【Docker从入门到入土 2】Docker数据管理、网络通信和网络模式 1.0
Part2
- 一、Docker网络模式（面试高频）
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- 1.1 Docker 网络实现原理
- 1.2 host模式
- 1.3 container模式
- 1.4 none模式
- 1.5 bridge模式
- 1.6 自定义网络
- 二、Docker网络通信
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- 2.1 端口映射
- 2.2 容器互联
- 三、Docker资源控制
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- 3.1 Cgroup简介
- 3.2 CPU资源控制
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- 3.2.1 设置CPU使用率上限
- 3.2.2设置CPU资源占用比
- 3.2.3 设置容器绑定指定的CPU
- 3.3 对内存使用的限制
- 3.4 对biko（磁盘I/O配额控制）的限制
- 四、Docker的数据管理
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- 4.1 数据卷
- 4.2 数据卷容器
一、Docker网络模式（面试高频）
1.1 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。
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。
1.2 host模式
容器和宿主机共享网络命名空间，即容器和宿主机使用同一个IP、端口范围(容器与宿主机/同模式的容器不可以相同的端口号)、路由、iptables规则等
docker run --network=host
1.3 container模式
和指定且已存在的容器共享网络命名空间，即两个使用同一个IP、端口范围(容器与宿主机/同模式的容器不可以相同的端口号)、路由、iptables规则等
docker run --network=container:指定的容器ID|容器名
1.4 none模式
每个容器都有独立的网络命名空间，但是容器没有eth0网卡、IP、端口等，只有lo网卡。
docker run --network=none
1.5 bridge模式
docker的默认网络模式。
此模式的每个容器都要独立的网络命名空间，即每个容器都有独立的IP、端口范围(每个容器可以相同的端口号)、路由、iptables规则等。
docker run [--network=bridge]
1.6 自定义网络
可以自定义创建一个网段、网桥、网络模式，从而可自定义容器IP来创建容器
docker network create --subnet 新网段 --opt "com.docker.network.bridge.name"="新网桥名" 新网络模式名
docker run --network 新网络模式名 --ip 自定义IP
二、Docker网络通信
2.1 端口映射
在启动容器的时候，如果不指定对应的端口，在容器外是无法通过网络来访问容器内的服务。
端口映射机制将容器内的服务提供给外部网络访问，实质上就是将宿主机的端口映射到容器中，使得外部网络访问宿主机的端口便可访问容器内的服务。
docker run -d -P #使用从32768开始的随机端口映射容器
docker run -p 宿主机端口:容器端点 #指定宿主机端口映射容器
docker run -d --name test1 -P nginx #随机映射端口（从32768开始）
docker run -d --name test2 -p 43000:80 nginx #指定映射端口
docker ps -a
#浏览器访问
http://192.168.2.106:43000
http://192.168.2.106:49170
#查看容器的输出和日志信息
docker logs 容器的ID/名称
2.2 容器互联
容器互联是通过容器的名称在容器间建立一条专门的网络通信隧道。
简单点说，就是会在源容器和接收容器之间建立一条隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息。
#创建并运行源容器取名web1
docker run -itd -P --name web1 centos:7 /bin/bash
#创建并运行接收容器取名web2，使用--link选项指定连接容器以实现容器互联
docker run -itd -P --name web2 --link web1:web1 centos:7 /bin/bash
#--link 容器名:连接的别名
#进web2 容器， ping web1
docker exec -it web2 bash
ping web1
三、Docker资源控制
3.1 Cgroup简介
Docker 通过 Cgroup 来控制容器使用的资源配额，包括 CPU、内存、磁盘三大方面， 基本覆盖了常见的资源配额和使用量控制。
Cgroup 是 ControlGroups 的缩写，是 Linux 内核提供的一种可以限制、记录、隔离进程组所使用的物理资源(如 CPU、内存、磁盘 IO 等等) 的机制，被 LXC、docker 等很多项目用于实现进程资源控制。
Cgroup 本身是提供将进程进行分组化管理的功能和接口的基础结构，I/O 或内存的分配控制等具体的资源管理是通过该功能来实现的。
3.2 CPU资源控制
3.2.1 设置CPU使用率上限
设置单个容器进程能够使用的CPU使用率上限
docker run --cpu-period 单个CPU调度周期时间(1000~1000000)
--cpu-quota 容器进程能够使用的最大CPU时间(>=1000)
3.2.2设置CPU资源占用比
设置多个容器时才有效。
docker run --cpu-shares 容器进程最大占用的份额(值为1024的倍数)
3.2.3 设置容器绑定指定的CPU
docker run --cpuset-cpus CPUID1[,CPUID2...]
3.3 对内存使用的限制
设置容器能够使用的内存和swap的大小
docker run -m 内存大小 --memory-swap 内存和swap的总大小
设置 -1，代表不限制swap的大小，宿主机有多少容器即可用多少
设置 0或者不设置，代表swap为内存的2倍
设置 与 -m相同的值，代表不使用swap
3.4 对biko（磁盘I/O配额控制）的限制
docker run --device-read-bps 磁盘设备文件路径:速率 限制容器在某个磁盘上读的速率
--device-write-bps 磁盘设备文件路径:速率 限制容器在某个磁盘上写的速率
--device-read-iops 磁盘设备文件路径:次数 限制容器在某个磁盘上读的次数
--device-write-iops 磁盘设备文件路径:次数 限制容器在某个磁盘上写的次数
四、Docker的数据管理
管理 Docker 容器中数据主要有两种方式：数据卷（Data Volumes）和数据卷容器（DataVolumes Containers）。
4.1 数据卷
docker run -v 挂载目录:数据卷(容器挂载点)
数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中。
可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，并且更新数据不会影响镜像，从而实现数据在宿主机与容器之间的迁移。
数据卷的使用类似于 Linux 下对目录进行的 mount 操作。
docker pull centos:7
注意：宿主机本地目录的路径必须是使用绝对路径。
如果路径不存在，Docker会自动创建相应的路径。
#宿主机目录/var/www 挂载到容器中的/data1。
docker run -v /var/www:/data1 --name web3 -it centos:7 /bin/bash #-v 选项可以在容器内创建数据卷
ls
echo "this is web1" > /data1/abc.txt
exit
#返回宿主机进行查看
cat /var/www/abc.txt
4.2 数据卷容器
docker run -it --volumes-from 数据卷容器
如果需要在容器之间共享一些数据，最简单的方法就是使用数据卷容器。
数据卷容器是一个普通的容器，专门提供数据卷给其他容器挂载使用。
#创建一个容器作为数据卷容器
docker run --name web4 -v /data1 -v /data2 -it centos:7 /bin/bash
echo "this is web4" > /data1/abc.txt
echo "THIS IS WEB4" > /data2/ABC.txt
#使用 --volumes-from 来挂载 web4 容器中的数据卷到新的容器
docker run -it --volumes-from web4 --name web5 centos:7 /bin/bash
cat /data1/abc.txt
cat /data2/ABC.txt
