Docker容器-------网络模式

文章目录

  • 引言
  • 一、Docker网络实现原理
  • 二、Docker的网络模式
    • 1、Host模式
    • 2、Container模式
    • 3、none模式
    • 4、bridge模式
  • 三、自定义网络
    • 1、查看网络模式列表
    • 2、查看容器信息(包含配置、环境、网关、挂载、cmd等等信息)
    • 3、指定分配容器IP地址
    • 4、自定义网络固定IP
  • 四、暴露端口
  • 五、为容器创建端口映射
  • 五、总结
    • 1、Docker网络模式有哪些?分别提供哪些功能?
    • 2、如何把脚本传入一个已经运行的容器
    • 3、docker中,假设运行一个业务容器,但是业务容器需要暴露三个端口,启动后发现自己少加了一个端口。如何动态添加端口(如何对已经运行的容器添加或者修改端口)?

引言

Docker容器-------网络模式_第1张图片

一、Docker网络实现原理

  1. docker使用linux桥接,在宿主机虚拟一个docker容器网桥(docker0
  2. 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
  3. 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机(端口映射),即docker run 创建容器的时候,通过-p或者-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。

二、Docker的网络模式

Host:容器不会虚拟出自己的网卡,配置主机的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、端口的范围。
None:该模式关闭了容器的网络功能。
Briidge:默认为该模式,桥接,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的虚拟网桥,通过docker0 网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信

1、Host模式

  1. host模式:使用–net=host指定
  2. 相当于VMware中的桥接模式,与宿主机在同一个网络中,但是没有独立IP地址
  3. Docker 使用了Linux 的Namespace 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。
  4. 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Network Namespace 隔离。
  5. 一个Docker 容器一般会分配一个独立的Network Namespace

但是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.此时容器不再拥有隔离的、独立的网络栈,不拥有所有端口资源。

Docker容器-------网络模式_第2张图片

#创建容器web 1,指定网络模式为 host
#因为是host模式,所有宿主机和容器共享ip和端口
 docker run -d --name web1 --net=host nginx

#访问宿主机的ip和80端口,则可以访问到web3的nginx服务
 firefox  http://192.168.109.11:80

Docker容器-------网络模式_第3张图片

2、Container模式

  1. container模式: 使用–net=contatiner:NAME_or_ID 指定
  2. 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。**可以在一定程度上节省网络资源,容器内部依然不会拥有所有端口。
  3. 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。
  4. 两个容器的进程可以通过lo网卡设备通信
    Docker容器-------网络模式_第4张图片
#基于镜像centos:7 创建一个名为test1的容器
[root@zhang ~]# docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
1362375bcdef7995a55386bff998f6a7b5f88e11f0bd49aeac1dbbb8234e6f2a
#查看容器的pid号
[root@zhang ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test1
12956
#查看该容器的命名空间编号
[root@zhang ~]# ls -l /proc/12956/ns
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:18 ipc -> ipc:[4026532542]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:18 mnt -> mnt:[4026532540]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:18 net -> net:[4026532545]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:18 pid -> pid:[4026532543]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:18 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:18 uts -> uts:[4026532541]

#创建test2容器,使用container网络模式,和test1共享network Namespace
[root@zhang ~]# docker run -itd --name test2 --net=container:test1 centos:7 /bin/bash
dc9223908c9038a81f6c6177f0f719932e8bf0b725b4f97e2ce61d0c335ed9ae
#查看test2容器的pid
[root@zhang ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test2
13101
#查看该容器的命名空间编号
[root@zhang ~]# ls -l /proc/13101/ns
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:25 ipc -> ipc:[4026532727]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:25 mnt -> mnt:[4026532725]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:25 net -> net:[4026532545]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:25 pid -> pid:[4026532728]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:25 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 714 16:25 uts -> uts:[4026532726]

Docker容器-------网络模式_第5张图片

3、none模式

  1. none模式:使用 --net=none指定
  2. 使用none 模式,docker 容器有自己的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。
  3. 这种网络模式下,容器只有lo 回环网络,没有其他网卡。
  4. 这种类型没有办法联网,但是封闭的网络能很好的保证容器的安全性
  5. 该容器将完全独立于网络,用户可以根据需要为容器添加网卡。此模式拥有所有端口。(none网络模式配置网络)
  6. 特殊情况下才会用到,一般不用

Docker容器-------网络模式_第6张图片

4、bridge模式

bridge模式是docker的默认网络模式,不写 – 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. 容器之间通过veth pair进行访问
  5. 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。

Docker容器-------网络模式_第7张图片

[root@zhang ~]# docker run -itd --name test3 centos:7 /bin/bash
8c0de1e497d9ca0c5d3c54ab476d37bb926e258adca82471bf216727615539c9
[root@zhang ~]# docker inspect test3 | grep -i 'networkmode'
            "NetworkMode": "default",

Docker容器-------网络模式_第8张图片

三、自定义网络

1、查看网络模式列表

docker network ls

Docker容器-------网络模式_第9张图片

2、查看容器信息(包含配置、环境、网关、挂载、cmd等等信息)

docker inspect  容器ID

Docker容器-------网络模式_第10张图片
Docker容器-------网络模式_第11张图片

3、指定分配容器IP地址

docker run -itd --name test1 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
#以上会报错,因为用户使用的ip地址不被规则所允许,docker0定义的就是按照顺序来,所有需要创建一个

docker network create --subnet=172.18.0.0/16 lcdb

Docker容器-------网络模式_第12张图片
Docker容器-------网络模式_第13张图片
进入容器

docker exec -it test2 bash
yum install -y net-tools

Docker容器-------网络模式_第14张图片
查看容器的网卡信息
Docker容器-------网络模式_第15张图片

4、自定义网络固定IP

可以先自定义网络,再使用指定IP运行docker

docker network 【--network bridge】 create --subnet=172.18.0.0/16 lcdb
docker run -itd --name test4 --net lcdb --ip 172.18.0.8 centos:7 /bin/bash
docker inspect test4 | grep IPAdress

Docker容器-------网络模式_第16张图片

四、暴露端口

两个容器如果端口一致的情况下,暴露出去会产生地址冲突,所以需要在docker0上做一个端口映射,通过ens33暴露出去端口不同就可以了

-p 自定义端口 ( 宿主机端口:容器内端口 )

-P 随机端口 (-P 49153起始 49153到65535)
#自定义端口
docker run -itd -p 8081:80 nginx:latest /bin/bash
#需要在容器中开启nginx
docker exec -it f282a476b06c /bin/bash -c nginx
#在网页测试
http://192.168.59.112:8081/


# 随机端口
docker run -itd -P nginx:latest /bin/bash

自定义端口
Docker容器-------网络模式_第17张图片
网页测试
Docker容器-------网络模式_第18张图片
Docker容器-------网络模式_第19张图片

五、为容器创建端口映射

随机映射端口(从32768开始)docker run -d --name  为容器指定名称 -P   镜像

指定映射端口docker   run -d --name 为容器指定名称  -p  宿主机端口:容器内端口   镜像
#使用nginx镜像创建容器,名称为web1 ,随机映射端口
docker run -d --name web1 -P nginx:latest
docker ps -a

#使用nginx镜像创建容器,名称为web2,将容器内的80端口映射到宿主机的39999端口
docker run -d --name web2 -p 39999:80 nginx:latest
docker ps -a

#访问
curl http://192.168.109.11:49155
curl http://192.168.109.11:39999

#主机查看端口号
netstat -natp|grep docker

#实际上是通过nat表进行转发的
iptables -nL -t nat

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Docker容器-------网络模式_第22张图片
Docker容器-------网络模式_第23张图片
Docker容器-------网络模式_第24张图片

五、总结

1、Docker网络模式有哪些?分别提供哪些功能?

  1. Host :与宿主机共享网络名称空间/网络协议栈
  2. Container:多个容器之间共享一个network namespaces
  3. None :自闭空间
  4. bridge:默认模式通过Veth对连接容器与docker0网桥,网桥分配给容器IP,同时docker 0作为“局域网”内容器的网关,最后和宿主机网卡进行通讯
  5. overlay:叠加网络模式

2、如何把脚本传入一个已经运行的容器

使用cp命令复制进去容器

#使用cp命令复制进去容器
docker cp start.sh cenos_v1:/opt
#使用cp命令从容器复制出来
docker cp cenos_v1:/opt/start.sh ./

Docker容器-------网络模式_第25张图片
使用cp命令从容器复制出来

docker cp centos_v1:/opt/test.sh ./

Docker容器-------网络模式_第26张图片

3、docker中,假设运行一个业务容器,但是业务容器需要暴露三个端口,启动后发现自己少加了一个端口。如何动态添加端口(如何对已经运行的容器添加或者修改端口)?

  1. 首先,我们可以修改/var/lib/docker/containers/containers_id中两个文件
  2. hostconfig.json 中的 portbinding:{}修改端口或添加端口
  3. 修改config.v2.json文件,修改对应的Ports{}来添加/修改端口
  4. 最后,重启守护进程。

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