docker 网络概述及网络模式详解

docker 网络概述及网络模式详解

1、网络概述

2、网络模式详解

1、网络概述：

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，默认分配的IP网段为172.17.0.0，docker0为172.17.0.1作为网关。

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。

docker run -itd --name test1 -P nginx							#使用大写p进行随机端口映射
docker run -itd --name test2 -p 43210:80 nginx					#使用小写p加端口进行指定的端口映射

docker ps -a
[root@docker ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                                     NAMES
155ddb0c29b3   nginx     "/docker-entrypoint.…"   4 seconds ago    Up 3 seconds    0.0.0.0:43210->80/tcp, :::43210->80/tcp   test2
0d1f97c0ae26   nginx     "/docker-entrypoint.…"   10 minutes ago   Up 10 minutes   0.0.0.0:49156->80/tcp, :::49153->80/tcp   test1

浏览器访问：http://20.0.0.20:43210

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2、 网络模式详解：

 docker的网络模式：　　　　　　

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
注意：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

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

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

NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
3cce31b7db4e   bridge    bridge    local
6f7e4930aab4   host      host      local
2ded2fffb055   none      null      local

#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。

网络模式：　　

 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。

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 inspect -f '{{.State.Pid}}' 155ddb0c29b3							#查看容器进程PID
22364
ls -l /proc/22364/ns
-----------------------------------------------------------------
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:47 ipc -> ipc:[4026532688]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:47 mnt -> mnt:[4026532683]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 16:35 net -> net:[4026532691]		#查看此项Network Namespace
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:47 pid -> pid:[4026532689]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:47 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:47 uts -> uts:[4026532687]
-----------------------------------------------------------------
docker run -itd --name test3 --net=container:155ddb0c29b3 centos bash
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 3a47d5cb641b
23428
ls -l /proc/23428/ns
-----------------------------------------------------------------
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:56 ipc -> ipc:[4026532783]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:56 mnt -> mnt:[4026532781]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:56 net -> net:[4026532691]		#container模式的Network Namespace和上面的一致
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:56 pid -> pid:[4026532784]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:56 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月  26 17:56 uts -> uts:[4026532782]
-----------------------------------------------------------------

　　

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

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、自定义模式：

#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 No3 --network bridge --ip 172.17.0.10 nginx:latest /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 No4 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 nginx:latest /bin/bash
ifconfig                                                                                                                                            #该命令需要安装