07、Docker网络模式

1、docker四种网络模式

• Bridge contauner   桥接式网络模式
• Host(open) container   开放式网络模式
• Container(join) container   联合挂载式网络模式，是host网络模式的延伸
• None(Close) container   封闭式网络模式

可以通过docker network ls命令来查看

[root@hackerlin ~]# docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
4a308293f565        bridge              bridge              local
6a6f7ff6d387        host                host                local
febe5759f23c        none                null                local

2、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容器会连接到这个虚拟网桥上，所以有默认地址172.17.0.0/16的地址，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了一个二层网络中

　　从docker0子网中分配一个IP地址给我容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关，在主机上创建一对虚拟网络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vethxxx这样类似的命名命名，并将这个网络设备加入到docker0网桥中，可以通过brctl show命令查看

[root@hackerlin ~]# brctl show
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
docker0        8000.02427cd7e9c0    no        

　　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iptables -t nat -vnL查看

[root@hackerlin ~]# iptables -t nat -vnL
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT 20 packets, 1238 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

2.1、bridge模式示意图

 2.2、演示

bridge网络模式：--network不指定，默认也是bridge模式

[root@hackerlin ~]# docker run --name b1 -it --network bridge --rm docker.io/busybox:latest     #创建一个容器
WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.
/ # ifconfig    #查看其IP地址
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:AC:11:00:02  
          inet addr:172.17.0.2  Bcast:0.0.0.0  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::42:acff:fe11:2/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:516 (516.0 B)  TX bytes:516 (516.0 B)

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: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)

/ # route -n     #查看其路由
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 192.168.72.200     #ping宿主机的IP地址可以ping通
PING 192.168.72.200 (192.168.72.200): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.72.200: seq=0 ttl=64 time=0.261 ms
64 bytes from 192.168.72.200: seq=1 ttl=64 time=0.081 ms
64 bytes from 192.168.72.200: seq=2 ttl=64 time=0.079 ms
64 bytes from 192.168.72.200: seq=3 ttl=64 time=0.087 ms
^C
--- 192.168.72.200 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 0.079/0.127/0.261 ms
/ # 

3、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取到一个独立的network namespace ，而是和宿主机共用一个network namespace，容器将不会虚拟出自己的网卡，配置自己的IP地址等，而是使用宿主机的IP和端口，但是，容器其他方面，如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的

3.1、host模式示意图

 3.2、演示

[root@hackerlin ~]# docker run --name b2 -it --network host --rm docker.io/busybox:latest
/ # ifconfig -a
docker0   Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:7C:D7:E9:C0  
          inet addr:172.17.0.1  Bcast:0.0.0.0  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::42:7cff:fed7:e9c0/64 Scope:Link
          UP BROADCAST MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:52 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:22 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:4298 (4.1 KiB)  TX bytes:1718 (1.6 KiB)

ens33     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:54:56:5C  
          inet addr:192.168.72.200  Bcast:192.168.72.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::981a:1f98:c28:7ff8/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:74524 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:21701 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:76936352 (73.3 MiB)  TX bytes:1884925 (1.7 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: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)

/ # 

4、cobtainer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

4.1、container模式示意图

4.2演示

（1）在一个终端，使用bridge网络模式启动容器b1
[root@hackerlin ~]# docker run --name b1 -it --rm busybox:latest 
/ # ifconfig   b1的ip为172.17.0.2
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:AC:11:00:02  
          inet addr:172.17.0.2  Bcast:0.0.0.0  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::42:acff:fe11:2/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:508 (508.0 B)  TX bytes:508 (508.0 B)

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: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)
/ # echo "hello world b1" > /tmp/index.html
/ # httpd -h /tmp/  在b1上启动httpd服务
/ # netstat -nutl
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       
tcp        0      0 :::80                   :::*                    LISTEN 

（2）在另一个终端使用Container 网络模式创建容器b2
[root@hackerlin ~]# docker run --name b2 -it --network container:b1 --rm busybox:latest
/ # ifconfig -a   b2的ip和b1一样
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:AC:11:00:02  
          inet addr:172.17.0.2  Bcast:0.0.0.0  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::42:acff:fe11:2/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:648 (648.0 B)  TX bytes:648 (648.0 B)

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: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)
/ # wget -O - -q 127.0.0.1   b1启动的httpd服务，在b2上直接访问
hello world b1
/ # ls /tmp/   但是文件系统并不共享，只共享网络

5、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接口；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。

　　此模式也可以配置成跟宿主机同一网段的IP地址对外提供服务

5.1、none模式示意图

5.2、演示

[root@hackerlin ~]# 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
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          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

5.3、配置容器IP地址和宿主机同一网段

修改宿主机的网卡配置文件为如下内容

DEVICE=ens33
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
TYPE=Ethernet
BRIDGE="br0"

并在宿主机创建一个br0的桥接网卡，内容如下

touch ifcfg-br0
#网卡内容
DEVICE="br0"
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
TYPE="Bridge"
IPADDR=192.168.72.10
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.72.2
DNS1=61.128.128.68

重启网络服务

systemctl restart network
systemctl restart docker

下载给容器配置IP地址的工具pipwork

git clone https://github.com/jpetazzo/pipework
cp ~/pipework/pipework /usr/local/bin/

运行容器的时候指定none模式

docker run -itd --net=none --name=nginx1 --privileged docker.io/centos:centos7.7.1908 /usr/sbin/init

然后使用pipwork工具给配置IP地址

pipework br0 nginx1 192.168.72.100/24@192.168.72.2

注意，如果关闭容器，在打开容器 IP地址需要重新配置！