Docker网络与存储(三)

Docker的网络和存储

1.1 Docker的4种网络模式

• host模式，使用--net=host指定。
• container模式，使用--net=container:NAME_or_ID指定。
• none模式，使用--net=none指定。
• bridge模式，使用--net=bridge指定，默认设置。

host模式
众所周知，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。
例如，我们在10.10.101.105/24的机器上用host模式启动一个含有web应用的Docker容器，监听tcp80端口。当我们在容器中执行任何类似ifconfig命令查看网络环境时，看到的都是宿主机上的信息。而外界访问容器中的应用，则直接使用10.10.101.105:80即可，不用任何NAT转换，就如直接跑在宿主机中一样。但是，容器的其他方面，如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的。
container模式
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。
none模式
这个模式和前两个不同。在这种模式下，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。需要我们自己为Docker容器添加网卡、配置IP等。
bridge模式（默认模式）
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172.17.42.1/16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10.10.101.105/24。

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vethfe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。

[root@linux-node1 ~]# brctl show
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
docker0        8000.02426ebff2fa    no        vethfe9c667

[root@linux-node1 ~]# docker network ls #docker 1.13版本
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
a31eba682a4d        bridge              bridge              local
0393da88ae4e        host                host                local
b634b4d40118        none                null                local

 

1.2、Docker数据管理

1.2.1数据卷

生产环境中使用docker的过程中，往往需要对数据进行持久化，或者需要在多个容器之间进行数据共享，这必然涉及容器的数据管理操作

数据卷是一个可以提供容器使用的特殊目录，它将主机操作系统目录直接映射进容器，类似于linux 中的mount操作。

• 数据卷可以有很多有用的特性
• 数据卷可以再容器之间共享和重用，容器间传递数据将变得高效方便

• 对数据卷内数据的修改会立马生效，无论是容器内操作还是本地操作对数据卷的更新不会影响镜像，解耦了应用和数据卷会一直存在，直到没有容器使用，才可以安全的卸载它

1.2.2数据卷容器

数据卷容器归根到本质还是个容器,但是他的目的是专门用来提供数据卷到其他容器挂载

Docker数据分为两种：
数据卷：  -v /data   #挂载data目录
          -v file    #挂载一个文件
          -v src:dst #指定一个挂载目录，开发常用，挂载物理机代码所在目录，nginx直接使用代码
数据卷容器： --volumes-from

删除容器是docker rm -f，这么删数据卷是不会删除的、rm -fv才能删除数据卷
default /var/lib/docker  #docker的数据默认位置

创建一个centos容器，挂载/data目录，挂载的时候可以指定权限，ro，rw等
[root@linux-node1 ~]# docker run -it --name node --rm -v /data centos bash

[root@linux-node1 ~]# docker inspect d9cf84225f1a |grep -A 5 "Mounts"
        "Mounts": [
            {
                "Type": "volume",
                "Name": "6f8d1607c35d13561f08ac6a7c0f1174069d82f7b10e4c17df3e31b65c40214b",
                "Source": "/var/lib/docker/volumes/6f8d1607c35d13561f08ac6a7c0f1174069d82f7b10e4c17df3e31b65c40214b/_data",
                "Destination": "/data",此物理机所在路径就是容器对应的/data路径
验证挂载情况
[root@linux-node1 ~]#  cd /var/lib/docker/volumes/6f8d1607c35d13561f08ac6a7c0f1174069d82f7b10e4c17df3e31b65c40214b/_data
[root@linux-node1 _data]# touch zsq
[root@d9cf84225f1a /]# ls /data/ (在容器内查看)
zsq

#挂载opt
[root@linux-node1 ~]# cd /opt/
[root@linux-node1 opt]# touch docker_test
[root@linux-node1 opt]# docker run -it --name node --rm -v /opt/:/opt/ centos bash
[root@31ffa05e134a /]# cd /opt/
[root@31ffa05e134a opt]# touch aa

#验证
[root@linux-node1 opt]# ls
aa  docker_test

[root@31ffa05e134a opt]# exit #退出直接删除容器、连同数据、因为测试时加了--rm -v
exit

#挂载文件
在1.10版本以后、挂载的文件如果修改文件、inode会发生变化
[root@linux-node1 opt]# docker run -it --name node --rm -v /etc/hosts:/opt/hosts centos bash
[root@ca89e55fa7ea /]#
[root@ca89e55fa7ea /]# cd /opt/
[root@ca89e55fa7ea opt]# cat hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
10.10.10.188 linux-node1.example.com
10.10.10.189 linux-node2.example.com

#只读挂载
挂载的时候可以指定权限，ro，rw等
[root@linux-node1 opt]# docker run -it --name node --rm -v /etc/hosts:/opt/hosts:ro centos bash
[root@c78980ebbdcc /]#
[root@c78980ebbdcc /]# cd /opt/
[root@c78980ebbdcc opt]# echo "111" >> hosts
bash: hosts: Read-only file system

数据卷容器
#创建第一个容器node
[root@linux-node1 ~]# docker run -it --name node  -v /opt/:/opt/ centos bash
[root@0cb1e07e1100 /]# [root@linux-node1 ~]#  #ctrl +pq

创建第二个容器
#--volumes-from #指定数据来自于node
[root@linux-node1 ~]# docker run -it --name node01  --volumes-from node  centos bash

作为数据卷容器、即使关了node、删除node、也不影响node01
[root@linux-node1 ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS               NAMES
2804449f91fd        centos              "bash"              About a minute ago   Up About a minute                       node01
0cb1e07e1100        centos              "bash"              2 minutes ago        Up 2 minutes                            node

[root@linux-node1 ~]# docker stop node
node

[root@linux-node1 ~]# docker rm node
node

#进入node01容器查看数据
[root@linux-node1 ~]# docker exec -it node01 bash
[root@2804449f91fd /]# cd /opt/
[root@2804449f91fd opt]# ls
aa  docker_test