Docker网络，网络工程师还不赶紧收藏！

Posted 2021-07-30 新网工李白

学习Docker网络前建议清空所有环境

docker rmi -f $(docker images -aq )

每启动一个docker容器,docker就会给docker容器分配一个ip。

只要安装了docker,就会有一个网卡docker0 ( 桥接模式,使用的是evth-pair技术 )

跟这网络工程师一起学Docker网络😍

1️⃣什么是Evth-pair

Evth-pair就是一对的虚拟设备接口,他们都是成对出现的,一段连着协议,一段彼此相连.正因为这个特性,evth-pair 充当一个桥梁,连接各种虚拟网络设备。

OpenStac，Docker容器之间的连接, OVS的连接,都是使用 evth-pair 技术.

2️⃣容器与容器的连通

• linux与docker容器之间通过docker0是可以ping通的
• docker容器与容器之间是可以相互ping通的

分析：tomcat01和tomcat02公用一个路由器，所有的容器在不指定网络的情况下，都用docker0，dockers默认给每个容器分配一个可用的IP地址。

3️⃣结论

• Docker使用的是Linux的桥接，宿主机是一个Docker容器的网桥docker0
• Docker中所有的网络接口都是虚拟，虚拟网卡转发效率高

容器删除，对应的Evth-pair就会消失

 docker exec -it tomect01 ip addr

删除tomec01

查看Evth-pair消失

4️⃣概述

容器的接口与连接到Bridge上的veth接口，形成veth-pair，默认的Bridge网络，网关默认是docker0。
默认的Bridge网络，docker0的地址是172.17.0.1/24，而第一个接入的设备，则IP地址为172.17.0.2/24…以此内推。

5️⃣查看Bridge网络的相关命令

1.ifconfig命令：
宿主机上：
docker0接口信息：可以理解为Bridge的SVI口。

ens和lo接口：可以理解为宿主机的物理接口。

veth-pair接口：Bridge上连接容器的接口。

容器中：
通过docker exec -it xxx（容器名称）ifconfig进行查看：
可以看到容器的’物理接口’和回还口信息。

2.查看Bridge上接口信息：
CentOS8为例，命令为bridge link，结果为如下：

可以看到，2个veth接口和docker0连接在这个Bridge上。

3.查看容器与Bridge上的veth接口的对应关系：
方法1：使用脚本，查看容器ID和veth的对应关系。具体方法请参考：https://blog.csdn.net/tushanpeipei/article/details/116077454，执行结果如下：

方案二：通过索引来对比：

4.docker inspect network命令：
命令如下：

其中，使用jq查看IPAM.Config的信息和此网络的IP、网关信息：

Containers的信息为此网络连接的容器信息：

三、使用主机名进行通信
1.问题：
连接到默认的Bridge的容器，互相可以使用IP地址来通信，但是无法使用主机名来通信。

2.解决方案：
使用–link来通信。

3.注意点：
–link的原理其实就是在本地添加了对方主机名称和IP地址的映射，但是对端并没有，所以对端依旧无法通过本端的主机名与本端进行通信。容器内映射信息如下：

6️⃣自定义bridge网络

一、 自定义与默认的bridge的关系图示：

二、命令：
1.创建bridge网络：
docker network create -d bridge --subnet x.x.x.x/x(子网地址) --gateway x.x.x.x bridge-net1，创建一个名为bridge-net1的网络。

2.将容器连接到自定义bridge网络：
容器RUN时连接：

 docker run -it --name docker-net1 --network bridge-net1(网络名称) prin/centos-vim-ifconfig /bin/bash
 docker run -it --name docker-net2 --network bridge-net1(网络名称) prin/centos-vim-ifconfig /bin/bash 

容器已经RUN后连接：

docker network connect bridge-net1(网络名称)  docker-net1(容器名称)

3.查看自定义网络的相关信息：
1.可以使用命令docker inspect bridge-net1查看详细信息：

2.在宿主机上使用ifconfig，可以看到产生了如下的接口：
其中br-xxxxx相当于默认bridge的docker0接口。veth接口则是bridge-net1上连接到容器的虚拟接口。

三、特点：
1.在自定义bridge上连接的容器，默认就可以用对方名称进行通信：

2.不同bridge之间能够互相通信的原因是使用了Docker Engine上的DNS Resolver，直接对IP地址进行解析：

3.不同bridge上的容器天生隔离：

4.同一个容器可以接入到多个bridge上，例如经典三件套：nginx-django-psql

7️⃣Host网络

一、概述：
Host网络是默认存在的网络，借用了宿主机的网络。

二、命令：
将容器连接到host网络：

docker run -it --name centos_host --network=host prin/centos-vim-ifconfig /bin/bash

查看接口信息：
ifconfig：可以看到和宿主机的一样。

三、注意：
如果在host的容器和宿主上同时开放一个端口，会报错。

None网络：
一、概述：
none网络是默认存在的网络，默认只有一个回环接口，无法与外界通信。

二、命令：
将容器设置为none网络：

docker run -it --name centos_none --network=none prin/centos-vim-ifconfig /bin/bash

查看容器接口信息：
ifconfig：可以看到只有lo接口。

8️⃣Vxlan网络

一、目的：
连接不同宿主机上的容器，创建集群。

二、原理：
图示：

在不同宿主机的容器上创建eth1接口，在同一网段，建立overlay的隧道。同时eth0作为underlay的接口，保证底层能够通信。
当Host1和Host2上容器通信时，首先进行overlay的封装，然后再进行underlay的封装，然后将数据发送到对端，对端再进行解封装。

三、纯手工方式：
注意：此方式不推荐，了解即可；后续笔记中记录自动化的方式。
步骤：
1.准备两个虚拟机Docker_docker1(10.1.1.1)，Docker_docker2(10.1.1.2)，并修改主机名称：

2.分别在两台设备上设置变量：

3.在两台设备上下载并解压分布式存储文件。资源可以在网上搜索etcd-v(版本号) -linux-amd64进行下载：

4.使用脚本在两台设备上激活服务：
Docker_docker1：

Docker_docker2:同理

5.在两台设备上分布查看集群状况：

6.停止docker服务，并使用etcd集群重新启动docker：

7.在一台设备上创建Overlay网络，默认会同步到集群中：

8.分布在宿主机上创建容器，连接到overlay网络中：

9.测试网络通信状况(在容器里面互相ping对端名称)和查看网络信息(dockek network ls/docker network inspect qyt_overlay )。

9️⃣物理VLAN网络（MAC VLAN）

一、概念：
在宿主机上使用子接口的方式，将容器接入到vlan中，以保证通信，其应用场景少。

二、图示：
同一个宿主机中：类似于单臂路由。

不同主机中的容器通信：两个物理主机连接到同一个VLAN，IP在同一网段进行通信。

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