Justin-刘清政的博客

6-Docker之网络

2019-03-28

一 Docker 网络管理简介

1.1 为什么要Docker网络管理

容器的网络默认与宿主机、与其他容器都是相互隔离。

​ •容器中可以运行一些网络应用(如nginx、web应用、数据库等),如果要让外部也可以访问这些容器内运行的网络应用,那么就需要配置网络来实现。

​ •有可能有的需求下,容器不想让它的网络与宿主机、与其他容器隔离。

​ •有可能有的需求下,容器根本不需要网络。

​ •有可能有的需求下,容器需要更高的定制化网络(如定制特殊的集群网络、定制容器间的局域网)。

​ •有可能有的需求下, 容器数量特别多,体量很大的一系列容器的网络管理如何

​ •……

因此容器的网络管理是非常重要的

1.2 Docker中有哪些网络驱动模式

Docker有五种网络驱动模式

​ •bridge network 模式(网桥):默认的网络模式。类似虚拟机的nat模式

​ •host network 模式(主机):容器与宿主机之间的网络无隔离,即容器直接使用宿主机网络

​ •None network 模式:容器禁用所有网络。

​ •Overlay network 模式(覆盖网络): 利用VXLAN实现的bridge模式

​ •Macvlan network 模式:容器具备Mac地址,使其显示为网络上的物理设备

二 Docker 网络管理命令

2.1 查看网络 – docker network ls

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# 作用:
查看已经建立的网络对象
# 命令格式:
docker network ls [OPTIONS]
# 命令参数(OPTIONS):
-f, --filter filter 过滤条件(如 'driver=bridge’)
--format string 格式化打印结果
--no-trunc 不缩略显示
-q, --quiet 只显示网络对象的ID
# 注意:
默认情况下,docker安装完成后,会自动创建bridge、host、none三种网络驱动
# 命令演示

docker network ls
docker network ls --no-trunc
docker network ls -f 'driver=host'

2.2 创建网络 – docker network create

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# 作用:
创建新的网络对象
# 命令格式:
docker network create [OPTIONS] NETWORK
# 命令参数(OPTIONS):
-d, --driver string 指定网络的驱动(默认 "bridge")
--subnet strings 指定子网网段(如192.168.0.0/16172.88.0.0/24)
--ip-range strings 执行容器的IP范围,格式同subnet参数
--gateway strings 子网的IPv4 or IPv6网关,如(192.168.0.1)
# 注意:
host和none模式网络只能存在一个
docker自带的overlay 网络创建依赖于docker swarm(集群负载均衡)服务
192.168.0.0/16 等于 192.168.0.0~192.168.255.255 192.168.8.0/24
172.88.0.0/24 等于 172.88.0.0~172.88.0.255
# 命令演示
docker network ls
docker network create -d bridge my-bridge
docker network ls

2.3 网络删除 – docker network rm

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# 作用:
删除一个或多个网络
# 命令格式:
docker network rm NETWORK [NETWORK...]
# 命令参数(OPTIONS):

2.4 查看网络详细信息 – docker network inspect

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# 作用:
查看一个或多个网络的详细信息
# 命令格式:
docker network inspect [OPTIONS] NETWORK [NETWORK...]
或者 docker inspect [OPTIONS] NETWORK [NETWORK...]
# 命令参数(OPTIONS):
-f, --format string 根据format输出结果

2.5 使用网络 – docker run –network

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# 作用:
为启动的容器指定网络模式
# 命令格式:
docker run/create --network NETWORK
# 命令参数(OPTIONS):

# 注意:
默认情况下,docker创建或启动容器时,会默认使用名为bridge的网络

2.6 网络连接与断开 – docker network connect/disconnect

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# 作用:
将指定容器与指定网络进行连接或者断开连接
# 命令格式:
docker network connect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
docker network disconnect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
# 命令参数(OPTIONS):
-f, --force 强制断开连接(用于disconnect)

三 Docker 网络模式简介

3.1 bridge 网络模式(一)

特点:

​ •宿主机上需要单独的bridge网卡,如默认docker默认创建的docker0。

​ •容器之间、容器与主机之间的网络通信,是借助为每一个容器生成的一对veth pair虚拟网络设备对,进行通信的。一个在容器上,另一个在宿主机上。

​ •每创建一个基于bridge网络的容器,都会自动在宿主机上创建一个veth**虚拟网络设备。

​ •外部无法直接访问容器。需要建立端口映射才能访问。

​ •容器借由veth虚拟设备通过如docker0这种bridge网络设备进行通信。

​ •每一容器具有单独的IP

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3.2 bridge 网络模式(二) – 端口映射

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# 作用:
启动的容器时,为容器进行端口映射
# 命令格式:
docker run/create -P …
或者 docker run/create –p …
# 命令参数(OPTIONS):
-P, --publish-all 将容器内部所有暴露端口进行随机映射
-p, --publish list 手动指定端口映射
# 注意:
-p [HOST_IP]:[HOST_PORT]:CONTAINER_PORT
如:-p ::80 将容器的80端口随机(端口)映射到宿主机任意IP
-p :8000:6379 将容器的6379端口映射到宿主机任意IP的8000端口
-p 192.168.5.1::3306 将容器的3306端口随机(端口)映射到宿主机的192.168.5.1IP上
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3.3 host 网络模式

特点:

​ •容器完全共享宿主机的网络。网络没有隔离。宿主机的网络就是容器的网络。

​ •容器、主机上的应用所使用的端口不能重复。例如:如果宿主机已经占用了8090端口,那么任何一个host模式的容器都不可以使用8090端口了;反之同理。

​ •外部可以直接访问容器,不需要端口映射。

​ •容器的IP就是宿主机的IP

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3.4 特殊host 网络模式(Container网络模式)

•Container网络模式,其实就是容器共享其他容器的网络。

•相当于该容器,,在网络层面上,将其他容器作为“主机”。它们之间的网络没有隔离。

•这些容器之间的特性同host模式。

使用方法:

Docker run/create –network container:CONTAINER

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3.5 none 网络模式

特点:

​ •容器上没有网络,也无任何网络设备。

​ •如果需要使用网络,需要用户自行安装与配置。

应用场景

​ •该模式适合需要高度定制网络的用户使用。

3.6 overlay 网络模式(一)

•Overlay 网络,也称为覆盖网络。

•Overlay 网络的实现方式和方案有多种。Docker自身集成了一种,基于VXLAN隧道技术实现。

•Overlay 网络主要用于实现跨主机容器之间的通信。

应用场景:需要管理成百上千个跨主机的容器集群的网络时

3.7 overlay 网络模式(二)- 了解TCP/IP协议栈

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3.8 overlay 网络模式(三)- 实现原理

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3.9 macvlan 网络模式

•macvlan网络模式,最主要的特征就是他们的通信会直接基于mac地址进行转发。

•这时宿主机其实充当一个二层交换机。Docker会维护着一个MAC地址表,当宿主机网络收到一个数据包后,直接根据mac地址找到对应的容器,再把数据交给对应的容器。

•容器之间可以直接通过IP互通,通过宿主机上内建的虚拟网络设备(创建macvlan网络时自动创建),但与主机无法直接利用IP互通。

应用场景:由于每个外来的数据包的目的mac地址就是容器的mac地址,这时每个容器对于外面网络来说就相当于一个真实的物理网络设备。因此当需要让容器来的网络看起来是一个真实的物理机时,使用macvlan模式

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四 总结

重点掌握:

​ •bridge网络、host网络、Container网络模式的原理和使用(应用得较多,且host网络性能最优)。

​ •docker network命令的使用

了解:

​ •none网络的效果

​ •overlay网络、macvlan网络的原理。(使用起来难度较大)

Tags: Linux
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