Docker容器-----网络模式

目录

一、Docker网络实现原理

二、Docker的网络模式

2.1、Host模式

2.2、Container模式

2.3、None模式

2.4、bridge模式

三、自定义网络

3.1、查看网络模式列表

3.2、查看容器详细信息（包含配置、环境、网关、挂载、cmd等信息）

3.3、指定分配容器IP地址

四、暴露端口

五、为容器创建端口映射

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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网桥的网段分配给容器一个IP地址，成为Container-IP
3. 同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一个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

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、端口的范围
3. None：该模式关闭了容器的网络功能
4. Bridge：默认为该模式，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网段以及iptables nat表配置与宿主机通信

2.1、Host模式

1. host模式：使用--net=host指定
2. 相当于VMware中的桥接模式，与宿主机同一个网络中，但是没有独立IP
3. Docker使用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规则等斗鱼其他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，那么这个容器不会获得一个独立的Network Namespace，而是和宿主机公钥一个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。

#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web1的nginx服务
curl  http://192.168.109.11:80

2.2、Container模式

1. container模式：使用--net=container: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io网卡设备通信

#基于镜像centos:7 创建一个名为test1的容器
[root@docker ~]# docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
a4538d99640aae2a511471ae4e5cb43e037b93d9ca4b1e417f9eb629d0287563
#查看该容器的pid号
[root@docker ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test1
24244
#查看该容器的命名空间编号
[root@docker ~]# ls -l /proc/24244/ns
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:03 ipc -> ipc:[4026532568]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:03 mnt -> mnt:[4026532566]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:03 net -> net:[4026532571]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:03 pid -> pid:[4026532569]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:03 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:03 uts -> uts:[4026532567]
#创建test2容器，使用container网络模式，和test1共享network Namespace
[root@docker ~]# docker run -itd --name test2 --net=container:test1 centos:7 /bin/bash
8cd322418164a241409c68336116ff90a241211d6464fbc9312adcfd39883d71
#查看test2容器的pid
[root@docker ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test2
24540
#查看该容器的命令空间编号
[root@docker ~]# ls -l /proc/24540/ns
total 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:25 ipc -> ipc:[4026532642]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:25 mnt -> mnt:[4026532640]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:25 net -> net:[4026532571]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:25 pid -> pid:[4026532643]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:25 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 Oct 17 15:25 uts -> uts:[4026532641]

2.3、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IO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

2.4、bridge模式

bridge模式是docker的默认网络模式，不写--net参数，就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。veth设备总是成对出现的，它们组成一个数据的通道，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设备的一段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

[root@docker ~]# docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
357d3f7aac0c0af56a169e2c31760431acc1b7bc65e454f48c3bce3ffa6765ab
[root@docker ~]# docker inspect test1 | grep -i "networkmode"
            "NetworkMode": "default",

三、自定义网络

3.1、查看网络模式列表

docker network ls

3.2、查看容器详细信息（包含配置、环境、网关、挂载、cmd等信息）

docker inspect  容器ID或容器名

3.3、指定分配容器IP地址

[root@docker ~]# docker run -itd --name test2 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
d0b202d7c395685b778e7e71e62651c5e646a006b8bd206a38694aeb67078682
docker: Error response from daemon: user specified IP address is supported on user defined networks only.

#以上会出现报错，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，所以需要创建一个

dockers network create --subnet=172.18.0.0/16 mynetwork

自定义完网络，我们再指定IP

docker run -itd --name test3 --network mynetwork --ip=172.18.0.10 centos:7 /bin/bash

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，所以需要再docker0上做一个端口映射，通过ens33暴露出去不同端口就可以了

-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)

[root@docker ~]# docker run -itd -p 8080:80 nginx /bin/bash
4d2879a1059c9f6709fc5a3a6a14fd90dc51689b514818271111cb0ee7836242
[root@docker ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED         STATUS         PORTS                                   NAMES
4d2879a1059c   nginx     "/docker-entrypoint.…"   4 seconds ago   Up 3 seconds 0.0.0.0:8080->80/tcp, :::8080->80/tcp   admiring_driscoll

#进入容器开启nginx
docker exec -it 4d2879a1059c /bin/bash -c nginx 

 浏览器访问

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
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 40000:80 nginx
docker ps -a

#访问
curl http://192.168.130.100:49154
curl http://192.168.130.100:40000

#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