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[系统运维]Docker网络

前言：查看docker网络信息

[root@nginx ~]# docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
d9330d2dd1f5        bridge              bridge              local
4cd521ee1cc4        host                host                local
41daeb3e59bd        none                null                local

docker网络控制，重点了解

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通过直接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。

一：四类网络模式

Docker网络模式	配置	说明
host模式	–net=host	容器和宿主机共享Network namespace。
container模式	–net=container:NAME_or_ID	容器和另外一个容器共享Network namespace。 kubernetes中的pod就是多个容器共享一个Network namespace。
none模式	–net=none	容器有独立的Network namespace，但并没有对其进行任何网络设置，如分配veth pair 和网桥连接，配置IP等。
bridge模式	–net=bridge	（默认为该模式）

二：网络模式介绍

安装docker时，它会自动创建三个网络(其实还有一个)，bridge(创建容器默认连接到此网络)、none、host

2.1 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

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。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。

使用host模式的容器可以直接使用宿主机的IP地址与外界通信，容器内部的服务端口也可以使用宿主机的端口，不需要进行NAT，host最大的优势就是网络性能比较好，但是docker host上已经使用的端口就不能再用了，网络的隔离性不好。

在这里插入图片描述

2.2 container：创建的容器不会创建自己的网卡、设置IP等，而是和一个指定地容器共享IP、端口范围

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，而是和一个指定地容器共享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、进程列表还是隔离的。两个容器的进程可以通过loo网卡设备通信

在这里插入图片描述

2.3 None：该模式关闭了容器的网络功能

这种网络模式下容器只有lo回环网口，没有其他的网卡。none模式可以在容器创建时通过–network=none参数指定

这种类型的网络无法联网，但是封闭的网络能很好的保证容器的安全性

在这里插入图片描述

2.4 Bridge：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docker虚拟网桥，通过docker0网桥及iptables的nat表配置与宿主机通信

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。

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，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vethxxx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。

bridge模式是docker的默认网络模式，不写–net参数，就是bridge模式。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。

在这里插入图片描述

以上都是不用的手动指定IP的，真正需要配置的时自定义网络

演示

docker只基于cpu、内存、IO、网络这三个层面进行控制

docker进行网络资源管控时，需要开启防火墙

三：网络为bridge时

3.1 安装完docker后，默认出现一张docker0网卡，IP地址为172.17.0.1(网关)

docker网络模式默认为Bridge，docker0是虚拟容器网关

[root@kibana docker]# ifconfig
docker0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.1  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        ether 02:42:02:6d:9c:9d  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

在这里插入图片描述

3.2 run 容器，–name --network-bridge --ip (会发现到指定IP时报ERROR)

//桥接

docker run -itd --name test1 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash

-itd

–name 容器名称

–network 指定网络模式

–ip 指定IP地址

[root@kibana docker]# docker run -itd --name test1 --network=bridge --ip 172.17.0.100 centos:7 /bin/bash
Unable to find image 'centos:7' locally
7: Pulling from library/centos
ab5ef0e58194: Pull complete 
Digest: sha256:4a701376d03f6b39b8c2a8f4a8e499441b0d567f9ab9d58e4991de4472fb813c
Status: Downloaded newer image for centos:7
eccba4d38139360c8ab2490fc8609419baa9832eb018814179db3b6e96d683b0
docker: Error response from daemon: user specified IP address is supported on user defined networks only.

报错（会发现使用bridge无法支持指定IP）

[root@kibana docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS               NAMES
eccba4d38139        centos:7            "/bin/bash"         About a minute ago   Created                                 test1
[root@kibana docker]# docker start eccba4d38139
Error response from daemon: user specified IP address is supported on user defined networks only
Error: failed to start containers: eccba4d38139

删除错误容器

[root@kibana docker]# docker rm eccba4d38139
eccba4d38139

3.3 删掉容器，去掉IP参数

[root@kibana docker]# docker run -itd --name test1 --network=bridge centos:7 /bin/bash
de37ff32e2c45188a4fd5d87c20dbbb0db8eeea13583e515b89a90a66ad3e7b1
[root@kibana docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
de37ff32e2c4        centos:7            "/bin/bash"         6 seconds ago       Up 5 seconds                            test1

进入容器查看IP

[root@kibana docker]# docker exec -it /bin/bash de37ff32e2c4
Error: No such container: /bin/bash
[root@kibana docker]# docker exec -it  de37ff32e2c4 /bin/bash
[root@de37ff32e2c4 /]# 
[root@de37ff32e2c4 /]# ip addr
bash: ip: command not found
[root@de37ff32e2c4 /]# yum install net-tools -y
[root@de37ff32e2c4 /]# ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.2  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255

当前容器的IP地址为172.17.0.2/16

ping测试docker0IP，服务器IP，dns8.8.8.8

[root@de37ff32e2c4 /]# ping 172.17.0.1
PING 172.17.0.1 (172.17.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.091 ms
64 bytes from 172.17.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.101 ms
64 bytes from 172.17.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.109 ms
^C
--- 172.17.0.1 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2000ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.091/0.100/0.109/0.011 ms
[root@de37ff32e2c4 /]# ping 192.168.247.134
PING 192.168.247.134 (192.168.247.134) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.247.134: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.049 ms
64 bytes from 192.168.247.134: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.102 ms
64 bytes from 192.168.247.134: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.091 ms
^C
--- 192.168.247.134 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2000ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.049/0.080/0.102/0.025 ms
[root@de37ff32e2c4 /]# ping 8.8.8.8        
PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=127 time=34.5 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=127 time=35.7 ms
^C
--- 8.8.8.8 ping statistics ---
3 packets transmitted, 2 received, 33% packet loss, time 2000ms
rtt min/avg/max/mdev = 34.536/35.141/35.746/0.605 ms
[root@de37ff32e2c4 /]# 
[root@de37ff32e2c4 /]# exit

四：创建自定义网络

//自定义网络固定IP

docker network create --subnet=172.18.0.0/24 mynetwork

docker run -itd --name test2 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 centos:7 /bin/bash

创建自定义网络，创建自定义网络下的docker，并指定IP

备注：创建的自定义网络模式是网桥模式

创建网络命名空间

–subnet 网段

[root@kibana docker]# docker network create --subnet=172.18.0.0/16 net172.18/16
c8eedf507a2c0ae921548d4c0866e6ea670a7e9159ff3111eef3ac056eca890f
[root@kibana docker]# docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
a9c5de5293d8        bridge              bridge              local
53d98b95c07a        host                host                local
c8eedf507a2c        net172.18/16        bridge              local
d48e5bd972d0        none                null                local
[root@kibana docker]# ifconfig
br-c8eedf507a2c: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.18.0.1  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.18.255.255
        ether 02:42:9f:8d:31:da  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 284219  bytes 205421304 (195.9 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 303654  bytes 32016693 (30.5 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
[root@kibana docker]# docker run -itd --name test3 --net net172.18/16 --ip 172.18.0.10 centos:7 /bin/bash
dd5782cde89d7084de43e8c343f6cbbe99e5b12226e037b7e5529a35d05bce55

查看容器状态

[root@kibana docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
dd5782cde89d        centos:7            "/bin/bash"         2 minutes ago       Up 2 minutes                            test3
de37ff32e2c4        centos:7            "/bin/bash"         55 minutes ago      Up 55 minutes                           test1
[root@kibana docker]#

进入容器验证IP地址

[root@kibana docker]# docker exec -it  test3  /bin/bash
[root@dd5782cde89d /]# yum install net-tools -y
[root@dd5782cde89d /]# ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.18.0.10  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.18.255.255
        [root@dd5782cde89d /]# exit
exit
[root@kibana docker]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos              7                   5e35e350aded        5 months ago        203MB

在这里插入图片描述

五：docker network 的相关命令

5.1 删除网络docker network rm

[root@kibana docker]# docker network rm --help
Usage:  docker network rm NETWORK [NETWORK...]
Remove one or more networks
Aliases:
  rm, remove

5.2 查看网络docker network ls

[root@kibana docker]# docker network ls --help
Usage:  docker network ls [OPTIONS]
List networks
Aliases:
  ls, list
Options:
  -f, --filter filter   Provide filter values (e.g. 'driver=bridge')
      --format string   Pretty-print networks using a Go template
      --no-trunc        Do not truncate the output
  -q, --quiet           Only display network IDs
[root@kibana docker]#

5.3 检查网络详细信息docker network inspect

[root@kibana docker]# docker network inspect --help
Usage:  docker network inspect [OPTIONS] NETWORK [NETWORK...]
Display detailed information on one or more networks
显示一个或多个网络上的详细信息
Options:
  -f, --format string   Format the output using the given Go template
  -v, --verbose         Verbose output for diagnostics

5.4 将容器连接到网络docker network connect

[root@kibana docker]# docker network connect --help
Usage:  docker network connect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
Connect a container to a network
Options:
      --alias strings           Add network-scoped alias for the container
      --driver-opt strings      driver options for the network
      --ip string               IPv4 address (e.g., 172.30.100.104)
      --ip6 string              IPv6 address (e.g., 2001:db8::33)
      --link list               Add link to another container
      --link-local-ip strings   Add a link-local address for the container

5.5 断开容器与网络的连接docker network disconnect

[root@kibana docker]# docker network disconnect --help
Usage:  docker network disconnect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
Disconnect a container from a network
Options:
  -f, --force   Force the container to disconnect from a network

强制容器断开与网络的连接