Docker 网络

一、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。

容器内先安装net-tools工具yum install -y net-tools然后查看容器IP（container ip）

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 43000:80 nginx        #指定映射端口

docker ps -a
CONTAINER ID    IMAGE   COMMAND                 CREATED         STATUS          PORTS           NAMES
9d3c04f57a68    nginx   "/docker-entrypoint..”  4 seconds ago   Up 3 seconds    0.0.0.0:43000->80/tcp
test2   
b04895f870e5    nginx   " /docker-entrypoint..” 17 seconds ago  Up 15 seconds   0.0.0.0:49153->80/tcp   test1

浏览器访问: http;//192.168.100.134;43000. http://192.168.100.134:49153
#查看容器的输出和日志信息
docker logs 容器的ID/名称

二、Docker 的网络模式

1、分类

（1）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。

（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、端口范围。

（3）None: 该模式关闭了容器的网络功能。（单机模式）

（4）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iptablesnat表配置与宿主机通信。

（5）自定义网络

• 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

• 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。

2、docker网络模式详解

（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（命名空间）技术来进行资源隔离，如PID Namespace隔离进程，Mount Mamespace隔离文件系统，NetworkNamespace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 NMamespace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。

（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。

docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
#--name选项可以给容器创建一个自定义名称

docker ps -a
CONTAINERID IMAGE   COMMAND CREATE  D   STATUS  PORTS   NAMES
3ed82355811
centos:7"/bin/bash"5 days agoUp 6 hours
test1
docker inspect -f '{ {.State.Pid} } ' 3ed82355f811
#查看容器进程号

25945
ls -l /proc/25495/ ns
#查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号
lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月7 11:29 ipc -> ipc: [4026532572]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月7 11:29 mnt -> mnt: [4026532569]lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月7 11:27 net -> net : [4026532575]lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月7 11:29 pid -> pid: [4026532573]

（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iptablesnat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

docker run -itd --name test3 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash

//创建自定义网络
#可以先自定义网络，再使用指定IP运行docker

docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge .name"="docker1" mynetwork

fdocker1为执行 ifconfig -a 命令时，显示的网卡名，如果不使用--opt参数指定此名称，那你在使用ifconfig -a命令查看网络信息时，看到的是类似br-110eb56a0b22这样的名字，这显然不怎么好记。

#mynetwork为执行docker network list命令时，显示的bridge网络模式名称。

docker run -itd --name c4 --net mynetwork --ip 172.18.0.188 centos:7 /bin/bash