Docker系列02—Docker 网络模式

一、Docker的四种网络模式

1、Docker 的四种网络模式：

　　Bridge container 桥接式网络模式

　　Host(open) container 开放式网络模式

　　Container(join) container 联合挂载式网络模式，是host网络模式的延伸

　　None(close) container 封闭式网络模式

2、查看容器运行的网络模式：

# 通过network命令查看

[root@docker ~]# docker network ls

NETWORK ID        NAME            DRIVER              SCOPE

afd8d014c5c8      bridge          bridge              local

f5b851d0c981      host            host                local

11159852eb6f      none            null                local

3、指定容器运行的网络模式：

　　docker run --network 命令可以指定使用网络模式【详细命令见后文】

二、Bridge 网络模式

1、什么是 Bridge 网络模式

当 Docker 进程启动时，会在主机(宿主机)上创建一个名为 docker0 虚拟网桥，之后，在这台主机(宿主机)是上启动的 Docker容器会连接到这个虚拟的网桥上，导致有一个默认的172.17.0.0/16的地址。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，这样主机(宿主机)就通过一个交换机连接在一个二层网络中。

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(宿主机)上创建一对虚拟网卡veth pair设备，Docker将veth pair设备加入到docker0网桥中。可以通过brctl show命令查看。

PS：安装网桥管理工具包：bridge-utile，

[root@docker ~]# yum install bridge-utils -y

[root@docker ~]# brctl show

bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces

docker0		8000.0242a5b745b3	no		vethd2cbd21

bridge 模式是docker的默认网络模式，不写 --net参数，就是默认bridge模式。使用docker run -p时，docker实际就是在iptables上做了DNAT规则，实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL 查看。

[root@docker ~]# iptables -t nat -vnL

 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination

    0     0 MASQUERADE  all  --  *      !docker0  172.18.0.0/16        0.0.0.0/0

2、bridge 模式示意图

3、创建示例

bridge 网络模式；--network不指定，默认也是bridge模式

# 1. # 启动一个bridge模式的容器

[root@docker ~]# docker run -it --name busybox1 --network bridge busybox:latest

/ # ip a                        # 查看ip地址

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000

    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

    inet 127.0.0.1/8 scope host lo

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 ::1/128 scope host

       valid_lft forever preferred_lft forever

12: eth0@if13: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue

    link/ether 02:42:ac:12:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    inet 172.18.0.3/16 scope global eth0

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 fe80::42:acff:fe12:3/64 scope link

       valid_lft forever preferred_lft forever


/ # route -n                    # 查看路由

Kernel IP routing table

Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface

0.0.0.0         172.18.0.1      0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0

172.18.0.0      0.0.0.0         255.255.0.0     U     0      0        0 eth0


/ # ping 118.25.159.45          # ping 主机(宿主机)

PING 118.25.159.45 (118.25.159.45): 56 data bytes

64 bytes from 118.25.159.45: seq=0 ttl=62 time=1.062 ms

64 bytes from 118.25.159.45: seq=1 ttl=62 time=0.261 ms

^C

--- 118.25.159.45 ping statistics ---

2 packets transmitted, 2 packets received, 0% packet loss

round-trip min/avg/max = 0.261/0.661/1.062 ms


/ # exit                       # 退出

三、Host 网络模式

1、什么是 Host 网络模式

如果启动容器的时候使用的是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。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。

2、Host模式示意图

3、创建示例

[root@docker ~]# docker run -it --name busybox2 --network host busybox:latest

/ # ip a

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000

    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

    inet 127.0.0.1/8 scope host lo

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 ::1/128 scope host

       valid_lft forever preferred_lft forever

2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000

    link/ether 52:54:00:6c:b4:a0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    inet 172.17.0.9/20 brd 172.17.15.255 scope global eth0

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 fe80::5054:ff:fe6c:b4a0/64 scope link

       valid_lft forever preferred_lft forever

3: docker0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue

    link/ether 02:42:20:a3:10:1e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    inet 172.18.0.1/16 scope global docker0

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 fe80::42:20ff:fea3:101e/64 scope link

       valid_lft forever preferred_lft forever

11: veth249dde6@if10: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0

    link/ether de:80:5f:66:26:6f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    inet6 fe80::dc80:5fff:fe66:266f/64 scope link

       valid_lft forever preferred_lft forever

/ # exit

四、Container 网络模式

1、什么是 Container 网络模式

这个模式指定新创建的容器和已存在的一个容器共享一个 Network Namespace，而不是和主机(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io网卡设备通信。

2、Container 模式示意图

3、创建示例

# 创建一个bridge网络模式的容器busybox_01

 [root@docker ~]# docker run -it --name busybox_01 --network bridge busybox:latest

/ # ip a                      # 查看得出IP地址为172.18.0.3

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000

    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

    inet 127.0.0.1/8 scope host lo

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 ::1/128 scope host

       valid_lft forever preferred_lft forever

14: eth0@if15: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue

    link/ether 02:42:ac:12:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    inet 172.18.0.3/16 scope global eth0

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 fe80::42:acff:fe12:3/64 scope link

       valid_lft forever preferred_lft forever

/ # echo "This is busybox_01 !!!" /tmp/index.html

This is busybox_01 !!! /tmp/index.html

/ # httpd -h /tmp/

/ # netstat -lntp

Active Internet connections (only servers)

Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name

tcp        0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      8/httpd

# 启动另一个终端使用 Container 网络模式创建容器busybox_02

[root@docker ~]# docker run -it --name busybox_02 --network container:busybox_01 busybox:latest

/ # ip a                      # 和busybox_01共用一个ip

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000

    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

    inet 127.0.0.1/8 scope host lo

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 ::1/128 scope host

       valid_lft forever preferred_lft forever

14: eth0@if15: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue

    link/ether 02:42:ac:12:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    inet 172.18.0.3/16 scope global eth0

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 fe80::42:acff:fe12:3/64 scope link

       valid_lft forever preferred_lft forever

/ # netstat -lntp           # 查看得出有httpd服务

Active Internet connections (only servers)

Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name

tcp        0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      -

/ # ls /tmp/                 # 文件系统并不共享，只共享网络

五、None 网络模式

1、什么是 None 网络模式

使用 none 模式，Docker容器拥有自己的Network Namespace，但是，并不为Docker容器进行任何的网络配置。也就是说，这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息，只有IO网络接口。需要我们自己为Docker容器添加网卡、配置IP地址等。

不参与网络通信，运行于此类容器中的进程仅能访问本地回环接口；仅适用于进程无需网络通信的场景中，例如：备份、进程诊断和各种离线任务等。

2、None模式示意图

3、创建示例

[root@docker ~]# docker run -it --name busybox --network none busybox:latest

/ # ip a

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000

    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

    inet 127.0.0.1/8 scope host lo

       valid_lft forever preferred_lft forever

    inet6 ::1/128 scope host

       valid_lft forever preferred_lft forever

/ # route -n

Kernel IP routing table

Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface