docker容器技术3 --网络篇

其他 2021-02-27 05:57:19 阅读次数: 0

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前言

前面学习了docker镜像与仓库
docker容器技术1–镜像篇
docker容器技术2 --企业级仓库管理harbor使用

这里开始学习docker网络

  • docker的镜像是令人称道的地方,但网络功能还是相对薄弱的
    部分。

  • docker安装后会自动创建3种网络:bridge、host、none

1、docker的基本网络部署

1.1 docker默认网络模式

docker安装后会自动创建3种网络:bridge、host、none

查看命令：docker network ls
在这里插入图片描述

1.2 bridge网络模式

docker安装时会创建一个名为 docker0 的Linux bridge,新建的容器
会自动桥接到这个接口。
在这里插入图片描述

yum install -y bridge-utils.x86_64 ##安装brctl命令工具

ip addr show docker0
 3: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default 
     link/ether 02:42:2e:b4:70:c8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
     inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
        valid_lft forever preferred_lft forever
     inet6 fe80::42:2eff:feb4:70c8/64 scope link 
        valid_lft forever preferred_lft forever
brctl show 
 bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
 br-681724d5d5c4		8000.02428c1a34e2	no		
 docker0		8000.02422eb470c8	no		
docker run -d nginx
 74399ee9d8d03abd6aa601bc5cd3e03231a6c9b331baacb37efda0be001c6625
brctl show 
 bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
 br-681724d5d5c4		8000.02428c1a34e2	no		
 docker0		8000.02422eb470c8	no		veth1ded719

bridge模式下容器没有一个公有ip,只有宿主机可以直接访问,外部主机是
不可见的,但容器通过宿主机的NAT规则后可以访问外网。

在这里插入图片描述

1.3 host网络模式

host网络模式需要在容器创建时指定–network=host

docker run  -d --name demo --network=host nginx
 b6aaaed51b40a0951f501292a1e65ea7927c752b2bcfc4517e4f41f8b3c5a9ef
brctl show
 bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
 br-681724d5d5c4		8000.02428c1a34e2	no		
 docker0		8000.02422eb470c8	no		   #共享宿主机网络栈，所以没有bridge记录

在这里插入图片描述

host模式可以让容器共享宿主机网络栈,这样的好处是外部主
机与容器直接通信,但是容器的网络缺少隔离性。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

1.4 none模式

none模式是指禁用网络功能,只有lo接口,在容器创建时使用
–network=none指定。

docker run -it --rm --network=none busybox
/ # ip addr 
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue 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 forever

在这里插入图片描述

1.5 Container 网络模式

Container 网络模式是 Docker 中一种较为特别的网络的模式。
在容器创建时使用–network=container:vm1指定。(vm1指定的
是运行的容器名)
在这里插入图片描述
处于这个模式下的 Docker 容器会共享一个网络栈,这样两个
容器之间可以使用localhost高效快速通信。

在这里插入图片描述

2、高级网络配置之自定义网桥

自定义网络模式,docker提供了三种自定义网络驱动:
bridge
overlay 跑在应用层，适合IT专家
macvlan 跑在链路层 通信更快；适合CT专家
bridge驱动类似默认的bridge网络模式,但增加了一些新的功能,overlay和macvlan是用于创建跨主机网络。

建议使用自定义的网络来控制哪些容器可以相互通信,还可以自动DNS解析容器名称到IP地址。

2.1 自定义网桥

测试bridge的ip自动回收与顺序重分配

docker images                         ##查看镜像
docker ps -a                          ##保证没有任何进程，有的话删除
docker run -d --name demo webserver   ##运行demo
docker inspect demo | grep "IPAddress"  ##查看IP
            "SecondaryIPAddresses": null,
            "IPAddress": "172.17.0.2",
                    "IPAddress": "172.17.0.2",   

docker stop demo                      ##停止运行demo


docker run -d --name demo2 reg.westos.org/nginx  # 运行demo2
docker inspect demo2 | grep "IPAddress"          #查看ip 拿到刚才demo的.2
            "SecondaryIPAddresses": null,
            "IPAddress": "172.17.0.2",
                    "IPAddress": "172.17.0.2",

docker start  demo   ##重新启动demo
docker inspect demo | grep "IPAddress"  ##ip只能递增拿到3
            "SecondaryIPAddresses": null,
            "IPAddress": "172.17.0.3",
                    "IPAddress": "172.17.0.3",

指定网段和网关

使用--ip参数可以指定容器ip地址，但必须是在自定义网桥上，默认的bridge模式不支持，同一网桥上的容器是可以互通的。

docker network ls 
docker network create --subnet 172.20.0.0/24 --gateway 172.20.0.1 net1    ##自定义子网和网关
docker inspect  net1
ip addr
docker run -it --rm --ip 172.20.0.10 --network net1 busybox
	/ # ip addr

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

那么如何使两个不同网桥的容器通信呢

在这里插入图片描述

net1网卡在上面已经设置为172.20.0.0网段了。demo还是默认的172.17.0.0网段。只需要把net1网卡加上就可以了

docker network connect net1 demo  #使用 docker network connect命令为demo添加一块net1 的网卡
docker inspect demo

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.2 容器间的通信

2.2.1 docker内的dns解析

  • 容器之间除了使用ip通信外,还可以使用容器名称通信
  • docker 1.10开始，内嵌了一个DNS server。
  • dns解析功能必须在自定义网络中使用。
  • 启动容器时使用 --name 参数指定容器名称。

2.2.2 link

--link 可以用来链接2个容器。
	--link的格式：
	--link <name or id>:alias
	name和id是源容器的name和id，alias是源容器在link下的别名。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2.3 容器如何访问外网是通过iptables的SNAT实现的

容器如何访问外网是通过iptables的SNAT实现的

在这里插入图片描述

2.4 外网如何访问容器

2.4.1 需要做端口映射

  • 端口映射
  • -p 选项指定映射端口

2.4.2 外网访问容器用到了docker-proxy和iptables DNAT

外网访问容器用到了docker-proxy和iptables DNAT

  • 宿主机访问本机容器使用的是iptables DNAT
  • 外部主机访问容器或容器之间的访问是docker-proxy实现

proxy和DNAT只要存在一种就可以进行通讯，是一种双冗余设置，localhost使用docker-proxy转发
在这里插入图片描述

3、高级网络配置之跨主机网络（网络进阶）

3.1 跨主机网络解决方案

  • docker原生的overlay和macvlan
  • 第三方的flannel、weave、calico

众多网络方案是如何与docker集成在一起的

  • libnetwork
  • docker容器网络库
  • CNM (Container Network Model)这个模型对容器网络进行了抽
    象

CNM分三类组件

  • Sandbox:容器网络栈,包含容器接口、dns、路由表。(namespace)
  • Endpoint:作用是将sandbox接入network (veth pair)
  • Network:包含一组endpoint,同一network的endpoint可以通信。
    在这里插入图片描述

3.2 macvlan 网络方案实现

介绍
Linux kernel提供的一种网卡虚拟化技术。(内核自带)
无需Linux bridge，直接使用物理接口，性能极好。

搭建步骤

  • 在两台docker主机上各添加一块网卡，打开网卡混杂模式
  • 在两台docker主机上各创建macvlan网络

macvlan网络结构分析

  • 没有新建linux bridge
  • 容器的接口直接与主机网卡连接，无需NAT或端口映射。
[root@server2 ~]# brctl show
			bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
			br-283cf1fc96c1		8000.02426d0e4f33	no		
			docker0		8000.024257e101e8	no

macvlan会独占主机网卡，但可以使用vlan子接口实现多macvlan网络
vlan可以将物理二层网络划分为4094个逻辑网络，彼此隔离，vlan id取值为1~4094。

macvlan网络间的隔离和连通

  • macvlan网络在二层上是隔离的，所以不同macvlan网络的容器是不能通信的。
  • 可以在三层上通过网关将macvlan网络连通起来。
  • docker本身不做任何限制，像传统vlan网络那样管理即可。

步骤截图
server1和server2都添加成俩个网卡
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

实现不同主机之间通信

server1和server2同样的操作
ip link set up eth1  ##激活网卡
ip link set eth1 promisc on  ##打开混杂模式PROMISC
ip addr show  eth1  
 36: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,PROMISC,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
     link/ether 52:54:00:64:dd:fd brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
     inet6 fe80::5054:ff:fe64:ddfd/64 scope link 
        valid_lft forever preferred_lft forever



docker network  create -d macvlan --subnet 172.21.0.0/24 --gateway=172.21.0.1 -o parent=eth1 mac_net1
 ##使用eth1网卡
docker inspect  mac_net1 | grep "parent"
            "parent": "eth1"  




docker run -it --rm --network mac_net1 --ip 172.21.0.11 busybox   ##server1设置为11，server2设置为12
 WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.

/ # ip addr 
     1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue 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 forever
     37: eth0@if36: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue 
         link/ether 02:42:ac:15:00:0b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
         inet 172.21.0.11/24 brd 172.21.0.255 scope global eth0
           valid_lft forever preferred_lft forever
/ # ping 172.21.0.12
   PING 172.21.0.12 (172.21.0.12): 56 data bytes
   64 bytes from 172.21.0.12: seq=0 ttl=64 time=0.375 ms

vlan可以将物理二层网络划分为4094个逻辑网络，彼此隔离，vlan id取值为1~4094。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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3.3 docker network 子命令小结

docker network  【参数】 【网络名称】
	connect		连接容器到指定网络
	create			创建网络
	disconnect	断开容器与指定网络的连接
	inspect		显示指定网络的详细信息
	ls			显示所有网络
	rm			删除网络


网络篇到此结束，下一篇docker数据卷

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转载自blog.csdn.net/weixin_41191813/article/details/113182448
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