Docker的网络隔离和通信

Posted 2021-12-15 明镜清玄子

Docker的网络隔离和通信

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Docker的网络类型

说到docker的网络隔离和网络通信，首先我们要了解docker的网络基础，然后我们才能轻松的操作。

实现原理

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网桥的网段分配给容器一个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，这样容器之间就能够通过容器的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通过直接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 参数来启用，访问容器的时候就通过[宿主机IP]:[容器端口]访问容器。

四类网络模式

Docker网络模式	配置	说明
host模式	–net=host	容器和宿主机共享Network namespace。
container模式	–net=container:NAME_or_ID	容器和另外一个容器共享Network namespace。 kubernetes中的pod就是多个容器共享一个Network namespace。
none模式	–net=none	容器有独立的Network namespace，但并没有对其进行任何网络设置，如分配veth pair 和网桥连接，配置IP等。
bridge模式	–net=bridge	（默认为该模式）

host模式

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，而是使用宿主机的IP和端口。但是，容器的其他方面，如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的。

使用host模式的容器可以直接使用宿主机的IP地址与外界通信，容器内部的服务端口也可以使用宿主机的端口，不需要进行NAT，host最大的优势就是网络性能比较好，但是docker host上已经使用的端口就不能再用了，网络的隔离性不好。

简单说：和宿主机公用一样的网络ip，就像直接跑在宿主机上的进程一样使用

container模式

这个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，其他的如文件系统、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。

简单说:直接使用别人的网络，两个容器的网络仿佛是一个

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。需要我们自己为Docker容器添加网卡、配置IP等。

这种网络模式下容器只有lo回环网络，没有其他网卡。none模式可以在容器创建时通过--network=none来指定。这种类型的网络没有办法联网，封闭的网络能很好的保证容器的安全性。

简单说:无网络,但是这个后面可以通过创建iptales规则进行设置的

bridge模式

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，Docker将veth pair设备的一端放在新创建的容器中，并命名为eth0（容器的网卡），另一端放在主机中，以vethxxx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。

bridge模式是docker的默认网络模式，不写--net参数，就是bridge模式。使用docker run -p时，docker实际是在iptables做了DNAT规则，实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL查看。

简单说:常用的网络规则

容器网络常用指令：

1、查看网桥，只是出自bridge-utils
brctl  show docker0   
2、创建网络 test-network
docker network create test-network
3、将php容器或其他容器加入到test-network网络
docker network connect test-network php
4、 查看网络
docker network ls
5、 断开和移除网络
移除网络之前需要断开所有连接到网络的容器：docker network disconnet test-network php
移除网络：docker network rm test-network
6、 查看网络内部信息
docker network inspect test-network
7、使用上面创建的网络
docker run -d --name=web3 --network=test-obj nginx  
8、使用host模式
docker container run -d --name=web5 --net=host nginx    
9、获取独立的namespace  但不为容器配置网络
docker container run -d --name=web5 --net=none nginx
10、使用和某个容器同样的网络
docker container run -itd --name=bs3 --net=container:bs1 busybox
11、运行在网桥后，端口映射出来
docker run -d  -p 3308:3306  --name=web3 --network=test-obj nginx  
11、查看某个容器的ip
docker inspect ID
复制代码

常见的需求：

a.通信

看完上面的描述，相必大家对docker的网络已经有个初步认识，那么如何让docker之间进行通信呢，共有如下几种方式

方式一：两个容器公用宿主机网络

方式二：两个容器公用某个容器网络

方式三：两个创建在同一网桥下

方式四：在不同网桥下，进行端口映射

b.隔离

方式一：把容器放在不同的网桥后面

方式二：直接设置成none 

简单案例

需求：在同一网桥下，创建两个容器，能够互通

docker network create --subnet=172.19.0.0/16 bind
docker network ls
docker run -itd --name test1 --net bind --ip 172.19.0.103 centos:latest /usr/sbin/init
docker run -itd --name test2 --net bind --ip 172.19.0.102 centos:latest /usr/sbin/init
docker inspect test1 | grep IPAddress
docker exec -it test1 /bin/bash
ping 172.19.0.102