docker网络和资源控制管理（过程详细）
目录
docker网络概述
一.docker网络实现的原理
二. docker的网络模式
三.docker网络模式详解
四.Docker资源控制管理
五.Docker的数据管理
六.容器互联（使用centos镜像）
docker网络概述
一.docker网络实现的原理
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 -itd --name test1 -P nginx:latest #使用大写p进行随机端口映射
docker run -itd --name test2 -p 43210:80 nginx:latest #使用小写p加端口进行指定的端口映射
浏览器访问：http://192.168.100.136:49153/
http://192.168.100.136:43210/
原因是通过iptables的DNAT完成ip的转换
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，端口范围
None: 该模式关闭了容器的网络功能。
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。
自定义网络
1、默认网络
当你安装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。你可以使用以下docker network ls或者docker network list命令列出这些网络：
docker network ls 或 docker network list #查看docker网络列表
2、使用docker run 创建Docker容器时，可以用--net或--network 选项指定容器的网络模式
host模式:使用--net=host 指定。
none模式:使用--net=none 指定。
container模式:使用--net=container:NAME_ _or_ ID指定。
bridge模式:使用--net=bridge 指定，默认设置，可省略。
三.docker网络模式详解
1、host模式
host 模式 ： 使用 --net=host 指定
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和端口范围.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
2.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（网络命名空间），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。
根据容器pid查看该容器的Network Namespace
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 422c610bccc3
ll /proc/96126/ns
创建新容器，模式为container模式
docker run -itd --name test3 --net=container:b8808e87483c nginx bash
查看新创建容器的Network Namespace 和之前的是否一致，可以看出是一致的。
docker inspect -f '{{.State.Pid}}'b8808e87483c
3、none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。这种类型的网络没有办法联网，但封闭的网络能很好的保证容器的安全性
4、bridge模式
空格 bridge模式是docker的默认网络模式，不用–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—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) 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
自定义网络
用户自己使用 network 相关命令定义网络，创建容器的时候可以指定为自己定义的网络。
自定义网络默认使用的是桥接网络 “bridge”。
自定义网络本身就维护好了主机名和 ip 的对应关系（ip 和域名都能通）。
四.Docker资源控制管理
1.CPU 资源控制
cgroups，是一个非常强大的linux内核工具，他不仅可以限制被 namespace 隔离起来的资源， 还可以为资源设置权重、计算使用量、操控进程启停等等。 所以 cgroups（ Control groups） 实现了对资源的配额和度量。
2.cgroups四大功能：
●资源限制：可以对任务使用的资源总额进行限制
●优先级分配：通过分配的cpu时间片数量以及磁盘IO带宽大小，实际上相当于控制了任务运行优先级
●资源统计：可以统计系统的资源使用量，如cpu时长，内存用量等
●任务控制：cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作
（1）设置CPU使用率上限
Linux 通过 CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平调度器）来调度各个进程对 CPU 的使用。CFS 默认的调度周期是 100ms。
我们可以设置每个容器进程的调度周期，以及在这个周期内各个容器最多能使用多少 CPU 时间。
使用 --cpu-period 即可设置调度周期，使用 --cpu-quota 即可设置在每个周期内容器能使用的 CPU 时间。两者可以配合使用。
CFS 周期的有效范围是 1ms~1s，对应的 --cpu-period 的数值范围是 1000~100000。
而容器的 CPU 配额必须不小于 1ms，即 --cpu-quota 的值必须 >= 1000。
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3ed82355f811 centos:7 "/bin/bash" 5 days ago Up 6 hours test1
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/3ed82355f81151c4568aaa6e7bc60ba6984201c119125360924bf7dfd6eaa42b/
cat cpu.cfs_quota_us
-1
cat cpu.cfs_period_us
100000
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
#cpu.cfs_period_us：cpu分配的周期(微秒，所以文件名中用 us 表示），默认为100000。
#cpu.cfs_quota_us：表示该control group限制占用的时间（微秒），默认为-1，表示不限制。
如果设为50000，表示占用50000/100000=50%的CPU。例：
例：
另开一台终端
#设置50%的比例分配CPU使用时间上限
docker run -itd --name test2 --cpu-quota 50000 centos:7 /bin/bash #可以重新创建一个容器并设置限额
或者
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/3ed82355f81151c4568aaa6e7bc60ba6984201c119125360924bf7dfd6eaa42b/
echo 50000 > cpu.cfs_quota_us
docker exec -it 3ed82355f811 /bin/bash
./cpu.sh
exit
top #可以看到cpu占用率接近50%，cgroups对cpu的控制起了效果例：
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例：
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例：
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例：
五.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）
1.数据卷
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
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2.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
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例：
六.容器互联（使用centos镜像）
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
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例：
