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
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
例
#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://192.168.10.60:49153
[root@localhost ~]# docker run -itd --name web1 -P nginx
[root@localhost ~]# docker ps -a #查看映射端口号，为49153
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
32dd3964a791 nginx "/docker-entrypoint.…" 6 seconds ago Up 4 seconds 0.0.0.0:49153->80/tcp, :::49153->80/tcp web1
[root@localhost ~]# curl http://192.168.10.60:49153 #使用宿主机IP:映射端口访问测试
二、Docker的网络模式
2.1 Docker的网络模式
- 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://192.168.10.60:80
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@localhost ~]# docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
Unable to find image 'centos:7' locally
7: Pulling from library/centos
2d473b07cdd5: Pull complete
Digest: sha256:be65f488b7764ad3638f236b7b515b3678369a5124c47b8d32916d6487418ea4
Status: Downloaded newer image for centos:7
WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.
878dadf65f95c6ced7fbd25d9125e75bfcbf712cebc614614e55f2cd391fd49e
[root@localhost ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test1
14235
[root@localhost ~]# ls -l /proc/14235/ns
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:51 ipc -> ipc:[4026532745]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:51 mnt -> mnt:[4026532743]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:50 net -> net:[4026532748]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:51 pid -> pid:[4026532746]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:51 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:51 uts -> uts:[4026532744]
#创建test2容器，使用container网络模式，和test1共享网络命名空间
[root@localhost ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test2
14344
[root@localhost ~]# ls -l /proc/14344/ns/
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:52 ipc -> ipc:[4026532839]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:52 mnt -> mnt:[4026532837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:52 net -> net:[4026532748]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:52 pid -> pid:[4026532840]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:52 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 1月 31 14:52 uts -> uts:[4026532838]
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。
示例：
#bridge模式是docker的默认网络模式，不用--net参数，就是bridge模式。
docker run -itd --name tt2 centos:7 /bin/bash
d2a6b8263143c262bf24b5826073a6501b22eb00bd0f19349944a5e170757974
#查看容器tt2的网络模式，为默认网络模式。
docker inspect tt2 | grep -i 'networkmode'
"NetworkMode": "default",
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，例如执行以下命令就会报错：
[root@localhost ~]# docker run -itd --name tt3 --network bridge --ip 192.168.10.60 centos:7 bash
WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.
876371ed2d0073f14988d580b6dd4389ab0cf49ee1da7f247ec8ba8b297b79d3
docker: Error response from daemon: user specified IP address is supported on user defined networks only.
创建自定义网络：
需要先自定义网络，再指定IP运行docker。
#（1）先自定义网络，设置网卡地址池，网卡名，网络模式名称
[root@localhost ~]# docker network create --subnet=192.168.10.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork
f1c9c9c90d283585d0d4c11d86266edb823a00f7785d3138d3914a97acddc16c
-------------注释---------------------------------------------------------------------
●docker1 ：为执行ifconfig -a 命令时显示的网卡名，如果不使用 --opt 参数指定此名称，使用 ifconfig -a 查看网卡的网络信息时，看到的将会是类似 br-110eb56a0b22这样的名字，这显然不好记。
●mynetwork：为执行"docker network list" 命令时，显示的 bridge 网络模式名称。
-------------------------------------------------------------------------------------
#查看docker的网络列表
[root@localhost ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
52687853dab4 bridge bridge local
d7d5004d9fd9 host host local
f1c9c9c90d28 mynetwork bridge local #已生成自定义网络
a4a6adfb5deb none null local
#（2）再使用该网段内的地址，创建自定义网络的容器test6
[root@localhost ~]# docker run -itd --name test6 --net mynetwork --ip 192.168.10.60 centos:7 /bin/bash
WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.
df7c8cb7b75d8668244e66a4e05885fc6b9b1e226bfc81a74dbc32ba72918589
#查看容器test6的IP地址
[root@localhost ~]# docker inspect test6 | grep -i "IPv4Address"
"IPv4Address": "192.168.10.60"
#也可以docker exec进入容器后下载net-tools工具，之后使用ifconfig命令查看容器IP地址。
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。
#当使用自定义网络创建的容器处于运行状态时，无法删除自定义网络。
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
d2cb1f26d8de centos:7 "/bin/bash" 7 minutes ago Up 7 minutes
[root@localhost ~]# docker network rm mynetwork
Error response from daemon: error while removing network: network mynetwork id 12a643f6908d0568257f64828f7d11e41b4c9147f57c364c04fd7d8ba64eff28 has active endpoints
#需要先将容器停止，之后再删除网络
[root@localhost ~]# docker stop d2cb1f26d8de
d2cb1f26d8de
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
d2cb1f26d8de centos:7 "/bin/bash" 8 minutes ago Exited (137) 2 seconds ago test6
[root@localhost ~]# docker network rm mynetwork #删除自定义网络mynetwork
mynetwork
[root@localhost ~]# docker network ls #自定义网络已被删除
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
87068f0dcef0 bridge bridge local
13c2115317cd host host local
10d4299d0f88 none null local
