一、关于

本文转自 https://zhuanlan.zhihu.com/p/212772001

当项目大规模使用 Docker 时,容器通信的问题也就产生了。要解决容器通信问题,必须先了解很多关于网络的知识。Docker 作为目前最火的轻量级容器技术,有很多令人称道的功能,如 Docker 的镜像管理。然而,Docker 同样有着很多不完善的地方,网络方面就是 Docker 比较薄弱的部分。因此,我们有必要深入了解 Docker 的网络知识,以满足更高的网络需求。

二、网络模式

安装 Docker 以后,会默认创建三种网络,可以通过 docker network ls 查看。

root@ubuntu:/usr/local/rabb/docker/dockerfile/springboot# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
8e61f7d55029   bridge    bridge    local
ee5e4b41683a   host      host      local
2f8c3f3b150c   none      null      local

2.1 bridge 网络模式

在该模式中,Docker 守护进程创建了一个虚拟以太网桥 docker0,新建的容器会自动桥接到这个接口,附加在其上的任何网卡之间都能自动转发数据包。

默认情况下,守护进程会创建一对对等虚拟设备接口 veth pair,将其中一个接口设置为容器的 eth0 接口(容器的网卡),另一个接口放置在宿主机的命名空间中,以类似 vethxxx 这样的名字命名,从而将宿主机上的所有容器都连接到这个内部网络上。

2.2 host 网络模式

  • host 网络模式需要在创建容器时通过参数 –net host 或者 –network host 指定;
  • 采用 host 网络模式的 Docker Container,可以直接使用宿主机的 IP 地址与外界进行通信,若宿主机的 eth0 是一个公有 IP,那么容器也拥有这个公有 IP。同时容器内服务的端口也可以使用宿主机的端口,无需额外进行 NAT 转换;
  • host 网络模式可以让容器共享宿主机网络栈,这样的好处是外部主机与容器直接通信,但是容器的网络缺少隔离性。

2.3 none 网络模式

  • none 网络模式是指禁用网络功能,只有 lo 接口 local 的简写,代表 127.0.0.1,即 localhost 本地环回接口。在创建容器时通过参数 –net none 或者 –network none 指定;
  • none 网络模式即不为 Docker Container 创建任何的网络环境,容器内部就只能使用 loopback 网络设备,不会再有其他的网络资源。可以说 none 模式为 Docke Container 做了极少的网络设定,但是俗话说得好“少即是多”,在没有网络配置的情况下,作为 Docker 开发者,才能在这基础做其他无限多可能的网络定制开发。这也恰巧体现了 Docker 设计理念的开放。

2.4 container 网络模式

  • Container 网络模式是 Docker 中一种较为特别的网络的模式。在创建容器时通过参数 –net container:已运行的容器名称|ID 或者 –network container:已运行的容器名称|ID 指定;
  • 处于这个模式下的 Docker 容器会共享一个网络栈,这样两个容器之间可以使用 localhost 高效快速通信。

三、自定义网络

虽然 Docker 提供的默认网络使用比较简单,但是为了保证各容器中应用的安全性,在实际开发中更推荐使用自定义的网络进行容器管理,以及启用容器名称到 IP 地址的自动 DNS 解析。

从 Docker 1.10 版本开始,docker daemon 实现了一个内嵌的 DNS server,使容器可以直接通过容器名称通信。方法很简单,只要在创建容器时使用 –name 为容器命名即可。但是使用 Docker DNS 有个限制:只能在 user-defined 网络中使用。也就是说,默认的 bridge 网络是无法使用 DNS 的,所以我们就需要自定义网络。

3.1 创建网络

通过 docker network create 命令可以创建自定义网络模式

创建一个基于 bridge 网络模式的自定义网络模式 custom_network,完整命令如下:

docker network create custom_network

通过 docker network ls 查看网络模式:

[root@localhost ~]# docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
b3634bbd8943        bridge              bridge              local
062082493d3a        custom_network      bridge              local
885da101da7d        host                host                local
f4f1b3cf1b7f        none                null                local

通过自定义网络模式 custom_network 创建容器:

docker run -di --name bbox05 --net custom_network busybox

通过 docker inspect 容器名称|ID 查看容器的网络信息,在 NetworkSettings 节点中可以看到详细信息。

3.2 连接网络

通过 docker network connect 网络名称 容器名称 为容器连接新的网络模式。

docker network connect bridge bbox05

3.3 断开网络

通过 docker network disconnect 网络名称 容器名称 命令断开网络。

docker network disconnect custom_network bbox05

3.4 移除网络

可以通过 docker network rm 网络名称 命令移除自定义网络模式,网络模式移除成功会返回网络模式名称。

docker network rm custom_network

注意:如果通过某个自定义网络模式创建了容器,则该网络模式无法删除。

四、容器间网络通信

从 Docker 1.10 版本开始,docker daemon 实现了一个内嵌的 DNS server,使容器可以直接通过容器名称通信。方法很简单,只要在创建容器时使用 –name 为容器命名即可。

但是使用 Docker DNS 有个限制:只能在 user-defined 网络中使用。也就是说,默认的 bridge 网络是无法使用 DNS 的,所以我们就需要自定义网络。

我们先基于 bridge 网络模式创建自定义网络 custom_network

docker network create custom_network

然后创建两个基于自定义网络模式的容器。

docker run -di --name custom_bbox01 --net custom_network busybox
docker run -di --name custom_bbox02 --net custom_network busybox

这时进入两个容器内部,它们之间可以通过IP或者容器名称互相Ping通

此时我希望 bridge 网络下的容器可以和 custom_network 网络下的容器进行网络又该如何操作?其实答案也非常简单:让 bridge 网络下的容器连接至新的 custom_network 网络即可。

docker network connect custom_network default_bbox01