Docker容器-网络模式

---

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，而是与宿主机共享网络名称空间/网络协议栈。
• 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（多个容器之间共享一个网络名称空间/网络协议栈）。
• None:该模式关闭了容器的网络功能，自闭空间。
• 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

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。

#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 web --net=host nginx
# -d 以守护进程模式运行
#访问宿主机的ip和80端口，则可以访问到web3的nginx服务
 firefox 192.168.28.250:80

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

#基于镜像centos:7 创建一个名为test1的容器
[root@yzq ~]# docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
Unable to find image 'centos:7' locally
7: Pulling from library/centos
2d473b07cdd5: Pull complete 
Digest: sha256:9d4bcbbb213dfd745b58be38b13b996ebb5ac315fe75711bd618426a630e0987
Status: Downloaded newer image for centos:7
39942018154b3bf9a48e58311d955648f3f928fd68ceba5974b6176e52d7c2f6
[root@yzq ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test1 #查看容器的pid号
12376
[root@yzq ~]# ll /proc/12376/ns #查看该容器的命名空间编号
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:23 ipc -> ipc:[4026532510]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:23 mnt -> mnt:[4026532508]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:22 net -> net:[4026532513]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:23 pid -> pid:[4026532511]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:23 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:23 uts -> uts:[4026532509]

#创建test2容器，使用container网络模式，和test1共享network Namespace
[root@yzq ~]# docker run -itd --name test2 --net=container:test1 centos:7 /bin/bash
08be8d681db6b8456cc12263abe609ef294cb829ed91172e7abe7b4fc10a3e89
[root@yzq ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test2 #查看test2容器的pid
12530
[root@yzq ~]# ll /proc/12530/ns #查看该容器的命名空间编号
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:24 ipc -> ipc:[4026532650]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:24 mnt -> mnt:[4026532648]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:24 net -> net:[4026532513]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:24 pid -> pid:[4026532651]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:24 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 10月 17 15:24 uts -> uts:[4026532649]

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
  

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。
  
  

三、自定义网络

1、查看网络模式列表

docker network ls

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

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 newip

进入容器

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

查看容器的网卡信息

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 newip
docker run -itd --name test4 --net lcdbnewip --ip 172.18.0.77 centos:7 /bin/bash
docker inspect test4 | grep IPAdress

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) #49153开始，删除容器也不重置

#自定义端口
docker run -itd -p 777:80 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://192.168.28.250:777/


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

网页测试

随机端口

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

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 ./

使用cp命令从容器复制出来

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

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。