以用 --net 或 --network 选项指定容器的网络模式

●host模式:使用 --net=host 指定。

●none模式:使用 --net=none 指定。

●container模式:使用 --net=container:NAME_or_ID 指定。

●bridge模式:使用 --net=bridge 指定,默认设置,可省略。

五       网络模式详解

1,host模式

1.1 host 架构

1.2,host 模式  文字描述

相当于Vmware中的桥接模式,与宿主机在同一个网络中,但没有独立IP地址。

Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离,如PID Namespace隔离进程,Mount Namespace隔离文件系统,Network Namespace隔离网络等。

一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境,包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。 一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。 但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。

 

1.3 演示host 模式

以网络模式host   启动容器test3  镜像为nginx

可以看到容器  起来了

 

1.4  查看容器信息 确认host 模式

1.5 当容器较多时   只想快速找到host模式的容器
docker ps --filter "network=host"

2,  container模式

2.1  container模式架构图

2.2  container模式文字描述

在理解了host模式后,这个模式也就好理解了。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。

 

2.3  container模式演示

启动 test1  容器

查看容器进程号  docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 容器id

docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 3ed82355f811     #查看容器进程号

可以看到  test1  的容器  进程号是2104

查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号

启动test4  网络模式container

查看test4 容器 的 进程号 2301

查看 查看test4容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号 可以发现test1  和 test4 的网络空间编号一样

3,none模式

3.1   none模式文字描述

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。这种网络模式下容器只有lo回环网络,没有其他网卡。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。

 

3.2  none模式演示
docker run -itd --name test5 --network=none  nginx  /bin/bash
启动叫test5的容器  网络模式为none  镜像为nginx
 
docker ps --filter "network=none"
查看所有容器   并过滤出 网络模式是none 的

4, bridge模式

4.1 bridge模式架构

4.2 bridge模式 文字描述

bridge模式是docker的默认网络模式,不用--net参数,就是bridge模式。

相当于Vmware中的 nat 模式,容器使用独立network Namespace,并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信,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。

(1)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。

(2)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。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。

(3)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 * 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。veth

(4)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。

 

4.3  bridge模式  演示

可以看到 本台宿主机   有两台容器 网络模式为 bridge

ip a 可看到  根据两个容器  分出两个 veth 的虚拟网卡

可以通过 brctl show 命令查看。veth (brctl 来自 bridge-utils 安装包)

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。

 

5,   自定义网络(企业需要指定ip)

5.1 自定义网络  文字描述

#直接使用bridge模式,是无法支持指定IP运行docker的,例如执行以下命令就会报错

docker run -itd --name test3 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash

 

先创建自定义网络  再使用指定IP运行docker

自定义网络:
 
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1"  mynetwork
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
#docker1 为执行 ifconfig -a 命令时,显示的网卡名,如果不使用 --opt 参数指定此名称,那你在使用 ifconfig -a 命令查看网络信息时,看到的是类似 br-110eb56a0b22 这样的名字,这显然不怎么好记。
 
#mynetwork 为执行 docker network list 命令时,显示的bridge网络模式名称。(自定义的网络模式名)
 
# docker1  是自定义的网卡名
 
"com.docker.network.bridge.name" 为固定格式
 
 
 
用指定ip 运行docker
docker run -itd --name test4 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 centos:7 /bin/bash
5.2  自定义网络 演示

创建 网段 172.19.0.0/16  自定义网卡名为 docker1    自定义网络模式为 mynetwork

查看自定义的 网卡

查看自定义的网络模式

创建 test6  的容器   网络模式为mynetwork  ip为 172.19.0.188  镜像为nginx

检测 test6 的 ip

六      总结

1,host

容器使用宿主机的网络直接公开服务。 这意味着日过你在容器中运行一个web服务,那么它就直接绑定到主机的网络接口上,而不是通过docke r进行任何网络转发

与宿主机共享网络名称空间

2, container

这种模式允许容器去共享另一个容器网络命名空间,这说明两个容器可以相同的网络接口和IP地址,他 们共享的是同一网络命名空间

多个容器之间共享一个netWOrK namespace(命名空间)

3,none

此网络模式表示将容器拥有自己的网路命名空间,但不会进行任何网络配置,这实际给了用户完全的自主权来给自己配置容器的网络

自闭空间

4, bridge

每个新创建的容器都将该网络分配一个IP地址,此网络模式允许所有docker容器之间以及docker宿主机

之间进行互相通信

默认模式 通过VETH对连接容器docker0网桥 网桥分配给容器IP 同时docker0作为局域网 内容器的网关,最后与宿主机网卡进行通讯

5,  user-defined network

docker允许用户创建自己的定义的网络,用户可以定义的网络范围、子网、路由 等参数这种类型网络使用用户可以更好地对容器网络进行控住和隔离(生产业务需求;注:根据甲方指定或领导指定)

根据业务需求指定静态IP地址

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