一、Docker网络
1.1 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机（端口映射），即 docker run 创建容器时候，通过 -p 或者 -P 参数来启用。访问容器的时候，就通过 [宿主机IP]:[映射端口] 访问容器。
1.2 为容器创建端口映射
端口映射，底层原理实际是做了一个DNAT转换。
方法一：随机映射端口（从32768开始）
docker run -itd --name=为容器指定名称 -P 镜像名称
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方法二：指定映射端口
docker run -itd --name=为容器指定名称 -p 宿主机端口:容器端口 镜像名称
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示例1：
#随机映射端口
docker run -itd --name web1 -P nginx
#查看映射端口号
docker ps -a
#使用宿主机IP:映射端口访问测试
curl http://192.168.3.100:49153
#指定映射端口，将容器的80端口映射到宿主机的48888端口 docker run -itd --name web2 -p 48888:80 nginx #使用宿主机IP:映射端口访问测试 curl http://192.168.3.100:48888
[root@node01 ~]# netstat -natp | grep docker
tcp 0 0 0.0.0.0:48888 0.0.0.0:* LISTEN 37661/docker-proxy
tcp6 0 0 :::48888 :::* LISTEN 37667/docker-proxy
[root@node01 ~]# iptables -nL -t nat
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DOCKER all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 ADDRTYPE match dst-type LOCAL
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DOCKER all -- 0.0.0.0/0 !127.0.0.0/8 ADDRTYPE match dst-type LOCAL
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
MASQUERADE all -- 172.17.0.0/16 0.0.0.0/0
MASQUERADE all -- 172.19.0.0/16 0.0.0.0/0
RETURN all -- 192.168.122.0/24 224.0.0.0/24
RETURN all -- 192.168.122.0/24 255.255.255.255
MASQUERADE tcp -- 192.168.122.0/24 !192.168.122.0/24 masq ports: 1024-65535
MASQUERADE udp -- 192.168.122.0/24 !192.168.122.0/24 masq ports: 1024-65535
MASQUERADE all -- 192.168.122.0/24 !192.168.122.0/24
MASQUERADE tcp -- 172.17.0.2 172.17.0.2 tcp dpt:80
Chain DOCKER (2 references)
target prot opt source destination
RETURN all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
RETURN all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:48888 to:172.17.0.2:80
[root@node01 ~]#
二、Docker的网络模式
2.1 Docker的网络模式（4+1）
- Host： 容器不会虚拟出自己的网卡，配置主机的IP等,而是使用宿主机的IP和端口
- 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
- None： 该模式关闭了容器的网络功能。
- 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 的虚拟网桥，通过docker 0 网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。
- 自定义网络
在安装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。
2.2 查看docker 的网络列表
在安装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。
#查看docker的网络列表
docker network ls
或者
docker network list
2.3 指定容器网络模式
#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。
●none模式：使用 --net=none 指定。
●container模式：使用--net=container:NAME/ID指定。
●bridge模式：使用 --net=bridge 指定，默认设置，可省略。
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三、Docker网络模式详解
3.1 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NetworkNamespace。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NetworkNamespace，而是和宿主机共用一个NetworkNamespace。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。
容器和宿主机共享网络命名空间，但没有独立IP地址，使用宿主机的IP地址，和宿主机共享端口范围，例如宿主机使用了80端口，那么容器不能使用80端口。这种模式比较方便，但不安全。
示例：
#创建容器tt1，指定网络模式为 host
#容器和宿主机共享网络命名空间，但没有独立IP地址。使用宿主机的IP，和宿主机共享端口范围。
docker run -d --name tt1 --net=host nginx
#访问宿主机的ip和80端口，则可以访问到tt1的nginx服务
curl http://192.168.3.100:80
3.2 container模式
- container模式： 使用
–net=contatiner:NAME/ID指定。 - 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。 可以在一定程度上节省网络资源，容器内部依然不会拥有所有端口。
- 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。
新创建的B容器和A容器共享命名空间。假如A容器使用了80端口，B容器就不能使用80端口。
示例：
[root@node01 ~]# docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
7c4c6f738c806527af3f9f9e3aaa0d8be328fd62246da59bc4dd2d9004ba021b
[root@node01 ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test1
51416
[root@node01 ~]# ls -l /proc/51416/ns
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:49 ipc -> ipc:[4026532752]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:49 mnt -> mnt:[4026532750]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:47 net -> net:[4026532755]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:49 pid -> pid:[4026532753]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:49 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:49 uts -> uts:[4026532751]
[root@node01 ~]#
[root@node01 ~]# docker run -itd --name test2 --network=container:test1 centos:7 bash
ad1f020390081b9eb864ceab5daa8e3dd08963b3b5102e8f9083174c7b333a04
[root@node01 ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test2
52063
[root@node01 ~]# ls -l /proc/52063/ns
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:52 ipc -> ipc:[4026532848]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:52 mnt -> mnt:[4026532846]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:52 net -> net:[4026532755]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:52 pid -> pid:[4026532849]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:52 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 11月 27 18:52 uts -> uts:[4026532847]
[root@node01 ~]#
3.3 none 模式
- none模式：使用 --net=none 指定
- 使用none 模式，docker 容器有自己的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。
- 这种类型没有办法联网，但是封闭的网络能很好的保证容器的安全性。
- 该容器将完全独立于网络，用户可以根据需要为容器添加网卡。此模式拥有所有端口。（none网络模式配置网络
- 特殊情况下才会用到，一般不用。
3.4 bridge 模式
bridge模式是docker的默认网络模式，不用--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I通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信，此模式会为每. 个容器分配Network Namespace、 设置IP等，并将一一个 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的虛拟网桥，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（分配一个和网桥相同网段内的IP，网桥作为网关），并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虛拟网卡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。
每个容器有自己独立的命名空间。容器之间通过网桥转发进行通信，成对的网络设备veth pair。
[root@node01 ~]# docker run -itd --name tt2 centos:7 /bin/bash
77678363d5f8682dab1dde85236b8cf1e00d9fff132b7806f1a1294d1fa47e29
[root@node01 ~]# docker inspect tt2 | grep -i 'networkmode'
"NetworkMode": "default",
[root@node01 ~]#
3.5 自定义网络模式
直接使用bridge 模式，是无法指定IP运行docker 的
创建自定义网络：
需要先自定义网络，再指定IP运行docker。
[root@node01 ~]# docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork
b46387325e4285bd721d14f9f730a402c98671001b151304859dbf06a25bce9c
[root@node01 ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
60320f63d236 bridge bridge local
308a4ddd7ca9 harbor_harbor bridge local
bac01205f596 host host local
b46387325e42 mynetwork bridge local
97c837630820 none null local
[root@node01 ~]#
[root@node01 ~]# docker run -itd --name test6 --network mynetwork --ip 172.18.0.10 centos:7 /bin/bash
728bb6c790f7cdb90e2eef588b2671d91f617014fa034cd4d5b5d791e86ccf5e
[root@node01 ~]# docker inspect test6 | grep -i "IPv4Address"
"IPv4Address": "172.18.0.10"
删除自定义网络：
如果想要删除自定义的网络，可以使用 docker network rm 网络模式名称 进行删除，例如docker network rm mynetwork。
删除网络模式前，需要先确保使用该网络模式创建的容器已退出（即已停止）。如果容器仍在运行，则该网络无法删除。
[root@node01 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
728bb6c790f7 centos:7 "/bin/bash" 4 minutes ago Up 3 minutes test6
52f3fa793b01 centos:7 "bash" 10 minutes ago Created tt3
77678363d5f8 centos:7 "/bin/bash" 18 minutes ago Up 18 minutes tt2
ad1f02039008 centos:7 "bash" 22 minutes ago Up 22 minutes test2
7c4c6f738c80 centos:7 "/bin/bash" 27 minutes ago Up 27 minutes test1
f54cd3ee5d25 nginx "/docker-entrypoint.…" 32 minutes ago Up 32 minutes tt1
4365be49f11b nginx "/docker-entrypoint.…" 3 hours ago Up 3 hours 0.0.0.0:48888->80/tcp, :::48888->80/tcp lsy
[root@node01 ~]# docker stop 728bb6c790f7
728bb6c790f7
[root@node01 ~]# docker network rm mynetwork
mynetwork
[root@node01 ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
60320f63d236 bridge bridge local
308a4ddd7ca9 harbor_harbor bridge local
bac01205f596 host host local
97c837630820 none null local
[root@node01 ~]#
