Docker网络模式和案例分享-摩杜云开发者社区

Docker 提供了多种网络模式和功能，以便在容器间建立网络通信和连接外部网络

1. 默认网络模式（bridge）：Docker 默认使用 bridge 网络模式，创建一个名为 docker0 的虚拟网桥，并为每个容器分配一个 IP 地址。容器间可以通过 IP 地址相互通信

2. 主机模式（host）： 使用主机模式时，容器直接使用宿主机的网络，与宿主机共享网络接口。容器的网络配置与宿主机相同，可以通过宿主机的 IP 地址直接访问容器。

3. 容器间通信： Docker 提供了容器间通信的功能，可以通过容器名称或 IP 地址进行通信。例如，可以使用容器名称作为主机名，在容器间建立连接。

4. 端口映射（Port Mapping）： Docker 允许将容器内的端口映射到宿主机的端口上，以便容器服务可以通过宿主机 IP 和端口访问。可以使用 -p 或 --publish 参数来指定映射规则。

5. 自定义网络（Custom Networks）： Docker 允许创建自定义网络，以便在一个自定义的网络中连接多个容器。自定义网络可以提供更好的隔离和网络管理。可以使用 docker network create 命令创建自定义网络。

6. DNS 解析： Docker 提供了内置的 DNS 服务，容器可以使用容器名称作为主机名进行 DNS 解析。容器可以通过主机名访问其他容器或外部服务

docker 容器的网络基础

docker run创建Docker容器时，可以用--net选项指定容器的网络模式，Docker有以下4种网络模式：

bridge模式：使--net =bridge指定，默认设置；
host模式：使--net =host指定；
none模式：使--net =none指定；
container模式：使用--net =container:NAME orID指定。

docker0：

安装docker的时候，会生成一个docker0的虚拟网桥

Linux虚拟网桥的特点：

可以设置ip地址相当于拥有一个隐藏的虚拟网卡

docker0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.1  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        inet6 fe80::42:caff:fe61:36cd  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 02:42:ca:61:36:cd  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 8  bytes 656 (656.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

每运行一个docker容器都会生成一个veth设备对，这个veth一个接口在容器里，一个接口在物理机上。

安装网桥管理工具

[root@master ~]# yum install bridge-utils -y

brctl show

可以查看到有一个docker0的网桥设备，下面有很多接口，每个接口都表示一个启动的docker容器，因为我在docker上启动了很多容器，所以interfaces较多

[root@master ~]# brctl show

Docker网络模式和案例分享_linux

brctl show

docker link设置网络别名

可以给容器起一个代号，这样可以直接以代号访问，避免了容器重启ip变化带来的问题 --link docker run --link=[CONTAINER_NAME]:[ALIAS] IMAGE

1.启动一个nginx1容器
[root@master data]# docker run --name nginx1 -itd nginx:v1 /bin/bash
255fdeaba30fc46f99b9ca424fb53aceeaced2e494dfd253f221eb9f3a77de05
2.启动一个nginx2容器，--link做链接，那么当我们重新启动nginx2容器时，就算ip变了，也没关系，我们可以在nginx2上ping别名webtest
[root@master data]# docker run --name nginx2 -itd --link=nginx1:webtest nginx:v1 /bin/bash
28c45e8729c3bac92d46670e6d6e0647d728713acb2b34d037367a520927526f
3.进入容器
[root@master data]# docker exec -it nginx2 /bin/bash
ping nginx1容器的ip别名webtest可以ping通，即使nginx1容器的ip变了也可以通

docker容器的网络模式

docker run创建docker容器时，可以用--net选项指定容器的网络模式，Docker有以下4种网络模式：

bridge模式：使--net =bridge指定，默认设置；
host模式：使--net =host指定
none模式：使--net =none指定；
container模式：使用--net =container:NAME orID指定

bridge模式

默认选择bridge的情况下，容器启动后会通过DHCP获取一个地址

创建桥接网络

[root@master ~]# docker run --name bridge -it  --privileged=true centos  bash
[root@5f384284ef6e /]# ip addr
1: 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 forever
52: eth0@if53: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 02:42:ac:11:00:05 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 172.17.0.5/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

案例 1: Web 应用容器

首先，创建一个 Dockerfile，用于构建包含你的 Web 应用的镜像。

FROM nginx:latest
COPY ./webapp /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80

上述 Dockerfile 使用 nginx 镜像作为基础镜像，将 Web 应用文件复制到容器中，并暴露容器的 80 端口

构建镜像并命名为 mywebapp

docker build -t mywebapp .

运行容器，并将容器的 80 端口映射到宿主机的 8080 端口

docker run -d --name mywebapp -p 8080:80 mywebapp

现在可以通过访问 http://宿主机IP:8080 来访问Web 应用

案例 2: 多个容器通信

一个应用，由多个容器组成，需要进行容器间的通信

创建一个自定义网络，用于容器间的通信

docker network create mynetwork

启动 Web 服务器容器，并连接到自定义网络

docker run -d --name webserver --network=mynetwork mywebserver
#mywebserver 是包含 Web 服务器的镜像

启动数据库容器，并连接到同一自定义网络

docker run -d --name database --network=mynetwork mydatabase
#mydatabase 是包含数据库服务的镜像

现在，Web 服务器容器和数据库容器都连接到同一个自定义网络 mynetwork，它们可以使用容器名称进行通信。例如，在 Web 服务器容器中，可以使用数据库容器的名称 database 来连接数据库

host网络模式

Host 网络模式是 Docker 中的一种网络模式，它与默认的 bridge 模式不同。在 Host 网络模式下，容器与宿主机共享网络命名空间，直接使用宿主机的网络接口进行通信，而不是创建一个单独的网络栈

网络共享： 容器直接使用宿主机的网络接口，与宿主机共享相同的 IP 地址和网络配置。这使得容器可以直接访问宿主机所连接的网络，并且无需进行端口映射。
网络性能： 由于容器与宿主机共享网络栈，容器中的网络性能通常更高。容器与宿主机之间的通信不需要经过网络桥接层，减少了网络转发的开销
要使用 Host 网络模式启动容器，可以在 docker run 命令中使用 --net=host 参数

[root@master data]# docker run --name host -it --net=host --privileged=true centos  bash
[root@master /]# ip addr
1: 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 forever
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:65:10:9b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.16.40.129/24 brd 172.16.40.255 scope global noprefixroute ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::df71:a790:6b25:5518/64 scope link noprefixroute
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: docker0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 02:42:ca:61:36:cd 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:caff:fe61:36cd/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
4: flannel.1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UNKNOWN group default
    link/ether 32:c1:bc:d7:fe:b5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.244.0.0/32 scope global flannel.1
    ......

需要注意以下几点：

在 Host 网络模式下，容器将无法使用宿主机上已占用的端口。因此，在启动容器之前，请确保宿主机上的相应端口未被其他服务占用。
Host 网络模式会使容器与宿主机紧密耦合，容器将直接使用宿主机的网络资源。因此，需要谨慎使用 Host 网络模式，以确保安全性和隔离性。
使用 Host 网络模式时，容器的网络配置（例如 IP 地址、子网掩码、网关等）将与宿主机完全相同，无需进行额外的网络配置。

Host 网络模式适用于一些特定的场景，如需要容器直接与宿主机网络进行交互、需要最大限度提高网络性能的情况等。

案例1：容器化的网络监控工具

我现在需要在容器中运行一个网络监控工具，用于监视宿主机的网络连接和流量。使用 Host 网络模式可以让容器直接访问宿主机的网络接口，以实时监控网络流量和连接状态

创建一个 Dockerfile，用于构建包含网络监控工具的镜像。例如，使用 tcpdump 工具进行网络抓包。

FROM ubuntu:latest
RUN apt-get update && apt-get install -y tcpdump

构建镜像并命名为 network-monitor。

docker build -t network-monitor .

运行容器，并使用 Host 网络模式。

docker run -d --net=host --name network-monitor network-monitor tcpdump -i eth0

现在，网络监控容器将以 Host 网络模式运行，直接访问宿主机的网络接口 eth0。可以在容器中使用 tcpdump 工具来捕获和分析宿主机上的网络流量

container模式

Docker网络container模式是指，创建新容器的时候，通过--net container参数，指定其和已经存在的某个容器共享一个 Network Namespace。使它们可以直接使用 localhost 来进行通信，就像在同一台主机上运行的进程一样。容器模式可以在容器之间提供高性能的通信，并且不需要进行端口映射或使用网络地址转换（NAT），如下图所示，右方黄色新创建的container，其网卡共享左边容器。因此就不会拥有自己独立的 IP，而是共享左边容器的 IP 172.17.0.2,端口范围等网络资源，两个容器的进程通过 lo 网卡设备通信

Docker网络模式和案例分享_IT_02

container网络模式

[root@master data]# docker run --name container2 --net=container  -it --privileged=true centos
[root@f483c8e3f46c /]# ip addr
1: 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 forever

none模式

Docker网络none模式是指创建的容器没有网络地址，只有lo网卡,在无网络模式下，容器没有网络接口，无法与外部网络通信。该模式主要用于一些特殊场景，如只需要运行一个进程的容器或与网络无关的容器。

[root@master data]# docker run -itd  --name none --net=none --privileged=true centos
f483c8e3f46c65be442989ab0828ccc6f424f53a71809e49a2fdf2f692b11ff7
[root@master data]# docker exec -it none /bin/bash
[root@f483c8e3f46c /]# ip addr
#只有本地lo地址
1: 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 forever