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Docker的网络

蒋老湿 • 1 周前 • 12 次点击  
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Docker的网络

从Linux的network namespace开始,通过详细讲解Docker的内置网络host和bridge是怎么使用的,来给大家展示不同容器之间网络的隔离和互访是如何实现的。当然好包括一个高级话题:Docker的多机通信和Overlay网络介绍

网络基础回顾

Docker bridge详解

docker bridge network是怎么映射到主机IP地址上网的呢?通过本机 ip a命令我们可以看到如下内容: 其中docker0 的networkspace是本机,veth26d281@if13有自己的networkspace,同时也是docker0网卡的一个接口。

通过docker exec test1 ip a 进入查看dokcer容器的ip network,其中eth0@if14veth26d281@if13是一对,

通过brctl show 可以看到它们之间的关联关系,因为veth26d281是docker0的一个接口,又因为上面的eth0@if14veth26d281@if13是一对,,所以可以通过这个接口转换成本机宿主的ip去访问Internt

容器之间的link

我们在使用Docker的时候,经常可能需要连接到其他的容器,比如:web服务需要连接数据库。按照往常的做法,需要先启动数据库的容器,映射出端口来,然后配置好客户端的容器,再去访问。其实针对这种场景,Docker提供了--link 参数来满足。
docker run -d --name test2 --link test1 busybox

容器的端口映射

在启动容器时,如果不配置宿主机器与虚拟机的端口映射,外部程序是无法访问虚拟机的,因为没有端口。 端口映射的指令是docker run -p ip:hostPort:containerPort redis

使用-p参数会分配宿主机的端口映射到虚拟机。
IP表示主机的IP地址。
hostPort表示宿主机的端口。
containerPort表示虚拟机的端口 。

容器的4种网络模式

我们在使用docker run创建Docker容器时,可以用--net选项指定容器的网络模式,Docker有以下4种网络模式:

  • host模式,使用--net=host指定。
  • container模式,使用--net=container:NAME_or_ID指定。
  • none模式,使用--net=none指定。
  • bridge模式,使用--net=bridge指定,默认设置。

下面分别介绍一下Docker的各个网络模式:

  1. host模式
    众所周知,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。

    例如,我们在10.10.101.105/24的机器上用host模式启动一个含有web应用的Docker容器,监听tcp80端口。当我们在容器中执行任何类似ifconfig命令查看网络环境时,看到的都是宿主机上的信息。而外界访问容器中的应用,则直接使用10.10.101.105:80即可,不用任何NAT转换,就如直接跑在宿主机中一样。但是,容器的其他方面,如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的。

  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。

  3. none模式
    这个模式和前两个不同。在这种模式下,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。需要我们自己为Docker容器添加网卡、配置IP等。

  4. bridge模式
    bridge模式是Docker默认的网络设置,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。下面着重介绍一下此模式。

Overlay和Underlay的通俗解释

  • 跨主机网络意味着将不同主机上的容器用同一个虚拟网络连接起来。这个虚拟网络的拓扑结构和实现技术就是网络模型。
  • Docker overlay 如名称所示,是 overlay 网络,建立主机间 VxLAN 隧道,原始数据包在发送端被封装成 - - VxLAN 数据包,到达目的后在接收端解包。
  • Macvlan 网络在二层上通过 VLAN 连接容器,在三层上依赖外部网关连接不同 macvlan。数据包直接发送,不需要封装,属于 underlay 网络。
  • Flannel 我们讨论了两种 backend:vxlan 和 host-gw。vxlan 与 Docker overlay 类似,属于 overlay 网络。host-gw 将主机作为网关,依赖三层 IP 转发,不需要像 vxlan 那样对包进行封装,属于 underlay 网络。
  • Weave 是 VxLAN 实现,属于 overlay 网络。

更多详细内容请点此处查看

Docker Overlay网络和etcd实现多机容器通信

关于该示例图的详细应用步骤请点此处

扩张阅读

使用VXLAN实现docker的多机通信,一种网络虚似化技术
overlay-networks

本文涉及命令

当前机器上docker有哪些网络
docker network ls
#查看指定的网络详情
docker network inspect [networkId]
docker run -d --name test2 --link test1 busybox
docker network create -d bridge my-bridge
docker run -d --name test3 --network my-bridge busybox
docker network connect my-bridge test2
docker run --name web -d nginx
docker network inspect bridge
docker run --name nginx  -d -p 80:80 nginx
docker run -p ip:hostPort:containerPort redis
##-e 设置环境变量
docker run -d --link redis --name flask-redis -e REDIS_HOST=redis [image]
#实时查看docker容器日志
$ sudo docker logs -f -t --tail #行数 容器名
docker network create -d overlay demo
#实时查看docker容器名为s12的最后10行日志
$ sudo docker logs -f -t --tail 10 s12
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