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初学Docker容器网络不得不看的学习笔记

一、关于Docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎,基于 Go 语言 并遵从Apache2.0协议开源。

Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中,然后发布到任何流行的 Linux 机器上,也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口(类似 iPhone 的 app),更重要的是容器性能开销极低。

因为对比传统虚拟机有启动快、性能提升、运维成本等等绝对优势,越来越受开发运维童鞋的青睐。

二、关于Docker网络模式分类

1、bridge模式,--net=bridge(默认)

2、host模式,--net=host

3、container模式 使用–net =container:指定容器名

4、none模式,--net=none

5、用户自定义模式

三、关于Docker网络模式详解

3.1 bridge模式

Docker网络的默认模式,在docker run启动容器的时候,如果不加--net参数,就默认采用这种网络模式。安装完docker,系统会自动添加一个供docker使用的网桥docker0。容器通过DHCP获取一个与docker0同网段的IP地址,并默认连接到docker0网桥,并将docker0的IP地址作为网关实现容器与宿主机的网络互通,另外,同一个宿主机下同样使用bridge模式的容器可以直接通讯。

实验部分

环境:VMware 安装Centos7虚拟机。

首先在Centos虚拟机中安装容器

yum -y install docker-io  ####安装docker

启动容器服务并检查启动状态systemctl start docker

启动docker服务后会发现主机多了一个docker0网卡

(PS:目前本机是通过192.168.32.129这个地址可以直接上网的)。

我们启动一个Centos的容器并进入bash,由于我们没有本地没有centos的镜像文件,默认就直接从Docker的官网镜像仓库下载。

[root@cesrc ~]# docker run -itd centos /bin/bash

查看启动的容器

[root@cesrc ~]# docker ps –a

进入容器里面,查看IP配置。

[root@cesrc ~]# docker attach b670

默认没有ifconfig命令,yum安装下net-tools

yum install net-tools

查看容器的ip和路由配置,容器分到了与docker0同段地址并将默认路由指向docker0
此容器可以直接上网
iptables -t nat –vnL,查看docker生成的iptables,可以看出相当于docker0对容器做了SNAT,

再启动一个容器

docker run -itd --name centos2 centos /bin/bash

此主机上的容器间可以直接通讯
此模式的网络工作模式如下图所示
3.2 host模式容器将不会虚拟出自己的网卡,配置自己的IP等,而是直接使用宿主机的IP和端口,但是文件系统是和宿主机隔离的docker run -itd --net=host --name host-rq centos /bin/bash

进入容器

容器的进程如下,是和宿主机独立。

3.3 Container模式

此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,和已有指定的容器出了网络方面其他都是独立的。

创建原始的一个容器s-centos

[root@cesrc ~]# docker run -itd --name s-centos centos /bin/bash

be7425c3fac6845c9d8d150f9b8c710f9268611fa3a6d86d59444ea1e4bfe415

创建新容器d-centos并使用原有容器的网络

[root@cesrc ~]# docker run -itd --net=container:s-centos --name d-centos centos /bin/bash

d576e3009391111688004f57c1549572fd534d33d0e7ee7cc1e02a785f6c8c14

分别进入容器内部,查看IP配置和文件系统是否独立

S-centos

D-centos

3.4 None模式

此模式下创建的不会创建网络,容器里面就不会有ip容器中只有lo,用户可以在此基础上,对容器网络做定制,若想使用pipework手工配置指定docker容器的ip地址,必须要在none模式下才可以

docker run -itd --net=none --name n-centos centos /bin/bash

None模式下生成的容器必须经过手工配置后才可以上网。3.5 用户自定义模式用户自定义模式主要可选的有三种网络驱动:bridge、overlay、macvlan。bridge驱动用于创建类似于前面提到的bridge网络;overlay和macvlan驱动用于创建跨主机的网络,本例中我们使用Flannel和etcd使用overlay技术实现docker跨物理机通信。Flannel实现的容器的跨主机通信通过如下过程实现:在etcd中规划配置所有主机的docker0子网范围;每个主机上的flanneld根据etcd中的配置,为本主机的docker0分配子网,保证所有主机上的docker0网段不重复,并将结果(即本主机上的docker0子网信息和本主机IP的对应关系)存入etcd库中,这样etcd库中就保存了所有主机上的docker子网信息和本主机IP的对应关系;当需要与其他主机上的容器进行通信时,查找etcd数据库,找到目的容器的子网所对应的outip(目的宿主机的IP),将原始数据包封装在VXLAN或UDP数据包中,IP层以outip为目的IP进行封装;由于目的IP是宿主机IP,因此路由是可达的,VXLAN或UDP数据包到达目的宿主机解封装,解出原始数据包,最终到达目的容器。
(图片摘自网络)实验规划
Node1节点安装etcd步骤如下1、安装etcd程序

yum install -y etcd

**2、修改etcd配置文件,配置文件在/etc/etcd/etcd.conf,本实验etcd单机部署,群集配置部分没有做严格更改。**配置如下:

#Member

#ETCD_CORS=""

ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/host129.etcd" #etcd数据保存目录

#ETCD_WAL_DIR=""

#ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.32.129:2380 #集群内部通信使用的URL

ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://127.0.0.1:2379,http://192.168.32.129:2379 #供外部客户端使用的URL

#ETCD_MAX_SNAPSHOTS="5"

#ETCD_MAX_WALS="5"

ETCD_NAME="host129" #etcd实例名称

**3、设置后期分给docker容器的网段**

etcdctl mk /network/config '{"Network":"172.18.0.0/16", "SubnetMin": "172.18.1.0", "SubnetMax": "172.18.254.0"}'

**4、设置开机启动etcd服务并启动该服务**

systemctl enable etcd

systemctl start etcd

#### **Node2节点安装etcd步骤如下**

**1、安装Docker和Flannel服务**

yum install -y docker flannel

**2、修改Flannel配置文件如下**

Flanneld configuration options

#etcd url location. Point this to the server where etcd runs

FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.32.129:2379" ##设置etcd地址和端口信息

#etcd config key. This is the configuration key that flannel queries

#For address range assignment

FLANNEL_ETCD_PREFIX="/network"

#Any additional options that you want to pass

FLANNEL_OPTIONS="-iface=ens33" ##设置Flannel与etcd通讯网卡

**3、设置启动参数**

cd /usr/libexec/flannel/

./mk-docker-opts.sh –i

**4、启动Docker和Flannel服务**

systemctl enable docker flanneld

systemctl start docker flannel

**5、开启宿主机转发功能{一定要打开,很多网上教程都没有提这个,造成无法联通}**

iptables -PFORWARD ACCEPT

**6、创建容器并进入容器,查看IP**

docker run -itd centos /bin/bash

docker ps –a

docker attach 6c

![](http://college.creditease.cn/resources/upload/image/20180921/1537501587123020324.png)

在Node2节点上的操作同样在Node3执行一遍,最终看到Node3的获取的IP如图:

![](http://college.creditease.cn/resources/upload/image/20180921/1537501611226040379.png)

测试容器

Node2和node3上的容器是可以互相访问

![](http://college.creditease.cn/resources/upload/image/20180921/1537501636134032651.png)

![](http://college.creditease.cn/resources/upload/image/20180921/1537501660747063390.png)

宿主机上生成了到各个node的路由条目

![](http://college.creditease.cn/resources/upload/image/20180921/1537501681612045166.png)

![](http://college.creditease.cn/resources/upload/image/20180921/1537501692535096187.png)

上述方式可以实现跨主机的docker通讯,除此之外还有其他两种方式:

- 在宿主机上添加到其他主机容器的静态路由方式

- 桥接方式

这两种方式都比较好理解,参考网络摘抄的两张图片

原文链接:https://www.cnblogs.com/yy-cxd/p/6553624.html

静态路由方法:

![](http://college.creditease.cn/resources/upload/image/20180921/1537501711720003458.png)

桥接方法:

![](http://college.creditease.cn/resources/upload/image/20180921/1537501732435060838.png)


## **四、关于Docker的常用概念和命令总结**


### **4.1 Docker 镜像**

我们都知道,操作系统分为内核和用户空间。对于 Linux 而言,内核启动后,会挂载 root 文件系统为其提供用户空间支持。而 Docker 镜像(Image),就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu 16.04 最小系统的 root 文件系统。

### **4.2 Docker 容器**

镜像(Image)和容器(Container)的关系,就像是面向对象程序设计中的 类 和 实例 一样,镜像是静态的定义,容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。



### **4.3 Docker Registry**

镜像构建完成后,可以很容易的在当前宿主机上运行,但是,如果需要在其它服务器上使用这个镜像,我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务,Docker Registry 就是这样的服务。

有公有,有私有。

**镜像管理命令**

**1) 获取镜像**

从 Docker 镜像仓库获取镜像的命令是 ```docker pull```。其命令格式为:

docker pull 选项Docker Registry 地址:端口号/]仓库名:标签

命令参考 docker pull ubuntu:16.04 

不指定tag默认就是下载最新的

```docker pull mirrors.aliyun.com:ubuntu``` 从阿里云仓库
**2) 列出镜像**

docker image ls

列表包含了 仓库名、标签、镜像 ID、创建时间 以及 所占用的空间。

**3) 删除镜像**

`docker rmi` 镜像Id 删除镜像文件`docker rmi -f` 镜像ID强制删除镜像

**4) 容器管理**

`docker create` 创建不启动`docker start`启动容器 

`docker stop 容器名称` 终止容器`docker restart 容器名称`重启容器

`docker rm id` 删除容器`docker run -it centos /bin/sh` 创建并启动容器 exit后容器自动退出,若想以守护进程方式继续运行,需要改为`docker run -itd centos /bin/sh` 

`docker ps` 查看运行中的容器`docker ps –a` 查看所有容器,包含停止的容器。

**5) 进入容器**

`docker attch` 名字进入容器

docker exec -it`容器`id command | docker exec -it 7813e41ec005 /bin/sh

6) 导出容器至文件

docker export -o test_for_run_tar 容器ID

docker export 容器ID >test_for_stop_tar

7) 导入文件变成镜像

docker import test_for_run_tar - test/ubuntu:v1.08) 数据管理a)数据卷是一个可供容器使用的特殊目录,将操作系统的目录映射到容器docker run -d -P --name web -v /src/webapp:/opt/webapp centos /bin/sh

挂载主机的/src/webapp到容器的/opt/webapp目录,默认可读写

docker run -d -P --name web -v /src/webapp:/opt/webapp:ro centos /bin/sh

只读模式

b)数据卷容器,可供其他容器共享使用的容器

先建立一个数据卷容器

root@localhost /]# docker run -it -v /cunchu --name chuchurongqi centos

[root@90bd63b06074 /]# ls

bin cunchu dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var

[root@90bd63b06074 /]# cd cunchu/

[root@90bd63b06074 cunchu]# vi qiang.txt

新建一个其他容器,使用--volumes-from 数据卷容器名字实现挂载容器卷里面的数据卷。

[root@localhost /]# docker run -it --volumes-from chuchurongqi --name db2 centos

作者:网络安全-王志强

原文首发于:宜信安全应急响应中心

来源:宜信技术学院

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