docker网络官网https://docs.docker.com/network/
1 计算机网络模型
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2 Linux中网卡
2.1 查看网卡[网络接口]
01-ip link show
02-ls /sys/class/net
(https://gitee.com/soulballad/PicGo/raw/master/img/2021/07/24/20210308213220.png)
03-ip a
2.2 网卡
2.2.1 ip a解读
状态:UP/DOWN/UNKOWN等
link/ether:MAC地址
inet:绑定的IP地址
2.2.2 配置文件
在Linux中网卡对应的其实就是文件,所以找到对应的网卡文件即可
比如:cat
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
2.2.3 给网卡添加IP地址
当然,这块可以直接修改
ifcfg-*
文件,但是我们通过命令添加试试(1)ip addr add 192.168.0.100/24 dev eth0 (2)删除IP地址 ip addr delete 192.168.0.100/24 dev eth0
2.2.4 网卡启动与关闭
重启网卡
:service network restart / systemctl restart network
启动/关闭某个网卡
:ifup/ifdown eth0 or ip link set eth0 up/down
3 Network Namespace
在linux上,网络的隔离是通过 network namespace 来管理的,不同的network namespace是互相隔离的
ip netns list:查看当前机器上的 network namespace
network namespace 的管理
ip netns list #查看 ip netns add ns1 #添加 ip netns delete ns1 #删除
3.1 namespace实战
创建一个 network namespace
ip netns add ns1
查看该namespace下网卡的情况
ip netns exec ns1 ip a
启动ns1上的lo网卡
ip netns exec ns1 ifup lo or ip netns exec ns1 ip link set lo up
再次查看
可以发现state变成了UNKOWNip netns exec ns1 ip a
再次创建一个network namespace
ip netns add ns2 ip netns exec ns2 ifup lo
此时想让两个namespace网络连通起来
veth pair
:Virtual Ethernet Pair,是一个成对的端口,可以实现上述功能创建一对link,也就是接下来要通过veth pair连接的link
ip link add veth-ns1 type veth peer name veth-ns2
查看link情况
ip link
将veth-ns1加入ns1中,将veth-ns2加入ns2中
ip link set veth-ns1 netns ns1 ip link set veth-ns2 netns ns2 ip link show
发现少了两块网卡,这两块网卡分别被派给 ns1 和 ns2
查看宿主机和ns1,ns2的link情况
ip link ip netns exec ns1 ip link ip netns exec ns2 ip link
此时veth-ns1和veth-ns2还没有ip地址,显然通信还缺少点条件
ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.0.11/24 dev veth-ns1 ip netns exec ns2 ip addr add 192.168.0.12/24 dev veth-ns2
这里根据实际情况添加的ip是 172.16.11.11/24
再次查看,发现state是DOWN,并且还是没有IP地址
ip netns exec ns1 ip link ip netns exec ns2 ip link
启动veth-ns1和veth-ns2
ip netns exec ns1 ip link set veth-ns1 up ip netns exec ns2 ip link set veth-ns2 up
再次查看,发现state是UP,同时有IP
ip netns exec ns1 ip a ip netns exec ns2 ip a
此时两个network namespace互相ping一下,发现是可以ping通的
ip netns exec ns1 ping 192.168.0.12 ip netns exec ns2 ping 192.168.0.11
2.2 Container的NS
按照上面的描述,实际上每个container,都会有自己的network namespace,并且是独立的,我们可以进入
到容器中进行验证
不妨创建两个container看看?
docker run -d --name tomcat01 -p 8081:8080 tomcat docker run -d --name tomcat02 -p 8082:8080 tomcat
进入到两个容器中,并且查看ip
docker exec -it tomcat01 ip a docker exec -it tomcat02 ip a
互相 ping一下是可以ping通的
值得我们思考的是,此时tomcat01和tomcat02属于两个network namespace,是如何能够ping通的?
有些小伙伴可能会想,不就跟上面的namespace实战一样吗?注意这里并没有veth-pair技术
4 深入分析container网络-Bridge
4.1 docker0默认bridge
查看centos的网络:ip a,可以发现
3: docker0:
mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default link/ether 02:42:8e:e1:62:9f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::42:8eff:fee1:629f/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 21: veth9053ca2@if20: mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default link/ether 9a:ae:93:25:4d:f9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 2 inet6 fe80::98ae:93ff:fe25:4df9/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 23: veth5a11411@if22: mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default link/ether 56:b0:2c:db:26:08 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 3 inet6 fe80::54b0:2cff:fedb:2608/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 查看容器tomcat01的网络:docker exec -it tomcat01 ip a,可以发现
1: lo:
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 20: eth0@if21: 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 在centos中ping一下tomcat01的网络,发现可以ping通
ping 172.17.0.2[root@bogon ~]# 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=0.120 ms 64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.060 ms 64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.056 ms
既然可以ping通,而且centos和tomcat1又属于不同的network namespace,是怎么连接的?
很显然,跟之前的实战是一样的,画个图也就是说,在tomcat01中有一个eth0和centos的docker0中有一个veth3是成对的,类似于之前实战中的
veth-ns1和veth-ns2,不妨再通过一个命令确认下:brctl
# 安装一下: yum install bridge-utils brctl show
那为什么tomcat01和tomcat02能ping通呢?不多说,直接上图
这种网络连接方法我们称之为Bridge,其实也可以通过命令查看docker中的网络模式:docker network ls
bridge也是docker中默认的网络模式不妨检查一下bridge:docker network inspect bridge
"Containers": { "6ad312b32f62b48935f3c95c58ae061df710bfebbd3d721b467507b9516eeb81": { "Name": "tomcat02", "EndpointID": "aa9c612c79f867e874d0cae1aab45374373b61e9cdbe79925d07ae2e89a1cca0", "MacAddress": "02:42:ac:11:00:03", "IPv4Address": "172.17.0.3/16", "IPv6Address": "" }, "f49fc396d8e04f2b330163d91bb5d1482715202b4e2fd0c7f42833722787742a": { "Name": "tomcat01", "EndpointID": "c5440b063e8fc0c9c44f3f61bf68f577283417eb23cfa9a361d37973d01a8ba5", "MacAddress": "02:42:ac:11:00:02", "IPv4Address": "172.17.0.2/16", "IPv6Address": "" } }
在tomcat01容器中是可以访问互联网的,顺便把这张图画一下咯,NAT是通过iptables实现的
4.2 创建自己的network
创建一个network,类型为bridge
docker network create tomcat-net or docker network create --subnet=172.18.0.0/24 tomcat-net
查看已有的 network:
docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE a1aa0d802154 bridge bridge local 058b2ea4bf85 host host local 0604ff19e224 none null local 3012e3afd264 tomcat-net bridge local
查看tomcat-net详情信息:
docker network inspect tomcat-net
可以发现 tomcat-net 的网段在 172.18.0.*
创建tomcat的容器,并且指定使用 tomcat-net
docker run -d --name custom-net-tomcat --network tomcat-net tomcat
查看custom-net-tomcat的网络信息
docker exec -it custom-net-tomcat ip a
custom-net-tomcat 的 ip 是 172.18.0.2,在 172.18 网段
查看网卡信息
ip a
查看网卡接口
brctl show
此时在custom-net-tomcat容器中ping一下tomcat01的ip会如何?发现无法ping通
docker exec -it custom-net-tomcat ping 172.17.0.2 PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data. ^C --- 172.17.0.2 ping statistics --- 4 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 3000ms
此时如果tomcat01容器能够连接到tomcat-net上应该就可以咯
docker network connect tomcat-net tomcat01
查看tomcat-net网络,可以发现tomcat01这个容器也在其中
此时进入到tomcat01或者custom-net-tomcat中,不仅可以通过ip地址ping通,而且可以通过名字ping
到,这时候因为都连接到了用户自定义的tomcat-net bridge上docker exec -it tomcat01 bash
但是ping tomcat02是不通的
5 深入分析Container网络-Host & None
5.1 Host
创建一个tomcat容器,并且指定网络为host
docker run -d --name my-tomcat-host --network host tomcat
查看ip地址
docker exec -it my-tomcat-host ip a 可以发现和centos是一样的
检查host网络
"Containers": { "e1f00d47db344b6688e99c0f5b393e232309fbe1a4d9c3fc3e1ce7c107f3312d": { "Name": "my-tomcat-host", "EndpointID": "f08456d9dca024cf6f911f8d32329ba2587ea89554c96b77c32698ace6998525", "MacAddress": "", "IPv4Address": "", "IPv6Address": "" } }
使用 host 网络不需要进行端口映射
5.2 None
创建一个tomcat容器,并且指定网络为none
docker run -d --name my-tomcat-none --network none tomcat
查看ip地址
docker exec -it my-tomcat-none ip a 1: lo:
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 检查none网络
"Containers": { "bb3f0db4fa76a25b5377da9c3bbf087ac7ef0de0a3f9c37a4ae959983d33105c": { "Name": "my-tomcat-none", "EndpointID": "26055c08c968f9d6d03d10b3b66dfea004c35f5d2bd4067a2306566973e92f9e", "MacAddress": "", "IPv4Address": "", "IPv6Address": "" } }
6 端口映射及折腾
6.1 端口映射
创建一个tomcat容器,名称为port-tomcat
docker run -d --name port-tomcat tomcat
思考一下要访问该tomcat怎么做?肯定是通过ip:port方式
docker exec -it port-tomcat bash curl localhost:8080
那如果要在centos7上访问呢?
docker exec -it port-tomcat ip a ---->得到其ip地址,比如172.17.0.4 curl 172.17.0.4:8080
小结
:之所以能够访问成功,是因为centos上的docker0连接了port-tomcat的network namespace那如果要在centos7通过curl localhost方式访问呢?显然就要将port-tomcat的8080端口映射到centos上
docker rm -f port-tomcat docker run -d --name port-tomcat -p 8090:8080 tomcat curl localhost:8090
6.2 折腾
(1)centos7是运行在win10上的虚拟机,如果想要在win10上通过ip:port方式访问呢?
#此时需要centos和win网络在同一个网段,所以在Vagrantfile文件中
#这种方式等同于桥接网络。也可以给该网络指定使用物理机哪一块网卡,比如
#config.vm.network"public_network",:bridge=>'en1: Wi-Fi (AirPort)'
config.vm.network"public_network"
centos7: ip a --->192.168.8.118
win10:浏览器访问 192.168.8.118:9080
(2)如果也想把centos7上的8090映射到win10的某个端口呢?然后浏览器访问localhost:port
#此时需要将centos7上的端口和win10上的端口做映射
config.vm.network"forwarded_port",guest:8098,host:8090
#记得vagrant reload生效一下
win10:浏览器访问 localhost:8098
6.3 画个图强化一下
什么?上面的过程还是觉得有些难理解?不急,画个图展现一下
7 多机之间的container通信
多机之间的container通信[放到Docker Swarm中详细聊]
在同一台centos7机器上,发现无论怎么折腾,我们一定有办法让两个container通信。
那如果是在两台centos7机器上呢?画个图
(1)使得两边的eth0能够通信
(2)前提要确保spring-boot-project container和mysql container的IP地址不一样
(3)将spring-boot-project中的所有信息当成eth0要传输给另外一端的信息
(4)具体通过vxlan技术实现
www.evoila.de/2015/11/06/what-is-vxlan-and-how-it-works
(5)处在vxlan的底层:underlay
处在xxlan的上层:overlay
![](https://gitee.com/soulballad/PicGo/raw/master/img/2021/07/24/20210308214445.png)