Docker的网络模式

原创已于 2023-07-20 16:58:49 修改 · 346 阅读

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#docker #网络 #eureka

于 2023-07-20 16:25:07 首次发布

Docker使用Linux桥接技术创建docker0网桥，使得容器间能通过Container-IP通信。外部网络无法直接访问容器，需通过端口映射，如`-p`或`-P`参数。Docker有四种网络模式：Host、None、Container和Bridge（默认），分别对应不同的网络隔离和通信需求。自定义网络允许更灵活的IP管理和网络配置。

Docker网络

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]:[映射端口] 访问容器。

为容器创建端口映射

端口映射，底层原理实际是做了一个DNAT转换

随机映射端口（从32768开始）

docker run -itd  --name=为容器指定名称 -P 镜像名称

指定映射端口

docker run -itd --name=为容器指定名称 -p 宿主机端口:容器端口 镜像名称

#随机映射端口
 docker run -itd --name web1 -P nginx
 #查看映射端口号
 docker ps -a
 #使用宿主机IP:映射端口访问测试
 curl 192.168.161.153:32768

#指定映射端口，将容器的80端口映射到宿主机的45555端口
 docker run -itd --name web2 -p 45555:80 nginx
 #使用宿主机IP:映射端口访问测试
 curl 192.168.161.153:45555

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

在安装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。

查看docker 的网络列表

在安装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。

#查看docker的网络列表  docker network ls  或者  docker network list

指定容器网络模式

#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/ID指定。
 bridge模式：使用 --net=bridge 指定，默认设置，可省略。

Docker网络模式详解

host模式

相当于Vmware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但没有独立IP地址。
Docker使用了Linux的Namespaces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规则等都与其他的Network Namespace隔离。
一个Docker容器一般会分配一个独立的NetworkNamespace。但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NetworkNamespace，而是和宿主机共用一个NetworkNamespace。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。

 #创建容器tt1，指定网络模式为 host
 #容器和宿主机共享网络命名空间，但没有独立IP地址。使用宿主机的IP，和宿主机共享端口范围。
 docker run -d --name test1 --net=host nginx

container模式

container模式：使用 –net=contatiner:NAME/ID 指定。
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。

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，封闭的网络能很好的保证容器的安全性。

4．bridge模式
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）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。

5．自定义网络
#直接使用bridge模式，是无法支持指定IP运行docker的，例如执行以下命令就会报错

[root@localhost ~]# docker run -itd --name can2 --network bridge --ip 172.12.0.20 centos:7 bash
WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.
c8c4de7c587ae3b2b387d2fac086671b162fb2a3e4753d91b56adf7218a9145d
docker: Error response from daemon: user specified IP address is supported on user defined networks only.

创建自定义网络：

需要先自定义网络，再指定IP运行docker。

 #（1）先自定义网络，设置网卡地址池，网卡名，网络模式名称
[root@zbx-agent01 ~]# docker network create --subnet=172.12.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork
6738f5ce33c1a24a8d2e3af9779b59bbd51235fa18300b09d2beac8eeee588c8
[root@zbx-agent01 ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME        DRIVER    SCOPE
f69523f4aecc   bridge      bridge    local
91996a3d2e81   host        host      local
6738f5ce33c1   mynetwork   bridge    local
740beb0c039b   none        null      local


#（2）再使用该网段内的地址，创建自定义网络的容器test6
[root@zbx-agent01 ~]# docker run -itd --name test6 --net mynetwork --ip 172.12.0.10  centos:7 /bin/bash
Unable to find image 'centos:7' locally
7: Pulling from library/centos
2d473b07cdd5: Pull complete 
Digest: sha256:be65f488b7764ad3638f236b7b515b3678369a5124c47b8d32916d6487418ea4
Status: Downloaded newer image for centos:7
4b92362e61e3b2151d00002eb71de97e1384d495f0b6154a4506f6793a8cdd51
[root@zbx-agent01 ~]# docker inspect test6 | grep -i "IPv4Address"
                        "IPv4Address": "172.12.0.10"
#也可以docker exec进入容器后下载net-tools工具，之后使用ifconfig命令查看容器IP地址。

删除自定义网络：

如果想要删除自定义的网络，可以使用 docker network rm 网络模式名称 进行删除，例如docker network rm mynetwork。

删除网络模式前，需要先确保使用该网络模式创建的容器已退出（即已停止）。如果容器仍在运行，则该网络无法删除。

#当使用自定义网络创建的容器处于运行状态时，无法删除自定义网络。
[root@zbx-agent01 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND                   CREATED             STATUS                         PORTS     NAMES
4b92362e61e3   centos:7   "/bin/bash"               2 minutes ago       Up 2 minutes                             test6
739cbf50e827   nginx      "/docker-entrypoint.…"   About an hour ago   Exited (0) 52 minutes ago                web2
134725a87c2b   nginx      "/docker-entrypoint.…"   2 hours ago         Exited (0) About an hour ago             web1
[root@zbx-agent01 ~]# docker network rm mynetwork 
Error response from daemon: error while removing network: network mynetwork id 6738f5ce33c1a24a8d2e3af9779b59bbd51235fa18300b09d2beac8eeee588c8 has active endpoints

#需要先将容器停止，之后再删除网络
[root@zbx-agent01 ~]# docker stop 4b92362e61e3
4b92362e61e3
[root@zbx-agent01 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND                   CREATED             STATUS                         PORTS     NAMES
4b92362e61e3   centos:7   "/bin/bash"               5 minutes ago       Exited (137) 15 seconds ago              test6
739cbf50e827   nginx      "/docker-entrypoint.…"   About an hour ago   Exited (0) 55 minutes ago                web2
134725a87c2b   nginx      "/docker-entrypoint.…"   2 hours ago         Exited (0) About an hour ago             web1
[root@zbx-agent01 ~]# docker network rm mynetwork    #删除自定义网络mynetwork
mynetwork
[root@zbx-agent01 ~]# docker network ls           #自定义网络已被删除
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
f69523f4aecc   bridge    bridge    local
91996a3d2e81   host      host      local
740beb0c039b   none      null      local