【docker】网络模式管理

一、Docker网络实现原理

暴露端口

• 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 参数来启动，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
#(大写P)启动容器时，将容器端口递增映射到主机上(端口范围为49153开始，后面自增)

                       （宿主机的端口:容器端口）
docker run -d --name test2 -p 55555:80 nginx
#(小写p)启动容器时，将容器端口映射为主机端口的55555端口

//后面都没有加/bin/bash，为啥？
//加了/bin/bash后，会影响到commad（命令），镜像里面的命令默认是启动nginx，加了/bin/bash后，相当于有多条命令，但是它只会执行一台命令，所有就不执行启动nginx的命令。
//如果加了/bin/bash,那怎么启动容器中的nginx呢？
#可以直接进入容器执行nginx启动，或则 docker exec -it 【容器名】 /bin/bash -c "nginx"
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还可以查看iptables的映射关系

iptables -nL -nat
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然后可在浏览器访问宿主机ip加映射的端口

查看容器日志信息

docker logs 【容器ID】

或者

cd /var/lib/docker/containers/
目录下找到指定的容器ID目录，然后进入找到一个json.log的文件，这里面也会存在日志，平常删除，直接删除这里面即可。
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二、Docker的网络模式

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。

Container:创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和指定的容器共享IP、端口范围。

None： 该模式关闭了容器的网络功能

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iptables nat表配置与宿主通信。

自定义网络 ：自己创建一个虚拟网桥，可以任意分配容器的ip地址。

安装Docker时，他会自动创建三个网络：Bridge（默认）、none、host

docker network ls 

#或 都可以查看docker网络列表

docker network list
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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=node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

1、host模式

1.1 host模式原理

• 相当于VMware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络，但没有独立IP。

• docker使用了linux的Namespaces技术来资源隔离，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规则等都与其它的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，而是宿主机的ip和端口。

• host模式，容器的端口就相当于主机的端口，容器和主机之间一开localhost通信。

特点

• 安全性可能存在偏差，不如bridge高。
• 端口使用率较少，共用端口，不能重复
• 不需要映射iptables规则，容器端口，相当于主机端口

1.2 host模式实操

docker run -d --name web1 --net-host nginx
#创建容器web1，指定网络模式为host

firefox http://20.0.0.55:80
#访问宿主机的ip和80端口，则可以访问到web3的nginx服务
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2、Container模式

2.1 模式原理

• container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它的如文件系统，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.

特点

• 节省网络资源
• 容器内部的端口，还是共用。使用率较少。
  

2.2 container模式实操

docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
#基于镜像centos:7创建一个名为test1的容器

docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test1
#查看容器的pid号

ls -l /proc/pid号/ns
#查看该容器的命名空间编号

docker run -itd --name test2 --net=container:test1 centos:7
#创建test2容器，使用container模式，和test1共享network namespace

dcoker inspect -f '{{.State.Pid}}' test2
#查看test2容器的pid

ls -l /proc/pid号/ns
#查看该容器的命令空间编号
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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。没有其它网卡。这种类型的网络没有办法联网

• 该容器将完全独立于网络，用户可以根据需要为容器添加网卡，此模式拥有所有端口。

特点

• 安全，完全隔离

4、bridger模式

4.1 bridge模式的原理

bridge模式是docker 的默认网络模式。不同–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dcoker0网桥以及iptables nat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。

• 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。veth设备总是 成对出现，他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。
• docker将veth pari 设备的一端放在新创建的容器中，并命令为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。
• 使用docker run -p 时，docker实际是在ipyables做了DNAT规则，实现端口转发功能， 可以使用iptables -t nat -vnL 查看。

特点

• 容器都有自己的network，端口
• 需要veth对来连接容器和host主机
• 需要通过iptables来映射容器端口到主机上。
  

4.2 bridge实操

docker run -itd --name test3 centos:7 /bin/bash
#创建时，不需要指定网络模式。默认即可

docker inspect test3 |grep -i 'networkmode'
#过滤出网络模式
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5、overlay模式

overlay网路模式是一种叠加式的网络模式。

• 使用外部的服务组件作为网关和代理，例如ingress。
• 一般和docker-swarm结合

6、自定义网络模式

6.1 为什么需要自定义网络模式？

• 因为在我们使用bridge模式的时候，是无法支持指定IP运行docker的，

docker run -itd --name test4 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
#启动一个容器，指定为bridge模式，并且指定该容器的ip为172.17.0.10.
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所以说！bridge无法手动指定容器的ip，只能依靠docker0来分配，这也太智能了吧！！

6.2 创建自定义网络

因为前面讲了，不能自定义创建容器的ip地址，全是docker0所安排的，既然这样，那我们就自己创建一个docker0出来，但是名字不能重复，ip 也不能。创建出来的默认也是bridge模式。想自定义其它网络的也可以。

特点

• 可以自定网桥ip，自定义容器的ip。

docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork
#创建指定的网桥的ip地址和名称，以及显示的网络模式名称


//docker1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-110add5ad5fsef 这样的名字，这显然不好记。
//mynetwork 为执行docker network list 命令时，显示的bridge网络模式名称。
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6.3 删除docker网络

docker network ls
#查看所有网卡和他的id

docker network rm 【网卡ID】
#删除某个指定的网卡
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6.4 创建指定容器的ip

docker run -itd --name test4 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 centos:7 /bin/bash

#创建启动容器，网络模式指向myneywork(可以不加=)，并给予指定ip地址。
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