初探Docker的网络模式

腾讯云TStack

发布于 2020-06-15 09:40:32

7890

发布于 2020-06-15 09:40:32

文章被收录于专栏：腾讯云TStack专栏

xiaohang

一个写不好代码的年轻人

钢铁侠的铁杆粉丝；I am Iron Man！

刚接触Docker的时候，你是否好奇容器之间是怎么通信的呢？

今天我们就一起来认识一下docker的网络吧~

Docker的网络模块是可插拔式的，默认有五种网络模式可以选择。

通过docker network ls这个命令来查看本机中所有的网络模式。

[root@VM_0_14_centos ~]# docker network lsNETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPEc79756cf9cde        bridge              bridge              local204025a5abbc        host                host                local9b9024f5ac40        macvlan             macvlan             local6478888548d8        none                null                localp2e02u1zhn8x        overlay             overlay             swarm

下面就让我们来动手实践一下这五种模式吧！

bridge

bridge模式是docker的默认网络模式，此模式会为每一个容器设置network namespace、ip地址等，在docker启动时候，就会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，在该主机上启动的docker容器都会连接到这个虚拟网桥上，这样就可以和同一宿主机上桥接模式的其它容器进行通信啦。

#运行一个名为box1的busybox容器，网络模式是bridge[root@VM_0_14_centos ~]# docker run -itd --name box1 busybox24d88c0b3af9df06c367e9991c7628a2eaeb54e4f40a5326585fcf1274ea2f8f[root@VM_0_14_centos ~]# docker exec -it box1 sh/ # ip addr show eth068: eth0@if69: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue    link/ether 02:42:ac:12:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff    inet 172.18.0.2/16 brd 172.18.255.255 scope global eth0       valid_lft forever preferred_lft forever
#运行一个名为box2的busybox容器，网络模式是bridge       [root@VM_0_14_centos ~]# docker run -itd --name box2 busyboxf3980be667731ae36aa567910f4a7e80fcc877c33dec59b70f7dc6e49f8fe3f2[root@VM_0_14_centos ~]# docker exec -it box2 sh/ # ping 172.18.0.2PING 172.18.0.2 (172.18.0.2): 56 data bytes64 bytes from 172.18.0.2: seq=0 ttl=64 time=0.146 ms64 bytes from 172.18.0.2: seq=1 ttl=64 time=0.120 ms...

从上面的示例可以看出，同一节点下的容器默认都是可以彼此交流哒~

host

host模式下，容器不会设置自己的network namespace、ip等，而是和宿主机共用，通过--network host可以将容器直接绑定在Docker主机的网络，没有网络隔离，但是其它方面，比如文件系统、进程列表还是与宿主机隔离的。外界也可以直接访问容器。

#运行一个名为box3的busybox容器，网络模式是host[root@VM_0_14_centos ~]# docker run -itd --network host --name box3 busybox

busybox

接下来我们来比较一下宿主机和容器box3的网络，不用怀疑，肯定是一样的啦。

[root@VM_0_14_centos ~]# ip addr show eth02: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000    link/ether 52:54:00:26:bb:53 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff    inet 172.17.0.14/20 brd 172.17.15.255 scope global eth0       valid_lft forever preferred_lft forever    inet6 fe80::5054:ff:fe26:bb53/64 scope link       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@VM_0_14_centos ~]# docker exec -it box3 sh/ # ip addr show eth02: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000    link/ether 52:54:00:26:bb:53 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff    inet 172.17.0.14/20 brd 172.17.15.255 scope global eth0       valid_lft forever preferred_lft forever    inet6 fe80::5054:ff:fe26:bb53/64 scope link       valid_lft forever preferred_lft forever

macvlan

对于某一些应用程序，比如需要监视网络流量，期望直接连接到物理网络，这种情况下，可以使用macvlan的网络模式，docker会为容器的虚拟网络接口分配MAC地址。

创建一个macvlan网络

$ docker network create -d macvlan --subnet=172.16.86.0/24 --gateway=172.16.86.1 -o parent=eth0 macvlann

启动一个busybox容器，网络模式是macvlan

[root@VM_0_14_centos ~]# docker run -itd --network macvlan --name box busybox77436b9c2c1638c498396ff765c27ffec885ff62d892c2064f41497460037156
[root@VM_0_14_centos ~]# docker exec box ip addr show eth067: eth0@if2: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue    link/ether 02:42:ac:10:56:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff    inet 172.16.86.3/24 brd 172.16.86.255 scope global eth0       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@VM_0_14_centos ~]# docker exec box ip routedefault via 172.16.86.1 dev eth0172.16.86.0/24 dev eth0 scope link  src 172.16.86.3

overlay

overlay网络是使用在swarm集群中，用于连接不同主机上的docker容器，允许不同宿主机上的容器相互通信。

#通过此命令我们可以创建集群中的manager,在输出信息中会包含一个token[root@VM_0_14_centos ~]# docker swarm init

然后执行以下命令将工作节点加入集群

$ docker swarm join --token <token> <manager_host>:2377

新建一个overlay网络

[root@VM_0_14_centos ~]# docker network create --driver=overlay --attachable overlay
#列出docker swarm中所有节点，其中VM_0_14_centos这个节点是leader，其它两个节点是工作节点[root@VM_0_14_centos ~]# docker node lsID                            HOSTNAME                  STATUS              AVAILABILITY        MANAGER STATUS      ENGINE VERSIONsa3m7r6m1lg4iz6dcfvyggr6s *   VM_0_14_centos             Ready               Active              Leader              19.03.11azpq5fgozz5rd9y4lm11u69wq     VM_0_15_centos             Ready               Active                                  19.03.115mbf4l9k0y8zg69il7pk5ztxw     VM_0_16_centos             Ready               Active                                  19.03.7

分别在manager节点和work节点上启动一个busybox容器，并连接到overlay网络

$ docker run -it --network overlay --name box4 sh

然后我们在同一个overlay网络下的容器中互相去ping对方，是可以连接哒~

我们也可以利用overlay网络去创建一个集群服务，使用docker swarm去管理我们的集群服务。现在创建一个五副本的连接到overlay网络的nginx服务，暴露端口为80；

$ docker service create --name my-nginx --publish target=80,published=80 --replicas=5 --network overlay nginx

利用docker ps命令我们可以发现工作节点上也启动了nginx应用，这个就是通过overlay来实现不同主机中容器之间的通信。细心的小伙伴还会发现在任一节点结束一个副本，集群服务就会重启一个新的副本，会一直保持节点内的nginx副本数量为五个，有木有觉得还蛮有意思的！

[root@VM_0_15_centos ~]# docker psCONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES1bf24ed438cf        nginx:latest        "/docker-entrypoint.…"   16 minutes ago      Up 16 minutes       80/tcp                 my-nginx.3.lcrhn4eelu1d5z4ln1ss9dczq

overlay网络模型在docker集群节点间的加入了一层虚拟网络，它有独立的虚拟网段，因此docker容器发送的内容，会先发送到虚拟子网，再由虚拟子网包装为宿主机的真实网址进行发送。

none

使用的none模式后，这个容器就是封闭的，不会去参与网络通信，这样就能够保证容器的安全性。

#启动一个名为box3的busybox容器，网络模式是none[root@VM_0_14_centos ~]# docker run -itd --network none --name box3 busyboxf431bffbd88712f940aee745d7a1e6795f3ef545f79bb2151628f9198c9b1c1e[root@VM_0_14_centos ~]# docker exec -it box3 sh/ # ifconfiglo        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:1000          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

总结

docker网络就介绍到这啦，通过上面的实践我们不难发现：

1、在需要多个docker容器在同一个宿主机上进行通信，最好就直接使用默认的bridge模式；

2、当多个应用程序需要组成集群提供高可用服务时候，overlay肯定是最佳的选择；

3、host模式对于优化性能以及在容器需要处理大量端口的情况下很有用，因为它不需要NAT，并且也不会为每个端口创建“ userland-proxy”。当想要容器对网络传输效率有较高要求，就可以选择host模式，但是要注意端口占用的问题哦~

关于docker网络，欢迎童鞋们评论区一起讨论~