单机多es容器服务部署的网络模式

3.1 Bridge模式的拓扑

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172.17.0.1/16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）。单机环境下的网络拓扑如下，主机地址为10.10.0.186/24。

3.2 Docker：网络模式详解

Docker完成以上网络配置的过程大致是这样的：

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。

$ brctl show

bridge name bridge id STP enabled interfaces

docker0 8000.02425f21c208 no

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。

# 运行容器;

$ docker run --name=nginx_bridge --net=bridge -p 80:80 -d nginx

9582dbec7981085ab1f159edcc4bf35e2ee8d5a03984d214bce32a30eab4921a

# 查看容器;

$ docker ps

CONTAINER ID        IMAGE          COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                NAMES

9582dbec7981 nginx "nginx -g 'daemon ..." 3 seconds ago Up 2 seconds 0.0.0.0:80->80/tcp nginx_bridge

# 查看容器网络;

$ docker inspect 9582dbec7981

"Networks": {

"bridge": {

"IPAMConfig": null,

"Links": null,

"Aliases": null,

"NetworkID": "9e017f5d4724039f24acc8aec634c8d2af3a9024f67585fce0a0d2b3cb470059",

"EndpointID": "81b94c1b57de26f9c6690942cd78689041d6c27a564e079d7b1f603ecc104b3b",

"Gateway": "172.17.0.1",

"IPAddress": "172.17.0.2",

"IPPrefixLen": 16,

"IPv6Gateway": "",

"GlobalIPv6Address": "",

"GlobalIPv6PrefixLen": 0,

"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02"

}

$ docker network inspect bridge

[

{

"Name": "bridge",

"Id": "9e017f5d4724039f24acc8aec634c8d2af3a9024f67585fce0a0d2b3cb470059",

"Created": "2017-08-09T23:20:28.061678042-04:00",

"Scope": "local",

"Driver": "bridge",

"EnableIPv6": false,

"IPAM": {

"Driver": "default",

"Options": null,

"Config": [

{

"Subnet": "172.17.0.0/16"

}

]

},

"Internal": false,

"Attachable": false,

"Ingress": false,

"Containers": {

"9582dbec7981085ab1f159edcc4bf35e2ee8d5a03984d214bce32a30eab4921a": {

"Name": "nginx_bridge",

"EndpointID": "81b94c1b57de26f9c6690942cd78689041d6c27a564e079d7b1f603ecc104b3b",

"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",

"IPv4Address": "172.17.0.2/16",

"IPv6Address": ""

}

},

"Options": {

"com.docker.network.bridge.default_bridge": "true",

"com.docker.network.bridge.enable_icc": "true",

"com.docker.network.bridge.enable_ip_masquerade": "true",

"com.docker.network.bridge.host_binding_ipv4": "0.0.0.0",

"com.docker.network.bridge.name": "docker0",

"com.docker.network.driver.mtu": "1500"

},

"Labels": {}

}

]

网络拓扑介绍完后，接着介绍一下bridge模式下容器是如何通信的。

3.3 bridge模式下容器的通信

在bridge模式下，连在同一网桥上的容器可以相互通信（若出于安全考虑，也可以禁止它们之间通信，方法是在DOCKER_OPTS变量中设置–icc=false，这样只有使用–link才能使两个容器通信）。

Docker可以开启容器间通信（意味着默认配置--icc=true），也就是说，宿主机上的所有容器可以不受任何限制地相互通信，这可能导致拒绝服务攻击。进一步地，Docker可以通过--ip_forward和--iptables两个选项控制容器间、容器和外部世界的通信。

容器也可以与外部通信，我们看一下主机上的Iptable规则，可以看到这么一条

1	`-A POSTROUTING -s 172.17.0.0/16 ! -o docker0 -j MASQUERADE`

这条规则会将源地址为172.17.0.0/16的包（也就是从Docker容器产生的包），并且不是从docker0网卡发出的，进行源地址转换，转换成主机网卡的地址。这么说可能不太好理解，举一个例子说明一下。假设主机有一块网卡为eth0，IP地址为10.10.101.105/24，网关为10.10.101.254。从主机上一个IP为172.17.0.1/16的容器中ping百度（180.76.3.151）。IP包首先从容器发往自己的默认网关docker0，包到达docker0后，也就到达了主机上。然后会查询主机的路由表，发现包应该从主机的eth0发往主机的网关10.10.105.254/24。接着包会转发给eth0，并从eth0发出去（主机的ip_forward转发应该已经打开）。这时候，上面的Iptable规则就会起作用，对包做SNAT转换，将源地址换为eth0的地址。这样，在外界看来，这个包就是从10.10.101.105上发出来的，Docker容器对外是不可见的。

那么，外面的机器是如何访问Docker容器的服务呢？我们首先用下面命令创建一个含有web应用的容器，将容器的80端口映射到主机的80端口。

1	`$ docker run --name=nginx_bridge --net=bridge -p 80:80 -d nginx`

然后查看Iptable规则的变化，发现多了这样一条规则：

1	`-A DOCKER ! -i docker0 -p tcp -m tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 172.17.0.2:80`

此条规则就是对主机eth0收到的目的端口为80的tcp流量进行DNAT转换，将流量发往172.17.0.2:80，也就是我们上面创建的Docker容器。所以，外界只需访问10.10.101.105:80就可以访问到容器中的服务。

除此之外，我们还可以自定义Docker使用的IP地址、DNS等信息，甚至使用自己定义的网桥，但是其工作方式还是一样的。E