一文搞懂Docker的网络模式

2022-11-29 07:41:39 服务器 ℃

　　一前言

　　根据上篇知识了解到，通过设置不同的网络空间来达到网络协议栈的完全隔离，对于不同空间的协议栈是完全隔离，每个网络空间都可以有自己的iptables来进行单独的转发过滤等，不同的网络空间默认无法进行网络通信的，但是通过veth可以把两个不同的网络空间打通达到通讯的目的，前一篇文章也进行了相关的说明。

　　二 Docker的网络模式

　　2.1 桥接模式

　　Docker的默认使用的是linux的桥接模式，有个docker0的虚拟桥，docker 每启动一个容器就给这个容器分配一个container ip，同时设置了docker0 桥作为默认的网关，默认情况下容器的网络都通过veth的技术来接到docker0这个虚拟桥上来达到通讯的目的。

　　docker run -d --name nginx02 -P nginxdocker run -d --name nginx03 -P nginx启动两个nginx镜像，用docker ps看下是否存在：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMESbd64ce2fdfd2 nginx "/docker-entrypoint.…" 4 minutes ago Up 4 minutes 0.0.0.0:49154->80/tcp, :::49154->80/tcp nginx03687427d720b1 nginx "/docker-entrypoint.…" 5 minutes ago Up 5 minutes 0.0.0.0:49153->80/tcp, :::49153->80/tcp nginx02我们知道veth都是成对出现的，我们来验证下，是否有两个veth，且一端应该是配置了ip的即container-ip，另一端可以理解为插在虚拟网桥上的。

　　由于nginx的容器默认是没有带ip命令的，需要安装下：

　　docker exec -it nginx02 /bin/bashapt-get updateapt-get install iproute2用命令看下容器内的网卡情况：

　　root@ubuntu-lab:~# docker exec -it nginx03 ip addr1: 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 forever29: eth0@if30: <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 brd 172.17.255.255 scope global eth0 valid_lft forever preferred_lft foreverroot@ubuntu-lab:~# docker exec -it nginx02 ip addr1: 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 forever27: eth0@if28: <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 brd 172.17.255.255 scope global eth0 valid_lft forever preferred_lft foreverroot@ubuntu-lab:~# 清楚地看到配置的地址分别为：172.17.0.2和172.17.0.3 注意看下网卡名都是含有@符号的，这个是veth的标识，eth0是其中的一端，这个配置了上面的地址，另一端是if30和if28，这个需要到宿主机器上查看：

　　# ip addr show28: vethd7194ee@if27: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default link/ether 66:c6:93:2e:6b:7d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0 inet6 fe80::64c6:93ff:fe2e:6b7d/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever30: veth8236973@if29: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default link/ether be:9d:3d:ca:38:53 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 3 inet6 fe80::bc9d:3dff:feca:3853/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever看到了28序号的30序号的网卡，刚好对应容器内的27和29两个序号的网卡。

　　那我们再来看下网桥情况：

　　root@ubuntu-lab:~# brctl showbridge name bridge id STP enabled interfacesdocker0 8000.0242726f7fa2 no veth8236973 vethd7194ee看到了吧，网桥上插着veth的一端，画出图形如下：

　　docker 桥接模式

　　注意到这里面和上一篇桥接模式的区别为没有看到单独的网络空间（实际上应该有，不然怎么做网络隔离那，通过下面的命令没看到）：

　　root@ubuntu-lab:~# ip netns list但是两者网络是互通的，测试：

　　root@ubuntu-lab:~# docker exec -it nginx02 ping 172.17.0.3PING 172.17.0.3 (172.17.0.3): 56 data bytes64 bytes from 172.17.0.3: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.224 ms64 bytes from 172.17.0.3: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.108 ms^C--- 172.17.0.3 ping statistics ---2 packets transmitted, 2 packets received, 0% packet lossround-trip min/avg/max/stddev = 0.108/0.166/0.224/0.058 ms顺便说下，我们启动nginx的时候，通过-P指定了随机端口和80端口的映射，这个是通过nat来实现的，测试如下图：

　　root@ubuntu-lab:~# iptables -t nat -vnL 桥接模式缺点，虽然我们可以互通，但是不能通过容器的名称ping通，有一定局限性。

　　3.2 host模式

　　host模式比较简单，如果容器以host模式启动，容器不会获得独立的Network namespace，和宿主主机共享Network namespace，不能配置ip，也不会虚拟出网卡。它启动的端口也会占用主机的端口，外部访问直接通过宿主机器的ip进行访问即可。

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker run -d --name nginx01 --network host nginxroot@ubuntu-lab:/home/miao# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES0ebd1b751f50 nginx "/docker-entrypoint.…" About an hour ago Up 36 seconds nginx01root@ubuntu-lab:/home/miao# netstat -antp

　　grep 80tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 79104/nginx: master tcp6 0 0 :::80 :::* LISTEN 79104/nginx: master 外部访问测试：

　　3.3 none模式

　　这个模式下没有网络，端口也不能通过-p来映射出来，没办法联网，监听只能在lo上，也就是只能本机访问，容器更安全，不过也只能测试玩玩。

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker run --name mynginx --network none -d nginx99a861a124099946d6f8802f09871b6cc9881d5c10161c084997bd4847e872a7root@ubuntu-lab:/home/miao# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES99a861a12409 nginx "/docker-entrypoint.…" 3 seconds ago Up 2 seconds mynginx三其他

　　3.1 容器名是否可以ping通

　　如果我们想通过容器名ping通，那么我们就可以通过容器名做连接，即实现：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx02 ping nginx03ping: unknown host最简单地采用link方式：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker run -d -P --name nginx02 --link nginx03 nginx#安装ping工具root@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx02root@3748ab1cb1e0:/# apt-get install -y iputils-pingroot@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx02 ping nginx03PING nginx03 (172.17.0.3) 56(84) bytes of data.64 bytes from nginx03 (172.17.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.106 ms64 bytes from nginx03 (172.17.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.087 ms^Cok，就这样简单地通了，那么反过来那：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx03 ping nginx02OCI runtime exec failed: exec failed: unable to start container process: exec: "ping": executable file not found in $PATH: unknown不行，反向不通.其实只是将nginx03的ip和host的映射，配置到了nginx02容器的/etc/hosts里面。

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx02 cat /etc/hosts127.0.0.1 localhost::1 localhost ip6-localhost ip6-loopbackfe00::0 ip6-localnetff00::0 ip6-mcastprefixff02::1 ip6-allnodesff02::2 ip6-allrouters172.17.0.3 nginx03 bd64ce2fdfd2172.17.0.2 3748ab1cb1e03.2 docker的自定义网络

　　我们原来使用docker0作为虚拟网桥进行容器的连接，但是有docker0有限制，比如不能通过容器名直接访问。

　　确保网络环境干净

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker network lsNETWORK ID NAME DRIVER SCOPEd8f1fa7ccbd3 bridge bridge local1bd98c27e839 host host local84542ce461aa none null local创建自定义网络

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker network create --driver bridge --subnet 192.168.3.0/24 --gateway 192.168.3.1 mynetdb74fc9a41e40002755989da5d83d59cca1dfb490f6c26a9f85026617d2d25ccroot@ubuntu-lab:/home/miao# docker network lsNETWORK ID NAME DRIVER SCOPE...48ee4153016f mynet bridge local...启动两个新的容器，网络设置成我们新建的网络：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker run -d -P --name nginx-net-01 --net mynet nginxc44262be7824f4649f96b0df83ac44460f7c49c135577ee832af2a93f0cf81e3root@ubuntu-lab:/home/miao# docker run -d -P --name nginx-net-02 --net mynet nginxc488ece52f691fd228916df2046fa17efd971ad81299d46f358be6c372593095root@ubuntu-lab:/home/miao# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMESc488ece52f69 nginx "/docker-entrypoint.…" 3 seconds ago Up 3 seconds 0.0.0.0:49161->80/tcp, :::49161->80/tcp nginx-net-02c44262be7824 nginx "/docker-entrypoint.…" 10 seconds ago Up 9 seconds 0.0.0.0:49160->80/tcp, :::49160->80/tcp nginx-net-01可以看到ip是我们网络内的ip如下：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker inspect nginx-net-02

　　grep IPAddress "SecondaryIPAddresses": null, "IPAddress": "", "IPAddress": "192.168.3.3",root@ubuntu-lab:/home/miao# docker inspect nginx-net-01

　　grep IPAddress "SecondaryIPAddresses": null, "IPAddress": "", "IPAddress": "192.168.3.2",测试下：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx-net-02 ping nginx-net-01PING nginx-net-01 (192.168.3.2) 56(84) bytes of data.64 bytes from nginx-net-01.mynet (192.168.3.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.215 ms64 bytes from nginx-net-01.mynet (192.168.3.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.175 ms不用额外配置，自定义网络直接可以ping通，牛了。

　　3.3 跨网络访问

　　我们把nginx02，nginx03也启动起来，现在的docker的容器的网络情况如下图：

　　如上图，如果我们想通过nginx02访问nginx-net-01怎么办，这个场景也比较常见，比如我们的应用在一个网络环境，数据库在另外一个网络环境（我这么懒应该不会这么部署）。

　　# 我们把nginx02 连接到mynet网络上去root@ubuntu-lab:/home/miao# docker network connect mynet nginx02# 查看执行成功后的变化：root@ubuntu-lab:/home/miao# docker network inspect mynet "Containers": { "3748ab1cb1e07f590dce7283d9e40f2edcc6fa15c1ebfefe4a4d6441e9ec5a25": { "Name": "nginx02", "EndpointID": "7f7aea9645f2dee4502122f3bd302aa662b55ec31f972827246b8e381904b42b", "MacAddress": "02:42:c0:a8:03:04", "IPv4Address": "192.168.3.4/24", "IPv6Address": "" }, "c44262be7824f4649f96b0df83ac44460f7c49c135577ee832af2a93f0cf81e3": { "Name": "nginx-net-01", "EndpointID": "b925305ae883ca4d621983bac339f16e87580a37e9e89dfb41c8fbd51b819213", "MacAddress": "02:42:c0:a8:03:02", "IPv4Address": "192.168.3.2/24", "IPv6Address": "" }, "c488ece52f691fd228916df2046fa17efd971ad81299d46f358be6c372593095": { "Name": "nginx-net-02", "EndpointID": "5e1ecdcbbaba78fa050a69780543f82dd90a445e8fcea8170e383b5161ca5dd7", "MacAddress": "02:42:c0:a8:03:03", "IPv4Address": "192.168.3.3/24", "IPv6Address": "" } },原来是把nginx02直接加入到mynet网络，分配一个新的ip:192.168.3.4, 相当于这个容器有了两个ip：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx02 ping nginx-net-01PING nginx-net-01 (192.168.3.2) 56(84) bytes of data.64 bytes from nginx-net-01.mynet (192.168.3.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=11.9 ms64 bytes from nginx-net-01.mynet (192.168.3.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.127 ms^C--- nginx-net-01 ping statistics ---2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1003msrtt min/avg/max/mdev = 0.127/6.003/11.880/5.876 msroot@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx02 ping nginx-net-02PING nginx-net-02 (192.168.3.3) 56(84) bytes of data.64 bytes from nginx-net-02.mynet (192.168.3.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.184 ms64 bytes from nginx-net-02.mynet (192.168.3.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.080 m如上，现在ping稳稳的，那么我们来看看nginx02的网卡信息：

　　root@3748ab1cb1e0:/# ip addr1: 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 forever47: eth0@if48: <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 brd 172.17.255.255 scope global eth0 valid_lft forever preferred_lft forever49: eth1@if50: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default link/ether 02:42:c0:a8:03:04 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0 inet 192.168.3.4/24 brd 192.168.3.255 scope global eth1 valid_lft forever preferred_lft forever原来是新建立veth对，配置ip是mynet里面网段的ip，看看桥里面信息：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# brctl showbridge name bridge id STP enabled interfacesbr-db74fc9a41e4 8000.024238d7721a no veth28769e3 veth8adc720 vetha525bf6这个是通过新建个网桥把三个网卡连接起来了。我理解这相当于通过一个交换机把三者都接起来，只是在nginx02上新增了一块网卡。看下：

　　root@ubuntu-lab:/home/miao# docker exec -it nginx-net-02 /bin/bashroot@c488ece52f69:/# ip addr1: 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 forever41: eth0@if42: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default link/ether 02:42:c0:a8:03:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0 inet 192.168.3.3/24 brd 192.168.3.255 scope global eth0 valid_lft forever preferred_lft forever这里面有要注意的地方，mynet网络的主机只有一个ip。其实还有更复杂的场景没测试，我觉得现在这个也够了，下次用到再说。

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