Docker的网络模式与数据管理

中强要加油了
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1、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

image.png

2. 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

image.png

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。

3.Docker网络模式

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。

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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。

image.png

docker run -itd --name c3 --net=contariner:a1bcf0403cb2  nginx:latest

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查看容器的网络模式先查看容器的pid号

docker inspect  c1 | grep -i pid

image.png

进入到该目录下
cd /proc/9582

image.png

查看ns下的内容
ll

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注意使用container模式的时候容器有可能无法打开，因为享用的是同一个网络的地址与端口号造成端口冲突

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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。

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docker run -id --net=none --name c4 nginx:latest
#指定网络模式为none

docker inspect c4
#使用inspect查看

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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。

image.png

3.5 自定义网络模式

有的使用需要自己设置网络模式，建立不同的网段，这个使用就要自定义网络模式了

docker network create --subnet 新网段 --opt "com.docker.network.bridge.name"="新网桥名" 新网络模式名

docker run -id --network 新网络模式名 --ip 自定义IP

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image.png

4.容器互联（使用centos镜像）

容器互联是通过容器的名称在容器间建立一条专门的网络通信隧道。简单点说，就是会在源容器和接收容器之间建立一条隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息。

1.创建并运行源容器取名web1

docker run -itd -P --name web1 centos:7 /bin/bash

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2.创建并运行接收容器取名web2，使用--link选项指定连接容器以实现容器互联

docker run -itd -P --name web2 --link web1:lzq centos:7 /bin/bash
#--link 容器名:连接的别名

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5.Docker的数据管理

管理 Docker 容器中数据主要有两种方式：数据卷（Data Volumes）和数据卷容器（DataVolumes Containers）。

5.1数据卷

数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中。可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，并且更新数据不会影响镜像，从而实现数据在宿主机与容器之间的迁移。数据卷的使用类似于 Linux 下对目录进行的 mount 操作。

1.宿主机目录/var/www 挂载到容器中的/data1。

注意：宿主机本地目录的路径必须是使用绝对路径。如果路径不存在，Docker会自动创建相应的路径。
docker run -itd -v /var/www:/mnt --name web1 -it centos:7 /bin/bash

#-v不仅可以对文件夹进行挂载也可以对文件进行挂载，当然你挂载的类型为文件的话，对方的类型也得是文件

image.png

5.2数据卷容器

如果需要在容器之间共享一些数据，最简单的方法就是使用数据卷容器。数据卷容器是一个普通的容器，专门提供数据卷给其他容器挂载使用。

1.创建一个容器作为数据卷容器

docker run -itd --name c2 -v /opt -v /mnt centos:7 bash

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2.使用 --volumes-from 来挂载 web2 容器中的数据卷到新的容器

docker run -itd --name c3 --volumes-from c2 centos:7 bash

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