Docker网络原理详解
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Docker网络原理详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
Docker网络原理
理解docker0
Dokcer是如何处理网络访问的
[root@docker01 ~]# docker run -d -P --name tomcat01 tomcat
发现容器启动的时候会得到一个eth0@if32 ip地址，这是docker分配的。
# 查看容器的内部网络地址
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat01 ip a
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
31: eth0@if32: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
# 思考:linux能不能ping通容器内部!
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat01 ip a
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
31: eth0@if32: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
[root@docker01 ~]# ping 172.17.0.2
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.075 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.053 ms
结论:linux主机可以ping通dokcer容器内部
evth-pair技术
1. 我们每启动一个docker容器，docker就会给docker容器分配一个ip，我们只有安装了dokcer，就会有一个默认的网卡docker0。
桥接模式，使用的技术是evth-pair技术！
我们发现这个容器带来的网卡，都是一对对的
evth-pair 就是一对虚拟设备接口，他们都是成对出现的，一段连着协议，一段彼此相连
正因为有这个特性，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，都是使用的evth-pair技术
我们来测试一下tomcat01和tomcat02是否可以ping通！
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat02 ping 172.17.0.2
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.268 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.041 ms
结论:容器和容器之间是可以互相ping通的！！！
Docker使用的是Linux的桥接，宿主机中的Docker0(路由器)是容器与容器之间通信的网桥
结论：
1. tomcat01 和 tomcat02 是公用的一个路由器，docker0！！！
2. 所有的容器不指定网络的情况下，都是docker0路由的，docker会给我们容器分配一个默认的可用IP。
3. Docker中所有的网络接口都是虚拟的，虚拟的网络接口转发效率高！！！(内网传递文件)
4. 只要容器删除，对应的一对网桥就没了
–link原理详解
思考一个场景，我们编写了一个微服务，database url=ip，项目不重启，数据库ip换掉了，我们希望可以处理这个问题，可以使用名字来进行访问容器
[root@docker01 ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS
82cc06227f07 tomcat "catalina.sh run" 24 seconds ago Up 22 seconds 0.0.0.0:49153->8080/tcp,
ded1034bc67c tomcat "catalina.sh run" 10 hours ago Up 4 seconds 0.0.0.0:49154->8080/tcp,
# 使用容器名,容器与容器之间是无法ping通的。
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat02 ping tomcat01
ping: tomcat01: Name or service not known
# 使用--link可以解决网络连通问题
[root@docker01 ~]# docker run -d -P --name tomcat03 --link tomcat02 tomcat
a380f84173f727160ac3e1873fc02b048eae8739be78f67832e4598f0760dea8
# 加了--link,使用容器名,容器与容器之间也是可以ping通的
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat03 ping tomcat02
PING tomcat02 (172.17.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from tomcat02 (172.17.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.088 ms
64 bytes from tomcat02 (172.17.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.122 ms
64 bytes from tomcat02 (172.17.0.3): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.094 ms
# 反向使用容器名,容器与容器之间依然是无法ping通的。
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat02 ping tomcat03
ping: tomcat03: Name or service not known
# 查看tomcat03的hosts文件配置
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat03 cat /etc/hosts
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
ff00::0 ip6-mcastprefix
ff02::1 ip6-allnodes
ff02::2 ip6-allrouters
172.17.0.3 tomcat02 ded1034bc67c # 添加了tomcat02的容器名，与容器的ip做了映射(因此可以使用容器名进行网络连接)
172.17.0.4 a380f84173f7
# 查看tomcat02的hosts文件配置
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat02 cat /etc/hosts
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
ff00::0 ip6-mcastprefix
ff02::1 ip6-allnodes
ff02::2 ip6-allrouters
172.17.0.3 ded1034bc67c # 没有做映射(无法使用容器名进行网络连接)
结论: --link就是我们在hosts配置中增加了一个172.17.0.3 tomcat02 ded1034bc67c
结论：
其实这个tomcat03就是在本地配置了tomcat02的配置
我们现在使用Docker以及不建议使用–link了
自定义网络，不适用Docker0
docker0的问题，它不支持容器名称连接访问！！！
自定义网络
# 查看所有的docker网络
[root@docker01 ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
8d86283631e5 bridge bridge local
e185b787c28e host host local
01c19cbebe06 none null local
网络模式
bridge：桥接模式 dodker (默认，自己创建也使用bridge) none：不配置网络 host：和宿主机共享网络 container：容器内网络连通！（用的少！局限性很大）
自定义一个网络
# --driver 指定网络模式 # --subnet 指定子网地址 # --gateway 指定网关地址 # mynet 网卡名 docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.0/16 --gateway 192.168.0.1 mynet
# 清空所有的容器
[root@docker01 ~]# docker rm -f `docker ps -qa`
# 我们直接启动容器的命令(默认加参数 --net bridge),而这个就是我们的docker0
docker run -d -P --name tomcat01 --net bridge tomcat
docker run -d -P --name tomcat01 tomcat
docker0的特点，默认，域名不能访问，--link可以打通连接！
- 我们可以自定义一个网络
# --driver bridge 桥接模式
# --subnet 192.168.0.0/16 子网地址
# --gateway 192.168.0.1 网关地址
[root@docker01 ~]# docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.0/16 --gateway 192.168.0.1 mynet
05a0b41b0ec470afcf9cee3af9e1afd2f4e6ab7665912ca949aa65d79af3d4b0
# 创建两个容器使用我们自定义的网络mynet
[root@docker01 ~]# docker run -d -P --name tomcat-net-01 --net mynet tomcat
46c0ca2ee004fc2f9480c94670b5919b48d056931c4c8ee87a2f745942a3d2fe
[root@docker01 ~]# docker run -d -P --name tomcat-net-02 --net mynet tomcat
5a72dfc63a90a2ee92d05e256f3cab1db860efe48ee93bf756612e6f78d62e28
# 查看我们自定义的网络信息
[root@docker01 ~]# docker network inspect mynet
[
{
"Name": "mynet",
"Id": "05a0b41b0ec470afcf9cee3af9e1afd2f4e6ab7665912ca949aa65d79af3d4b0",
"Created": "2021-07-30T11:19:14.217679899+08:00",
"Scope": "local",
"Driver": "bridge",
"EnableIPv6": false,
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": {},
"Config": [
{
"Subnet": "192.168.0.0/16",
"Gateway": "192.168.0.1"
}
]
},
"Internal": false,
"Attachable": false,
"Ingress": false,
"ConfigFrom": {
"Network": ""
},
"ConfigOnly": false,
"Containers": {
"46c0ca2ee004fc2f9480c94670b5919b48d056931c4c8ee87a2f745942a3d2fe": {
"Name": "tomcat-net-01",
"EndpointID": "072216838c62a2d8c436483f21a28d1b0cc84eb875442f7eceec9af101ea8bac",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:02",
"IPv4Address": "192.168.0.2/16",
"IPv6Address": ""
},
"5a72dfc63a90a2ee92d05e256f3cab1db860efe48ee93bf756612e6f78d62e28": {
"Name": "tomcat-net-02",
"EndpointID": "327922b893c524d0416f6baf8d4d378199b5c7b412c7addce617467c09716f77",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:03",
"IPv4Address": "192.168.0.3/16",
"IPv6Address": ""
}
},
"Options": {},
"Labels": {}
}
]
# 再次测试ping连接
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat-net-01 ping 192.168.0.3
PING 192.168.0.3 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.0.3: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.141 ms
64 bytes from 192.168.0.3: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.085 ms
# 现在不使用--link也可以ping名字了
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat-net-01 ping tomcat-net-02
PING tomcat-net-02 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from tomcat-net-02.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.032 ms
64 bytes from tomcat-net-02.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.084 ms
结论:
我们自定义的网络docker都已经帮我们维护好了对应的关系，推荐我们平时这样使用网络！
不同的集群可以使用不同的网络，保证了集群的安全和健康！！！
# 创建两个容器,使用默认的网关docker0
[root@docker01 ~]# docker run -d -P --name tomcat01 --net bridge tomcat
ba47cdb9d5a62bbe8d805361c74f8f991452731514a4ba6f9a1041b7012c18db
[root@docker01 ~]# docker run -d -P --name tomcat02 tomcat
c079eb26867546f60054de96ebcdeaa0538fbd4ee7ed264355340158375365c7
[root@docker01 ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
c079eb268675 tomcat "catalina.sh run" 2 seconds ago Up 2 seconds 0.0.0.0:49160->8080/tcp, :::49160->8080/tcp tomcat02
5a72dfc63a90 tomcat "catalina.sh run" 55 minutes ago Up 55 minutes 0.0.0.0:49159->8080/tcp, :::49159->8080/tcp tomcat-net-02
46c0ca2ee004 tomcat "catalina.sh run" 55 minutes ago Up 55 minutes 0.0.0.0:49158->8080/tcp, :::49158->8080/tcp tomcat-net-01
ba47cdb9d5a6 tomcat "catalina.sh run" 2 hours ago Up 2 hours 0.0.0.0:49157->8080/tcp, :::49157->8080/tcp tomcat01
# 测试,我们使用Docker0网关的tomcat01是无法ping通自定义网关mynet的tomcat-net-01的
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat01 ping tomcat-net-01
ping: tomcat-net-01: Name or service not known
Docker网络连通
如上图所示：如果我们想要将 tomcat-01 能够连接上 tomcat-net-01，
又要确保网卡与网卡之间的网络环境是独立的，那么我就需要将tomcat-01与自定义的网卡mynet打通网络。docker network connect mynet tomcat01 # 打通 tomcat01 和 mynet 之间的网络
# 打通 tomcat01 和 mynet 之间的网络
[root@docker01 ~]# docker network connect mynet tomcat01
# 连通之后就是将tomcat01放到了mynet网络下
# 一个容器两个ip地址 相当于:公网ip和私网ip
[root@docker01 ~]# docker network inspect mynet
[
{
"Name": "mynet",
"Id": "05a0b41b0ec470afcf9cee3af9e1afd2f4e6ab7665912ca949aa65d79af3d4b0",
"Created": "2021-07-30T11:19:14.217679899+08:00",
"Scope": "local",
"Driver": "bridge",
"EnableIPv6": false,
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": {},
"Config": [
{
"Subnet": "192.168.0.0/16",
"Gateway": "192.168.0.1"
}
]
},
"Internal": false,
"Attachable": false,
"Ingress": false,
"ConfigFrom": {
"Network": ""
},
"ConfigOnly": false,
"Containers": {
"46c0ca2ee004fc2f9480c94670b5919b48d056931c4c8ee87a2f745942a3d2fe": {
"Name": "tomcat-net-01",
"EndpointID": "072216838c62a2d8c436483f21a28d1b0cc84eb875442f7eceec9af101ea8bac",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:02",
"IPv4Address": "192.168.0.2/16",
"IPv6Address": ""
},
"5a72dfc63a90a2ee92d05e256f3cab1db860efe48ee93bf756612e6f78d62e28": {
"Name": "tomcat-net-02",
"EndpointID": "327922b893c524d0416f6baf8d4d378199b5c7b412c7addce617467c09716f77",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:03",
"IPv4Address": "192.168.0.3/16",
"IPv6Address": ""
},
"ba47cdb9d5a62bbe8d805361c74f8f991452731514a4ba6f9a1041b7012c18db": {
"Name": "tomcat01",
"EndpointID": "f6cdc1e280ea85e185b8f4c97df1db052c6367565c779a2b9be433d0973c5711",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:04",
"IPv4Address": "192.168.0.4/16",
"IPv6Address": ""
}
},
"Options": {},
"Labels": {}
}
]
# 打通网络之后,测试连接
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat01 ping -c1 tomcat-net-01
PING tomcat-net-01 (192.168.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from tomcat-net-01.mynet (192.168.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.211 ms
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat01 ping -c1 tomcat-net-02
PING tomcat-net-02 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from tomcat-net-02.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.117 ms
# tomcat02没有打通网络,依旧连接不上
[root@docker01 ~]# docker exec -it tomcat02 ping -c1 tomcat-net-02
ping: tomcat-net-02: Name or service not known
以上是关于Docker网络原理详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章