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一. Docker 网络实现原理
1. 介绍
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 -d --name test1 -P nginx #随机映射端口(从32768开始)
docker run -d --name test2 -p 10000:80 nginx #指定映射端口
#查看容器的输出和日志信息
docker logs 容器的ID/名称
2. docker 的网络模式
- Host: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。
- 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虚拟网桥,通过docker0网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。
- 自定义网络
docker初始状态下有三种默认的网络模式 ,bridge(桥接),host(主机),none(无网络设置)
docker network ls 或 docker network list
#查看docker网络列表
#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。
3. 网络模式详解
3.1 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Network Namespace。 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。
docker run -d --name test1 --network host nginx:latest
docker ps --filter "network=host"
lsof -i:80
3.2 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,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。
#基于镜像nginx:latest 创建一个名为web1的容器
docker run -itd --name web1 nginx:latest /bin/bash
#查看容器web1的pid号
docker inspect -f '{
{.State.Pid}}' web1
ls -l /proc/web1的pid/ns
#创建web2容器,使用container网络模式,和web1共享网络命名空间
docker run -itd --name web2 --net=container:web1 nginx:latest /bin/bash
#查看web2容器的pid
docker inspect -f '{
{.State.Pid}}' web2
ls -l /proc/web2的pid/ns/
#可以看到web2和web1共享同一个网络命名空间
docker inspect web1的ID
docker inspect web2的ID web2向web1用的IP网段
3.3 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。
docker run -itd --name web3 --network=none nginx:latest /bin/bash