第5章 Docker的四种网络模式

第5章 Docker的四种网络模式

5.1. Bridge 网络模式
5.2. Host 网络模式
5.3. Container 网络模式
5.4. None 网络模式

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第5章 Docker的四种网络模式

docker四种网络模式如下：

• Bridge 桥接式网络模式
• Host 开放式网络模式
• Container 联合挂在式网络模式，是host网络模式的延申
• None 封闭式网络模式
  可以通过docker network 命令查看

[root@localhost ~]# docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
6240c7a81c45        bridge              bridge              local
4bc19354e483        host                host                local
718a6e69110e        none                null                local

docker run --network 命令可以指定使用网络模式

5.1. Bridge 网络模式

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容器会链接到这个虚拟网桥上。所以默认地址172.17.0.0/16。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一个二层网络中。

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。在主机上创建一堆虚拟网卡veth pair设备，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vethxx这样类似的名字命名，并将这个网络设备加入到docker0网桥中，额可以通过brctl show命令查看。

[root@localhost ~]# brctl show
bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
docker0		8000.024206558d3a	no		veth581efa8

bridge模式是docker的默认网络模式，不写--net参数，就是bridge模式。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iptalbe -t nat -vnL 查看。

[root@localhost ~]# iptables -t nat -vnL
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT 22 packets, 2516 bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
    0     0 MASQUERADE  all  --  *      !docker0  172.17.0.0/16        0.0.0.0/0

bridge网络模式：--network 不指定，默认也是bridge模式

[root@localhost ~]# docker run --name b1 -it --network bridge --rm busybox:latest
/ # ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:AC:11:00:03
          inet addr:172.17.0.3  Bcast:172.17.255.255  Mask:255.255.0.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:258 (258.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)
/ # route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         172.17.0.1      0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0
172.17.0.0      0.0.0.0         255.255.0.0     U     0      0        0 eth0
/ # ping 192.168.100.61
PING 192.168.100.61 (192.168.100.61): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.100.61: seq=0 ttl=64 time=0.092 ms
/ # exit

5.2. Host 网络模式

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，而是和宿主机公用一个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。但是，容器的其他方面，如文件系统、进程列表还是和宿主机隔离的。

[root@localhost ~]# docker run --name b2 -it --network host --rm busybox:latest
/ # ifconfig -a
docker0   Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:06:55:8D:3A
          inet addr:172.17.0.1  Bcast:172.17.255.255  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::42:6ff:fe55:8d3a/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:25 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:39 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:3746 (3.6 KiB)  TX bytes:2816 (2.7 KiB)

enp0s3    Link encap:Ethernet  HWaddr 08:00:27:24:B5:2F
          inet addr:192.168.100.61  Bcast:192.168.100.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::a636:ce0f:bdcb:8862/64 Scope:Link
          inet6 addr: fe80::c838:2fe2:290d:b92f/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:29665 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:8198 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:2538203 (2.4 MiB)  TX bytes:1640138 (1.5 MiB)

enp0s8    Link encap:Ethernet  HWaddr 08:00:27:B9:DF:33
          inet addr:10.0.2.4  Bcast:10.0.2.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::8f01:cade:b0ec:ec61/64 Scope:Link
          inet6 addr: fe80::425c:aae5:64dd:2515/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:354256 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:37900 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:515967383 (492.0 MiB)  TX bytes:2976382 (2.8 MiB)

lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:145 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:145 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1
          RX bytes:16085 (15.7 KiB)  TX bytes:16085 (15.7 KiB)

veth581efa8 Link encap:Ethernet  HWaddr 5A:60:7C:E2:B5:58
          inet6 addr: fe80::5860:7cff:fee2:b558/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:7 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:18 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:1272 (1.2 KiB)  TX bytes:1318 (1.2 KiB)

5.3. Container 网络模式

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。

# 在一个终端，使用bridge网络模式启动容器b1
[root@localhost ~]# docker run --name b1 -it --rm busybox:latest
/ # ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:AC:11:00:03
          inet addr:172.17.0.3  Bcast:172.17.255.255  Mask:255.255.0.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:508 (508.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)
# b1的IP为172.17.0.3，然后在b1上启动httpd服务
/ # echo "hello world b1" > /tmp/index.html
/ # httpd -h /tmp/
/ # netstat -nutl
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State
tcp        0      0 :::80                   :::*                    LISTEN

# 在另一个终端使用Container网络模式创建容器b2
[root@localhost ~]# docker run --name b2 -it --network container:b1 --rm busybox:latest
/ # ifconfig -a
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:AC:11:00:03
          inet addr:172.17.0.3  Bcast:172.17.255.255  Mask:255.255.0.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:648 (648.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)
# b2和b1的ip是一样的
# b1启动的httpd服务，在b2上直接访问
/ #  wget -O - -q 127.0.0.1
hello world b1
# b1和b2只共享网络，文件系统不共享
/ # ls /tmp/

5.4. None 网络模式

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，只有lo网络接口。需要我们自己为docker容器添加网卡、配置ip等。

不参与网络通信，运行于此类容器中的进程仅能访问本地回环地址；仅适用于进程无需网络通信的场景中。例如：备份、进程诊断及各种离线任务等。

[root@localhost ~]# docker run --name b1 -it --network none --rm busybox:latest
/ # ifconfig
lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)
/ # route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface