Docker网络
今天主要是学习Docker的第四步，了解Docker网络；接下来依旧会持续更新Docker的高级部分，感兴趣的可以关注；
一、准备工作
首先，我们清空全部环境信息，将docker 的所有镜像、容器先删除！
二、理解Docker0
1、查看本地网络信息
可以看到有三个网卡信息：
lo：本地(回环)地址；
ens：虚拟机或阿里云服务器(内网)地址；
docker0：docker网络地址（安装docker后，主机默认分配的）。
2、了解Docker 是如何处理容器网络访问的？
2.1、启动一个容器，查看容器内部网络
#启动容器名为tomcat01
[root@zw-study dockerfile_test]# docker run -d --name tomcat01 -P fb5657adc892
4ad232c130069e0e3cb5b9f15db8b636bab664234acee75959d3c847c0ba3f60
#查看运行的容器
[root@zw-study dockerfile_test]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
4ad232c13006 fb5657adc892 "catalina.sh run" 4 seconds ago Up 3 seconds 0.0.0.0:32768->8080/tcp tomcat01
#进入容器tomcat01
[root@zw-study ~]# docker exec -it 4ad232c13006 /bin/bash
#查看内部网络
root@4ad232c13006:/usr/local/tomcat# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
10: eth0@if11: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
inet 172.17.0.2/16 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::42:acff:fe11:2/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
注意：
此处进入容器后，查看网络，输入ip addr 后，可能报错，报错信息：
bash: ip: command not found
解决方案：
输入命令：
apt-get update & apt-get install -y iproute2
2.2、退出容器，查看主机网络
[root@zw-study ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 00:16:3e:12:db:dd brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.23.204.70/20 brd 172.23.207.255 scope global dynamic eth0
valid_lft 315268029sec preferred_lft 315268029sec
inet6 fe80::216:3eff:fe12:dbdd/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
3: docker0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
link/ether 02:42:96:09:a5:51 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.17.0.1/16 scope global docker0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::42:96ff:fe09:a551/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
11: vethe79d2eb@if10: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default
link/ether ee:64:0a:8f:b4:0d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
inet6 fe80::ec64:aff:fe8f:b40d/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
2.3、结论1：docker每启动一个容器，就会分配一个ip，只要安装了docker，就会有一个网卡docker0，桥接模式，使用的时veth-pair技术
从上面宿主机和容器内网络可以看到容器内ip与宿主机ip成对出现，这就是veth-pair技术。
1、我们发现这个容器带来网卡，都是一对对的。
2、evth—pair 就是一对的虚拟设备接口，他们都是成对出现的，一段连着协议，一段彼此相连。正因为有这个特性，evth—pair 充当一个桥梁，连接各种虚拟网络设备的。
3、openstac，Docker容器之间的连接，OVS的连接，都是使用 evth-pair 技术 。
2.4、网络连接测试（问题思考与验证，由此得到结论）
首先我们思考一下两个问题：
1、测试宿主机能否连接容器？
2、多启动一个容器，测试容器之间能否连接？
接下来我们开始验证：
验证1：
验证2：
#开启第二个容器名为tomcat02
[root@zw-study ~]# docker run -d --name tomcat02 -P fb5657adc892
0abb405d17122f7947f4bebd4b3c3109c55ef53871e8da7f35ad83022293c91d
#查看所有运行的容器
[root@zw-study ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
0abb405d1712 fb5657adc892 "catalina.sh run" 7 seconds ago Up 6 seconds 0.0.0.0:32769->8080/tcp tomcat02
4ad232c13006 fb5657adc892 "catalina.sh run" 2 hours ago Up 2 hours 0.0.0.0:32768->8080/tcp tomcat01
#进入tomcat02容器
[root@zw-study ~]# docker exec -it 0abb405d1712 /bin/bash
#查看容器内部网络
root@0abb405d1712:/usr/local/tomcat# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
12: eth0@if13: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
link/ether 02:42:ac:11:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
inet 172.17.0.3/16 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::42:acff:fe11:3/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
#容器与容器连接 （tomcat02 ping tomcat01）
root@0abb405d1712:/usr/local/tomcat# ping 172.17.0.2
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.107 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.068 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.070 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.071 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.072 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=6 ttl=64 time=0.067 ms
#容器与容器连接 （tomcat01 ping tomcat02）
root@4ad232c13006:/usr/local/tomcat# ping 172.17.0.3
PING 172.17.0.3 (172.17.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.3: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.081 ms
64 bytes from 172.17.0.3: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.072 ms
64 bytes from 172.17.0.3: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.072 ms
64 bytes from 172.17.0.3: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.072 ms
64 bytes from 172.17.0.3: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.074 ms
注意：ping可能报错，报错信息：
bash: ping: command not found
解决方案：
安装iputils-ping
输入命令：
apt -y install iputils-ping
2.5、结论2：Docker0相当于一个路由器，每个容器都与docker0相连，容器之间的通信通过路由器来转发
所有的容器在不指定网络的情况下，都是docker0路由的，docker会给我们的容器分配一个默认的可用IP，也就是说：容器tomcat01和容器tomcat02是公用的一个路由器，docker0
2.6、展开分析Docker0
Docker中的所有网络接口都是虚拟的从而使得转发效率最高化，相当于内网传递，你如果删除了容器，也就对应删除了网络；
三、容器互联技术
问题引入
问题思考：
假设，我们的引用程序中配置了mysql数据库，通过ip的形式，例如：jdbc:mysql://39.105.150.128:3306/str_data?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
每次重启容器或Linux宿主机，ip就会变化，固定的ip互联网络就会失效，难道我们每次都需要去程序修改这个配置吗？能否直接通过容器名称去访问？？
测试：
#进入tomcat02 尝试ping tomcat01
[root@zw-study ~]# docker exec -it 0abb405d1712 /bin/bash
root@0abb405d1712:/usr/local/tomcat# ping tomacat01
ping: tomacat01: Name or service not known
root@0abb405d1712:/usr/local/tomcat#
答案：直接连接肯定是无法连接的
那么，有什么技术可以实现呢？答案肯定是有的，接下来我们就采用两种方式解决；
1、–link
1.1、–link实现
#开启tomcat03 并且通过--link 连接tomcat01
[root@zw-study ~]# docker run -d --name tomcat03 -P --link tomcat01 fb5657adc892
1fd1b46af332027ca4875972e13efc5ee95dd40c61b70f73b68990c2ab0fb27b
#查看正在运行的容器
[root@zw-study ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
1fd1b46af332 fb5657adc892 "catalina.sh run" 5 seconds ago Up 4 seconds 0.0.0.0:32770->8080/tcp tomcat03
0abb405d1712 fb5657adc892 "catalina.sh run" 58 minutes ago Up 58 minutes 0.0.0.0:32769->8080/tcp tomcat02
4ad232c13006 fb5657adc892 "catalina.sh run" 3 hours ago Up 3 hours 0.0.0.0:32768->8080/tcp tomcat01
#进入tomcat03
[root@zw-study ~]# docker exec -it tomcat03 /bin/bash
#通过容器名称连接tomcat01 ，可以看到连接成功
root@1fd1b46af332:/usr/local/tomcat# ping tomcat01
PING tomcat01 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from tomcat01 (172.17.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.098 ms
64 bytes from tomcat01 (172.17.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.074 ms
64 bytes from tomcat01 (172.17.0.2): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.096 ms
64 bytes from tomcat01 (172.17.0.2): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.076 ms
但是，需要注意，这种方式，反向是不能连接的（因为创建tomcat01 的时候，并没有–link tomcat03）
1.2、–link原理探究（–link本质是通过在hosts中做host映射实现的）
进入tomcat03，查看它的主机文件hosts：
本质上，–link实现方式，是通过在hosts文件中，做host映射实现的！！！
因此–link已经摒弃；建议实现使用自定义网络方式实现
2、自定义网络（重点实现方式）
2.1、Docker网络命令
- 查看网络
docker network ls
- 创建网络
docker network create 网络名
docker network create myNetWork
- 查看网络详细信息
docker network inspect 网络名
docker network inspect myNetWork
- 删除网络
docker network rm 网络名
docker nerwork rm myNetWork
2.2、查看分析所有Docker网络
[root@zw-study ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
4d65d4f31816 bridge bridge local
44c5a1dab171 host host local
558b2cb3625f none null local
解释：
1. bridge : 桥接（默认，自己创建也使用bridge 模式，Docker0就是这种）
2. host ： 和宿主即共享网络
3. none ： 不配置网络
2.3、自定义网络
#创建网络
命令解释：创建了一个名为myNetWork的网络
网络模式为bridge,
子网是192.168.0.0/16，
网关或者路由是192.168.0.1
[root@zw-study ~]# docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.0/16 --gateway 192.168.0.1 myNetWork
e983274c3cc44fb08fe9034a46e1594d4d8a53359b97e071a88b6e14b602ae1f
#查看所有网络
[root@zw-study ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
4d65d4f31816 bridge bridge local
44c5a1dab171 host host local
e983274c3cc4 myNetWork bridge local
558b2cb3625f none null local
查看自定义网络详细信息
2.4、自定义网络测试是否解决容器名连接问题
注意：我们之前在启动容器时，默认走的是Docker0网络
#原先我们开启一个容器的命令是：
docker run -d --name tomcat02 -P fb5657adc892
实际上默认使用Docker0 [--net bridge]，桥接模式：
docker run -d --name tomcat02 -P --net bridge fb5657adc892
接下来我们使用自己的网络启动容器，进行测试：
#查看镜像
[root@zw-study ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker.io/tomcat latest fb5657adc892 3 years ago 680 MB
#使用自定义网络启动myNetworkTomcat01 容器
[root@zw-study ~]# docker run -d --name myNetworkTomcat01 -P --net myNetWork fb5657adc892
4c45ff95a52736114eb9efd0ed44933ab7d03fa9681ea41df79caf5f0c3c9326
#使用自定义网络启动myNetworkTomcat02 容器
[root@zw-study ~]# docker run -d --name myNetworkTomcat02 -P --net myNetWork fb5657adc892
dadfa1bbc69bb05498d1fe52d399ec5b3238c2902714d152d38f5139519cbf0a
#查看所有启动容器
[root@zw-study ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
dadfa1bbc69b fb5657adc892 "catalina.sh run" 3 seconds ago Up 2 seconds 0.0.0.0:32772->8080/tcp myNetworkTomcat02
4c45ff95a527 fb5657adc892 "catalina.sh run" 11 seconds ago Up 10 seconds 0.0.0.0:32771->8080/tcp myNetworkTomcat01
1fd1b46af332 fb5657adc892 "catalina.sh run" 55 minutes ago Up 55 minutes 0.0.0.0:32770->8080/tcp tomcat03
0abb405d1712 fb5657adc892 "catalina.sh run" About an hour ago Up About an hour 0.0.0.0:32769->8080/tcp tomcat02
4ad232c13006 fb5657adc892 "catalina.sh run" 4 hours ago Up 4 hours 0.0.0.0:32768->8080/tcp tomcat01
#测试1正向测试：myNetworkTomcat01容器连接myNetworkTomcat02
[root@zw-study ~]# docker exec -it 4c45ff95a527 ping myNetworkTomcat02
PING myNetworkTomcat02 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from myNetworkTomcat02.myNetWork (192.168.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.083 ms
64 bytes from myNetworkTomcat02.myNetWork (192.168.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.106 ms
64 bytes from myNetworkTomcat02.myNetWork (192.168.0.3): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.082 ms
64 bytes from myNetworkTomcat02.myNetWork (192.168.0.3): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.081 ms
64 bytes from myNetworkTomcat02.myNetWork (192.168.0.3): icmp_seq=5 ttl=64 time=0.081 ms
#测试2反向测试：myNetworkTomcat02容器连接myNetworkTomcat01
root@dadfa1bbc69b:/# ping myNetworkTomcat01
PING myNetworkTomcat01 (192.168.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.061 ms
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.106 ms
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.107 ms
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.093 ms
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=5 ttl=64 time=0.103 ms
2.5、自定义网络测试结论
通过自定义网络，我们实现了无论正向、反向均可以通过容器名称实现容器互联，这样下来大家就知道比起–link，它的优势是显而易见的
2.6、自定义网络的意义
自定义网络docker都已经帮我们维护好了对应的关系。可以轻松的实现不同集群去使用不同的网络，保证集群网络的安全和健康；
四、网络间联通
问题引入：
如果我们现在用tomcat01、tomcat02、tomcat03去连接myNetworkTomcat02、myNetworkTomcat02可以连接吗？
测试：
[root@zw-study ~]# docker exec -it tomcat01 ping myNetworkTomcat01
ping: myNetworkTomcat01: Name or service not known
结果：
显然是无法连接的，思考下为什么呢？
4.1、问题分析：
首先我们查看tomcat01与myNetworkTomcat01各自网络的情况：
由此，我们分析得知，tomcat01系列和myNetWorkTomcat01系列分别在两个不同的网络中，所以无法直接连通；
4.2、解决方式
网卡与网卡无法打通，但是容器和网卡之间可以打通
如下图所示：
4.2.1、具体实现 docker network connect
#查看正在运行的容器
[root@zw-study ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
dadfa1bbc69b fb5657adc892 "catalina.sh run" About an hour ago Up About an hour 0.0.0.0:32772->8080/tcp myNetworkTomcat02
4c45ff95a527 fb5657adc892 "catalina.sh run" About an hour ago Up About an hour 0.0.0.0:32771->8080/tcp myNetworkTomcat01
1fd1b46af332 fb5657adc892 "catalina.sh run" 2 hours ago Up 2 hours 0.0.0.0:32770->8080/tcp tomcat03
0abb405d1712 fb5657adc892 "catalina.sh run" 3 hours ago Up 3 hours 0.0.0.0:32769->8080/tcp tomcat02
4ad232c13006 fb5657adc892 "catalina.sh run" 5 hours ago Up 5 hours 0.0.0.0:32768->8080/tcp tomcat01
#通过docker network connect 将tomcat01加入到myNetWork网络中
[root@zw-study ~]# docker network connect myNetWork tomcat01
#查看myNetWork网络详情，发现，tomcat01已经存在于myNetWork网络中
[root@zw-study ~]# docker network inspect myNetWork
[
{
"Name": "myNetWork",
"Id": "e983274c3cc44fb08fe9034a46e1594d4d8a53359b97e071a88b6e14b602ae1f",
"Created": "2025-01-01T15:40:53.501242461+08:00",
"Scope": "local",
"Driver": "bridge",
"EnableIPv6": false,
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": {},
"Config": [
{
"Subnet": "192.168.0.0/16",
"Gateway": "192.168.0.1"
}
]
},
"Internal": false,
"Attachable": false,
"Containers": {
"4ad232c130069e0e3cb5b9f15db8b636bab664234acee75959d3c847c0ba3f60": {
"Name": "tomcat01",
"EndpointID": "49f5717423f4e9958ec74a72d2d5b1565a7a3133e17a072893dc357a091423af",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:04",
"IPv4Address": "192.168.0.4/16",
"IPv6Address": ""
},
"4c45ff95a52736114eb9efd0ed44933ab7d03fa9681ea41df79caf5f0c3c9326": {
"Name": "myNetworkTomcat01",
"EndpointID": "1dc601546233440b2f07bfa145851702e6a16b9b872c447ac676bb681f283b24",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:02",
"IPv4Address": "192.168.0.2/16",
"IPv6Address": ""
},
"dadfa1bbc69bb05498d1fe52d399ec5b3238c2902714d152d38f5139519cbf0a": {
"Name": "myNetworkTomcat02",
"EndpointID": "93d7da8af9e6b5420cd43a0051a07dea7fb93efb77464776b034b7a46b7ea20b",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:03",
"IPv4Address": "192.168.0.3/16",
"IPv6Address": ""
}
},
"Options": {},
"Labels": {}
}
]
如图所示：
4.2.2、测试
#查看所有正在运行的容器
[root@zw-study ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
dadfa1bbc69b fb5657adc892 "catalina.sh run" About an hour ago Up About an hour 0.0.0.0:32772->8080/tcp myNetworkTomcat02
4c45ff95a527 fb5657adc892 "catalina.sh run" About an hour ago Up About an hour 0.0.0.0:32771->8080/tcp myNetworkTomcat01
1fd1b46af332 fb5657adc892 "catalina.sh run" 2 hours ago Up 2 hours 0.0.0.0:32770->8080/tcp tomcat03
0abb405d1712 fb5657adc892 "catalina.sh run" 3 hours ago Up 3 hours 0.0.0.0:32769->8080/tcp tomcat02
4ad232c13006 fb5657adc892 "catalina.sh run" 5 hours ago Up 5 hours 0.0.0.0:32768->8080/tcp tomcat01
#测试tomcat01 链接 myNetworkTomcat01
[root@zw-study ~]# docker exec -it tomcat01 ping myNetworkTomcat01
PING myNetworkTomcat01 (192.168.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.080 ms
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.074 ms
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.072 ms
64 bytes from myNetworkTomcat01.myNetWork (192.168.0.2): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.071 ms
#测试tomcat01 链接 myNetworkTomcat02
[root@zw-study ~]# docker exec -it tomcat01 ping myNetworkTomcat02
PING myNetworkTomcat02 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from myNetworkTomcat02.myNetWork (192.168.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.086 ms
64 bytes from myNetworkTomcat02.myNetWork (192.168.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.070 ms
64 bytes from myNetworkTomcat02.myNetWork (192.168.0.3): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.072 ms
#测试myNetworkTomcat01 链接 tomcat01
[root@zw-study ~]# docker exec -it myNetworkTomcat01 ping tomcat01
PING tomcat01 (192.168.0.4) 56(84) bytes of data.
64 bytes from tomcat01.myNetWork (192.168.0.4): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.057 ms
64 bytes from tomcat01.myNetWork (192.168.0.4): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.074 ms
64 bytes from tomcat01.myNetWork (192.168.0.4): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.069 ms
本篇完结（下一篇，Docker compose服务编排）
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