Docker——网络模式

(目录)

一、docker网络概述

docker网络实现的原理

• 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。
• 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. 随机映射端口( 从32768开始)

docker run -d --name test1 -P nginx
#随机映射端口( 从32768开始)
docker run -d --name test2 -p 49153:80 nginx
#指定映射端口
docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE        COMMAND                   CREATED      STATUS          PORTS                  NAMES
9d3c04f57a68   nginx  "/docker-entrypoin...."  4 seconds ago     Up 3 seconds   0.0.0.0: 43000->80/tcp    test2
b04895f870e5   nginx " /docker-entrypoi..."    17 seconds ago    Up 15 seconds  0.0.0.0: 49170->80/ tcp   test1
 
浏览器访问: http://192.168.30.12;49153、 http://192.168.30.12:8080

2.Docker的网络模式(五种网络模式)

1、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

2、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

3、None : 该模式关闭了容器的网络功能

4、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 5、自定义网络 注：如果与主机或虚拟机共用IP和端口，端口不能出现重复造成冲突现象

查看docker网络列表

docker network ls 
或 docker network list                                #查看docker网络列表

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

指定容器的网络模式

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

1.host模式:使用--net=host 指定 2.none模式:使用 --net=none 指定 3.container模式:使用--net=container∶NAME_or_ID指定 4.bridge模式:使用 --net=bridge 指定，默认设置，可省略

3、网络模式详解

3.1、 host模式

• 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。

3.2、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已的网卡，配置自已的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。

docker run -itd --name test1 nginx:latest /bin/bash
docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                                     NAMES
1e4bb84973fe   nginx:latest   "/docker-entrypoint.…"   4 seconds ago    Up 3 seconds    80/tcp                                    test1
0c103d75a96a   nginx          "/docker-entrypoint.…"   19 minutes ago   Up 19 minutes   0.0.0.0:8080->80/tcp, :::8080->80/tcp     web2
7a590eb247b4   nginx          "/docker-entrypoint.…"   25 minutes ago   Up 25 minutes   0.0.0.0:49153->80/tcp, :::49153->80/tcp   web1
 
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 1e4bb84973fe
2713
 
ls -l /proc/27123/ns            #查看可以发现两个容器的 net namespace 编号相同
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:26 ipc -> ipc:[4026532796]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:26 mnt -> mnt:[4026532794]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:23 net -> net:[4026532799]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:26 pid -> pid:[4026532797]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:26 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:26 uts -> uts:[4026532795]

docker run -itd --name test2 --net=container:1e4bb84973fe nginx:latest bash
52d832d33742264e588045e1c6b8d9595f2457a85a8a6418c49a4c9b85719e95
docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                                     NAMES
52d832d33742   nginx:latest   "/docker-entrypoint.…"   3 seconds ago    Up 3 seconds                                              test2
1e4bb84973fe   nginx:latest   "/docker-entrypoint.…"   10 minutes ago   Up 10 minutes   80/tcp                                    test1
0c103d75a96a   nginx          "/docker-entrypoint.…"   30 minutes ago   Up 30 minutes   0.0.0.0:8080->80/tcp, :::8080->80/tcp     web2
7a590eb247b4   nginx          "/docker-entrypoint.…"   36 minutes ago   Up 36 minutes   0.0.0.0:49153->80/tcp, :::49153->80/tcp   web1
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 52d832d33742
3090
ls -l /proc/3090/ns   #查看可以发现两个容器的 net namespace 编号相同
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:34 ipc -> ipc:[4026532892]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:34 mnt -> mnt:[4026532890]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:34 net -> net:[4026532799]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:34 pid -> pid:[4026532893]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:34 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 13 14:34 uts -> uts:[4026532891]

3.3、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。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，但封闭的网络能很好的保证容器的安全性。

3.4、bridge模式

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 veth*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。

（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。

5.5、自定义网络

#直接使用bridge，无法支持指定IP运行docker
docker run -itd --name test3 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
 
创建自定义网络
#可以先自定义网络，再使用指定IP运行docker
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。
 
docker run -itd --name test4 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 nginx:latest /bin/bash
ifconfig