Docker从入门到精通（六）——容器通信

想要变成 Docker 的高阶玩家，搞懂 Docker 的容器通信是必不可少的。

1、需求

通常一个 Web 项目上线，我们会把开发完成的服务部署在Tomcat 服务器里面，然后需要的持久化数据会存放在数据库 Mysql，那么在服务运行时，少不了 Tomcat 和 Mysql 的交互。

对应的，应用到 Docker 中，就是 Tomcat 容器和 Mysql 容器间的交互，那么问题来了：

两个容器之间怎么通信呢？

1.1 准备两个镜像

①、Tomcat

FROM tomcat:latest
MAINTAINER itcoke
WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps
COPY ./webapps/ /usr/local/tomcat/webapps/
RUN apt update && apt install -y iproute2 && apt install -y iputils-ping && apt install -y vim

这是制作 Tomcat 镜像的 Dockerfile，因为目前最新版的官方 Tomcat 镜像没有一个网络查看命令，所以需要手动安装。

构建镜像命令：

docker build -f Dockerfile -t itcoke/mytomcat8:1.0 .

②、MySQL

FROM mysql:8.0
MAINTAINER itcoke
RUN apt update && apt install -y iproute2 && apt install -y iputils-ping && apt install -y vim

构建MySQL镜像命令：

docker build -f Dockerfile -t itcoke/mysql8:1.0 .

1.2 启动容器

①、启动并进入Tomcat容器

docker run -it -p 8080:8080 --name tomcat1 itcoke/mytomcat8:1.0 /bin/bash

②、启动并进入MySQL容器

docker run -it -p 3306:3306 --name mysql1 itcoke/mysql8:1.0 /bin/bash

1.3 通过 IP 通信

容器创建好了，想要进行通信，我们第一时间会想到通过 IP，我们通过如下命令查看容器 IP 地址：

ip addr

Tomcat 容器IP：

MySQL 容器IP:

可以看到容器是有 IP的，我们在 Tomcat容器ping MySQL容器：

自此大功告成，我们可以说容器间通信使用 IP 就行。

2、问题

通过 IP 通信，我们看似解决了容器间通信的问题，但在实际生产中，我们容器是会经常重新启动的，而上面的容器 IP 是Docker 分配的虚拟IP，这个IP是会变得，假设我们每次重新构建一个容器，那就要重新修改服务配置IP，生产环境会有几十个几百个容器，都要进行修改，这将是很麻烦的。

那么怎么办呢？熟悉 IP-域名解析的同学，可能会一下想到，保证域名不变的情况，IP 无论怎么变，通过 DNS 解析都是能正确访问到网页的，于是：

有没有办法通过容器名来通信呢？

3、容器名通信

前面我们验证了可以通过容器IP来进行通信，但是容器重新构建IP会发生变化，这给我们造成很大的麻烦，于是我们想到通过容器名来进行通信，下面测试一下：

PS：前面启动容器时，我们给Tomcat容器命名为 tomcat1，给MySQL容器命名为mysql1。

我们发现直接通过容器名是不能够通信的。那么应该怎么办呢？

3.1 容器单向通信

启动容器的时候通过增加 --link 容器名 参数：

比如：

docker run -it -p 8080:8080 --name tomcat1 --link mysql1 3336fdaf451a /bin/bash

然后，我们在 tomcat1 容器ping mysql1 ：

为什么说是单向通信，如果启动 mysql1 容器的时候没有增加--link 参数，则 mysql1 访问不了 tomcat1。

PS：如果你查看tomcat1 容器的 /etc/hosts 文件，发现 --link 就是增加了名字解析：

而mysql1 容器的 /etc/hosts 则没有名字解析：

4、通信原理

知道了容器之间可以通信，但是为什么能够通信呢？

我们启动了一个 Tomcat1容器，启动了一个 MySQL1容器，下面我们看下宿主机IP：

①、本机回环地址

lo,127.0.0.1，不属于任何一个有类别地址类。它代表设备的本地虚拟接口，通常在安装网卡前就可以ping通这个本地回环地址。

一般用来测试本机的网络配置，能PING通 127.0.0.1 说明本机的IP协议安装没有问题。

②、服务器内网地址

ens33,192.168.88.2，这也是我创建docker宿主机的真实IP地址。

注意：我这里是安装虚拟机，如果是真实物理机，这个名字可能是eth0，eth0表示第一块网卡，同理eth2表示第二块网卡。

③、docker0

Docker启动的时候会在主机上自动创建一个docker0网桥（注意名字一定是docker0，会有docker1,docker2之类），实际上是一个 Linux 网桥，所有容器的启动如果在docker run的时候没有指定网络模式的情况下都会挂载到docker0网桥上。

④、容器地址

在宿主机查看运行ip addr,可以看到

tomcat1 的名称是：45: veth8eb364e@if44

mysql1的名称是：49: veth02cb24d@if48

我们进入到容器tomcat1内部，查看ip：

44: eth0@if45

同理，进入到容器 mysql1 内部，查看ip:

48: eth0@if49

不知道大家注没注意到这一串名称的数字其实是关联的，这就是大名鼎鼎的 veth-pair 技术。

4.1 veth-pair

veth-pair 就是一对的虚拟设备接口，它都是成对出现的。一端连着协议栈，一端彼此相连着，因为这个特性，它常常充当着一个桥梁，连接着各种虚拟网络设备，典型的例子像“两个 namespace 之间的连接”，“Bridge、OVS 之间的连接”，“Docker 容器之间的连接” 等等，以此构建出非常复杂的虚拟网络结构，比如 OpenStack Neutron。

image-20211111075145408

多个容器之间通信依赖 veth-pair 技术：

5、容器间双向通信

其实就是利用网桥链接新创建的容器和宿主机，上面图片的 docker0 就是一个网桥。

docker network ls #查看网桥

①、host：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。

②、none：该模式关闭了容器的网络功能。

③、bridge：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虚拟网桥，通过docker0网桥以及Iptables nat表配置与宿主机通信。

下面我们就自定义一个网桥，利用自定义bridge模式进行双向通信。

其实 docker0 就是一个默认网桥，为什么我们还要自定义呢？ 使用自定义的网桥可以控制哪些容器可以互相通信，可以通过容器名通信（自动DNS解析名称到IP地址，这个docker0是不支持的）。

一、创建自定义网桥

docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.0/16 --gateway 192.168.0.1 myBridge

②、启动容器

docker run -it -p 8080:8080 --name tomcat1 --net myBridge 3336fdaf451a /bin/bash docker run -it -p 3306:3306 --name mysql1 --net myBridge adaa6a5d739c /bin/bash

大功告成，我们发现通过容器名称是可以 ping 通了。

5.1 不同bridge 网络通信

docker0 和 myBridge 里面的容器可以互相ping通吗？

答案是不行的，那么如何打通呢？我们只需要将容器链接到另一个网桥即可。

docker network connect [OPTIONS] network container

比如，我们要把默认网桥 docker0 上面的 tomcat1-docker0 容器能链接 myBridge 网桥里面的容器，只需要执行以下命令即可。

docker network connect myBridge tomcat1-docker0

然后进入 tomcat1-docker0 容器，发现可以 ping 通 myBridge 网桥里面的容器了。

并且查看 tomcat1-docker0 容器的ip，你会发现有两个 ip了，也就是一个容器，多个ip。