docker网络
安装Docker时，它会自动创建三个网络，bridge（创建容器默认连接到此网络）、 none 、host
docker network ls #查看docker网络列表
Docker 网络实现原理
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直接通过 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。
docker run -d --name test1 -P nginx #随机映射端口( 从32768开始)
docker run -d --name test2 -p 43000:80 nginx #指定映射端口
Docker 的网络模式
**Host:**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。容器与宿主机共享网络命名空间
**Container:**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。容器与指定的容器共享网络命名空间
**None:**该模式关闭了容器的网络功能。容器拥有独自的网络命名空间，但没有任何网络设置
**Bridge:**默认为该模式，此模式会为每一个容器分配、设置IP等，并将容器连接到一个docker0虚拟网桥，通过docker0网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。容器拥有独自的网络命名空间，且拥有独立的IP、端口、路由等。使用veth pair连接docker0网桥，并以docker0网桥为默认网关
**自定义网络:**使用docker network create创建一个自定义的网络
使用docker run创建Docker容器时，可以用 --net 或 --network 选项指定容器的网络模式
Host模式：使用 --net=host 指定
Container模式：使用 --net=container:NAME_or_ID 指定。
None模式：使用 --net=none 指定
Bridge模式：使用 --net=bridge 指定，默认设置，可省略
网络模式详解
host模式
相当于Vmware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但没有独立IP地址。 Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离，如PID Namespace隔离进程，Mount Namespace隔离文件系统，Network Namespace隔离网络等。 一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境，包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。 一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。 但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。
container模式
在理解了host模式后，这个模式也就好理解了。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。 docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash #–name 选项可以给容器创建一个友好的自定义名称
docker ps -a
docker run -itd --name sy1 --net=container:5dff5be413ef docker.io/centos:7 /bin/bash
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 922c9d44c5b2 #查看容器进程号
ls -l /proc/36872/ns #查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号
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。这种网络模式下容器只有lo回环网络，没有其他网卡。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。
Bridge模式
bridge模式是docker的默认网络模式，不写–net参数，就是bridge模式。
相当于Vmware中的 nat 模式，容器使用独立network Namespace，并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信，此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等，并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。
（1）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。
（2）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。veth设备总是成对出现的，它们组成了一个数据的通道，数据从一个设备进入，就会从另一个设备出来。因此，veth设备常用来连接两个网络设备。
（3）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veth*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。
（4）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。
自定义网络
#直接使用bridge，无法支持指定IP运行docker
docker run -itd --name test1 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
#可以先自定义网络，再使用指定IP运行docker
docker network create --subnet=172.20.0.0/24 mynetwork1
docker run -itd --name tes --net mynetwork1 --ip 172.20.0.10 centos:7 /bin/bash
Docker 资源控制
CPU 资源控制
cgroups，是一个非常强大的linux内核工具，他不仅可以限制被 namespace 隔离起来的资源， 还可以为资源设置权重、计算使用量、操控进程启停等等。 所以 cgroups（ Control groups） 实现了对资源的配额和度量。
cgroups四大功能
- 资源限制：可以对任务使用的资源总额进行限制
- 优先级分配：通过分配的cpu时间片数量以及磁盘IO带宽大小，实际上相当于控制了任务运行优先级
- 资源统计：可以统计系统的资源使用量，如cpu时长，内存用量等
- 任务控制：cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作
设置CPU使用率上限
Linux 通过 CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平调度器）来调度各个进程对 CPU 的使用。CFS 默认的调度周期是 100ms,我们可以设置每个容器进程的调度周期，以及在这个周期内各个容器最多能使用多少 CPU 时间
-cpu-period 即可设置调度周期，使用 --cpu-quota 即可设置在每个周期内容器能使用的 CPU 时间。两者可以配合使用。CFS周期的有效范围是 1ms1s，对应的 --cpu-period 的数值范围是 1000100000（微秒）
容器的CPU配额必须不小于1ms，即–cpu-quota 的值必须 >= 1000
查看CPU使用率
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
docker ps -a
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/848911b73c4ba90a6b26bb3235d91f9c38e52f48f5d3cd7352f510aabf8d83d2
cat cpu.cfs_period_us cpu.cfs_quota_us
100000
-1
#cpu.cfs_period_us：cpu分配的周期(微秒，所以文件名中用 us 表示），默认为100000。
#cpu.cfs_quota_us：表示该control group限制占用的时间（微秒），默认为-1，表示不限制。 如果设为50000，表示占用50000/100000=50%的CPU。
测试CPU使用率
docker exec -it 848911b73c4b bash
vi cpu.sh
#!/bin/bash
i=0
while true
do
let i++
done
chmod +x cpu.sh
./cpu.sh &
exit
另一个终端使用top查看
① 进入容器写一个死循环脚本
② 执行脚本
③ 重新开一个终端进行查看，可以看到CPU已经被占满
设置CPU使用率
#设置50%的比例分配CPU使用时间上限
docker run -itd --name test2 --cpu-quota 50000 centos:7 /bin/bash #可以重新创建一个容器并设置限额
或者
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/848911b73c4ba90a6b26bb3235d91f9c38e52f48f5d3cd7352f510aabf8d83d2/echo 50000 > cpu.cfs_quota_us
docker exec -it 848911b73c4b /bin/bash./cpu.sh
exit
top #可以看到cpu占用率接近50%，cgroups对cpu的控制起了效果
设置CPU资源占用比（设置多个容器时才有效）
Docker 通过–cpu-shares 指定 CPU 份额，默认值为1024，值为1024的倍数。 #创建两个容器为 c1 和 c2，若只有这两个容器，设置容器的权重，使得c1和c2的CPU资源占比为2/3和1/3。
docker run -itd --name c1 --cpu-shares 1024 centos:7
docker run -itd --name c2 --cpu-shares 512 centos:7
#分别进入容器，进行压力测试
docker exec -it 306df4b1342f bash
yum install -y epel-release
yum install stress -y
stress -c 4 #产生四个进程，每个进程都反复不停的计算随机数的平方根
#查看容器的运行状态（动态更新）
docker stats
设置容器绑定指定的CPU
#先分配虚拟机4个CPU核数
docker run -itd --name c2 --cpuset-cpus 1,3 centos:7 /bin/bash
#进入容器，进行压力测试
yum install -y epel-release
yum install stress -y
stress -c 4
exit
#退出容器，执行 top 命令再按 1 查看CPU使用情况。
对内存使用进行限制
创建指定物理内存的容器
-m(--memory=)选项用于限制容器可以使用的最大内存
docker run -itd --name test2 -m 512m centos:7 /bin/bash
docker stats
创建指定物理内存和swap的容器
docker run -itd --name test3 -m 512m --memory-swap 1g centos:7 /bin/bash
强调一下，--memory-swap是必须要与--memory一起使用的
正常情况下，--memory-swap的值包含容器可用内存和可用swap
所以-m 300m --memory-swap=1g 的含义为:容器可以使用300M 的物理内存，并且可以使用700M (1G - 300M）的swap
如果--memory-swap设置为0或者不设置，则容器可以使用的swap大小为-m值的两倍
如果--memory-swap的值和-m值相同，则容器不能使用swap
如果--memory-Swap值为-1，它表示容器程序使用的内存受限，而可以使用的swap空间使用不受限制（宿主机有多少，swap容器就可以使用多少)
对磁盘IO配额控制（blkio）的限制
设置限制项
--device-read-bps：限制某个设备上的读速度bps（数据量），单位可以是kb、mb(M)或者gb。
例：docker run -itd --name tset4 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:7 /bin/bash
--device-write-bps ： 限制某个设备上的写速度bps（数据量），单位可以是kb、mb(M)或者gb。
例：docker run -itd --name test5 --device-write-bps /dev/sda:1M centos:7 /bin/bash
--device-read-iops ：限制读某个设备的iops（次数）
--device-write-iops ：限制写入某个设备的iops（次数）
通过dd来验证写速度
docker exec -it 281e623c92cc bash #进入容器
dd if=/dev/zero of=test.out bs=1M count=50 oflag=direct #添加oflag参数以规避掉文件系统cache
清理docker占用的磁盘空间
docker system prune -a #可以用于清理磁盘，删除关闭的容器、无用的数据卷和网络
