Docker网络管理

目录

一、Docker 网络实现原理        

二、Docker 的网络模式

1.四种网络模式

2.各网络模式详解

(1)Host模式

(2)Container模式

(3)None模式

(4)Bridge模式

3.指定容器网络模式

4.自定义网络模式


一、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。

Docker网络管理_第1张图片

        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 -P 容器名                    #随机(从32768开始)映射宿主机端口

docker run -p 宿主机端口:容器端口 容器名     #指定映射宿主机端口

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二、Docker 的网络模式

1.四种网络模式

(1)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。

(2)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。

(3)None: 该模式关闭了容器的网络功能。

(4)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 的虚拟网桥,通过docker 0 网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。

自定义:对以上4种模式自定义。

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,可以使用以下命令查看

docker network list        #查看网络列表

docker network ls

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2.各网络模式详解

(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,但是没有独立IP地址。

        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。 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。

        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。

        容器和宿主机公用一个IP地址,但使用的端口不能被宿主机占用,也不能相同。

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(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。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。

        新建的容器与指定容器共享IP地址,但不能使用相同的端口。

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(3)None模式

        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。

        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,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。特殊情况下才会用到,一般不用。

        独立于网络,只有回环网卡,无IP路由等信息。

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(4)Bridge模式

        容器默认网络模式,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。

        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。

        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。

        容器之间通过veth pair进行访问。

        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。

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        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。

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        容器拥有独立的network namespace,且拥有独立的IP、端口、路由等,使用veth pair连接docker0网桥,并以dockero网桥为默认网关。

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3.指定容器网络模式

在执行docker run 命令时使用 --net 或 --network 选项

(1)Host:使用 --network=host 指定。

(2)Container:使用 --network=container:另一个容器名或id 指定。

(3)None: 使用 --network=none 指定。

(4)Bridge:默认就是此模式,在上文提到了可以添加 -p 主机端口:容器端口 或 -P 指定。

4.自定义网络模式

引言:直接使用brige模式,是无法指定ip运行docker的,只会根据docker0的网段随机分配ip,如执行以下操作,会报错提示只能在自定义的网络中指定ip地址。

结论:先自定义网络,再指定ip运行docker

(1)自定义网络模式

docker network create --subnet=网段/掩码 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" 网络名称

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(2)运行容器,指定此网络模式,指定ip

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进入容器,先下载net-tools,使用ifconfig查看ip

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