Docker網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行容器通信與隔離之道的實(shí)踐指南
一、Docker網(wǎng)絡(luò)概念
1.1 Docker為什么需要網(wǎng)絡(luò)
- 實(shí)現(xiàn)容器間通信：這是最核心的原因?，F(xiàn)代應(yīng)用，尤其是微服務(wù)架構(gòu)，是由多個(gè)獨(dú)立的服務(wù)組成的（例如：Web前端、用戶認(rèn)證服務(wù)、訂單服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等）。每個(gè)服務(wù)通常運(yùn)行在各自的容器中。
- 實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)容器內(nèi)的服務(wù)：一個(gè)Web服務(wù)器容器（如Nginx、Tomcat）之所以有用，是因?yàn)橥獠坑脩簦ㄍㄟ^(guò)瀏覽器）或其他系統(tǒng)能夠訪問(wèn)它提供的服務(wù)（如網(wǎng)站或API）。
- 允許容器訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)：容器內(nèi)的應(yīng)用經(jīng)常需要從互聯(lián)網(wǎng)獲取資源或數(shù)據(jù)。
- 連接容器與宿主機(jī)：有時(shí)容器需要與宿主機(jī)上的服務(wù)或文件系統(tǒng)進(jìn)行交互。
1.2 常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)類型
- Bridge網(wǎng)絡(luò)（橋接網(wǎng)絡(luò)）：是 Docker 的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)模式，它會(huì)在宿主機(jī)內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)私有虛擬網(wǎng)絡(luò)，容器像連接到同一個(gè)虛擬交換機(jī)一樣被分配獨(dú)立IP，并通過(guò)NAT與外部通信，是實(shí)現(xiàn)單主機(jī)上多容器間通信最常用且隔離性良好的方式。
- Host（宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)）：讓容器直接共享宿主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)命名空間，容器本身沒(méi)有獨(dú)立IP，直接使用主機(jī)網(wǎng)卡和端口，消除了NAT開(kāi)銷從而提供最佳網(wǎng)絡(luò)性能，但代價(jià)是犧牲了網(wǎng)絡(luò)隔離性并可能引發(fā)端口沖突。
- Container（容器網(wǎng)絡(luò)）：這個(gè)模式指定新創(chuàng)建的容器和引進(jìn)存在的一個(gè)容器共享一個(gè)網(wǎng)絡(luò) ，而不是和宿主機(jī)共享。新創(chuàng)建的容器不會(huì)創(chuàng)建自己的網(wǎng)卡，配置自己的 ip，而是和一個(gè)指定的容器共享 ip，端口等，兩個(gè)容器除了網(wǎng)絡(luò)方面，其他的如文件系統(tǒng)、進(jìn)程列表等還是隔離的。兩個(gè)容器的進(jìn)程可以通過(guò) lo 網(wǎng)卡設(shè)備通信。
- None（無(wú)網(wǎng)絡(luò)）：模式為容器提供了一個(gè)完全無(wú)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，內(nèi)部?jī)H存在回環(huán)接口，使其與外界徹底隔離，適用于追求絕對(duì)安全或只需執(zhí)行離線計(jì)算的特殊任務(wù)。
- Overlay（疊加網(wǎng)絡(luò)）：是用于 Docker 集群的高級(jí)模式，它能在多個(gè)物理主機(jī)之上構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的虛擬網(wǎng)絡(luò)，使不同機(jī)器上的容器能像在同一局域網(wǎng)內(nèi)一樣直接通信，是 Swarm 或 Kubernetes 等編排工具的基礎(chǔ)。
二、網(wǎng)絡(luò)命令
docker network create
功能：創(chuàng)建自定義網(wǎng)絡(luò)
語(yǔ)法：
docker network create [OPTIONS] NETWORK
關(guān)鍵參數(shù)：
d, --driver：網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)--gateway：網(wǎng)關(guān)地址--subnet：表示網(wǎng)段的CIDR格式的子網(wǎng)--ipv6：?jiǎn)⒂?ipv6
示例：
docker network inspect
功能：查看網(wǎng)絡(luò)詳情
語(yǔ)法：
docker network inspect [OPTIONS] NETWORK [NETWORK...]
關(guān)鍵參數(shù)：
-f, --format: 指定格式
示例：
docker network connect
功能：用于將容器連接到網(wǎng)絡(luò)，可以按名稱或 ID 連接容器。連接后，容器可以與同一網(wǎng)絡(luò)中的其他容器通信。
語(yǔ)法：
docker network connect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
關(guān)鍵參數(shù)：
--ip: 指定 IP 地址--ip6: 指定 IPv6 地址
示例：
docker network disconnect
功能：斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò)
語(yǔ)法：
docker network disconnect [OPTIONS] NETWORK CONTAINER
關(guān)鍵參數(shù)：
-f：強(qiáng)制斷開(kāi)
示例：docker network disconnect web1 mybox1
docker network prune
功能：刪除不使用的網(wǎng)絡(luò)
語(yǔ)法：
docker network prune [OPTIONS]
關(guān)鍵參數(shù)：
-f, --force：不提示
示例：
docker network rm
功能：刪除 1 個(gè)或者多個(gè)網(wǎng)絡(luò)
語(yǔ)法：
docker network rm NETWORK [NETWORK...]
關(guān)鍵參數(shù)：
-f: 強(qiáng)制刪除
示例：
docker network ls
功能：列出網(wǎng)絡(luò)
語(yǔ)法：
docker network ls [OPTIONS]
別名：docker network list
關(guān)鍵參數(shù)：
-f, --filter: 指定過(guò)濾條件--format: 指定格式--no-trunc: 不截?cái)?/li>-q，--quiet：僅僅顯示id
示例：
三、網(wǎng)絡(luò)模式的設(shè)置
docker Bridge網(wǎng)絡(luò)
bridge網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
+---------------+
| Internet |
+-------+-------+
|
+--------+---------+
| Host eth0 |
| 192.168.1.100/24 |
+--------+---------+
|
| (NAT)
+---------------------+------------------------+
| docker0 Bridge |
| 172.17.0.1/16 |
+--------+----------------------------+---------+
| |
| (veth pair) | (veth pair)
| |
+--------+----------+ +---------+---------+
| Container A | | Container B |
| | | |
| eth0: | | eth0: |
| 172.17.0.2/16 | | 172.17.0.3/16 |
+-------------------+ +-------------------+
在創(chuàng)建容器時(shí)沒(méi)有使用--network參數(shù)指定網(wǎng)絡(luò)時(shí)，默認(rèn)連接到docker模式。
注意：docker 自定義橋接網(wǎng)絡(luò)支持通過(guò)Docker DNS服務(wù)進(jìn)行域名解析，也就是我們可以直接通過(guò)使用容器名進(jìn)行通信，因?yàn)?code>DNS服務(wù)可以解析容器名到IP地址的映射，但是默認(rèn)的Bridge網(wǎng)絡(luò)時(shí)不支持DNS的。
案例：讓兩個(gè)容器連接到同一個(gè)自定義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信
1.創(chuàng)建自定義網(wǎng)絡(luò)web1
docker network create web1
2.創(chuàng)建并啟動(dòng)兩個(gè)busybox容器，并且將容器連接到網(wǎng)絡(luò)web1
docker run -itd --name=box1 --network web1 busyboxdocker run -itd --name=box2 --network web1 busybox
3.進(jìn)入box1容器檢驗(yàn)是否能與box2通信
docker exec -it box1 shping box2exit
4.進(jìn)入box2容器檢驗(yàn)是否能與box1通信
docker exec -it box2 shping box1exit
5.創(chuàng)建一個(gè)容器box3使用默認(rèn)的bridge
docker run -itd --name=box33 --name=box3 busybox
6.驗(yàn)證是否能進(jìn)行DNS域名解析和是否能與使用自定義網(wǎng)絡(luò)的容器通信
docker exec -it box3 shping box1
效果如下：
注意：容器啟動(dòng)后，Docker 有時(shí)不會(huì)明確提示運(yùn)行結(jié)果（成功 / 失?。?，因此建議每次啟動(dòng)容器后，通過(guò)docker ps或docker ps -a命令檢查容器狀態(tài)。
3.1 host網(wǎng)絡(luò)
host網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
+---------------+
| Internet |
+-------+-------+
|
+-------------------------------------------------+
| Docker Host |
| |
| +---------------------+ |
| | Host eth0 +------------------------+
| | 192.168.1.100/24 | |
| +---------------------+ |
| |
| +-------------------------------------------+ |
| | Container | |
| | | |
| | (直接使用宿主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)棧) | |
| | (共享 eth0: 192.168.1.100/24) | |
| +-------------------------------------------+ |
+-------------------------------------------------+
示例：
運(yùn)行容器使用host網(wǎng)絡(luò)
docker run -itd --name=box4 --network host busybox
檢查宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置信息和容器的網(wǎng)絡(luò)配置信息是否相同
ifconfigdocker exec -it box4 ifconfig
該模式的缺點(diǎn)：宿主機(jī)和容器的端口是共用的，無(wú)隔離，所以不能讓它們用相同的端口。
測(cè)試：
因?yàn)閷⑺拗鳈C(jī)nginx服務(wù)啟動(dòng)（默認(rèn)是80端口）
nginx
啟動(dòng)一個(gè)nginx容器（默認(rèn)使用的也是80端口）使用host網(wǎng)絡(luò)，看是否出現(xiàn)沖突
docker run -d --name=web1 --network host nginx:1.24.0
檢查該容器是否在正常運(yùn)行
docker psdocker ps -a
3.2 container網(wǎng)絡(luò)
container網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
+---------------+
| Internet |
+-------+-------+
|
+--------+---------+
| Host eth0 |
| 192.168.1.100/24 |
+--------+---------+
|
+--------+---------+
| docker0 Bridge |
| 172.17.0.1/16 |
+--------+---------+
|
| (veth pair)
+-------------------+ +--+-------------------+
| Container A | | Container B |
| (網(wǎng)絡(luò)提供者) | | (共享網(wǎng)絡(luò)棧) |
| | | |
| eth0: | | |
| 172.17.0.2/16 +-------+ |
| | | 使用Container A的 |
+-------------------+ | 網(wǎng)絡(luò)命名空間 |
| eth0: 172.17.0.2/16|
+-------------------
該模式和host模式類似，只是對(duì)象換成了容器
示例：
啟動(dòng)box5容器以container模式連接到box1
docker run -itd --name=box5 --network container:box1 busybox
檢查網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性
docker exec -it box5 ping www.baidu.comdocker exec -it box5 ifconfig
斷開(kāi)box1的網(wǎng)絡(luò)，檢查box5網(wǎng)絡(luò)變化
docker network disconnect web1 box1docker exec -it box5 ping www.baidu.comdocker exec -it box5 ifconfig
啟動(dòng)box1的網(wǎng)絡(luò)，檢查box5網(wǎng)絡(luò)變化
docker network connect web1 box1docker exec -it box5 ping www.baidu.comdocker exec -it box5 ifconfig
3.3 none網(wǎng)絡(luò)
none網(wǎng)絡(luò)就是指沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)，處于這個(gè)模式下的容器除了lo（本地環(huán)回），沒(méi)有任何虛擬網(wǎng)卡。
示例：
創(chuàng)建并啟動(dòng)容器，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為none模式
docker run -itd --name=box6 --network none busybox
嘗試ping百度
docker exec -it box6 ping www.baidu.com
查看ifconfig
docker exec -it box6 ifconfig
效果：
以上就是Docker網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行容器通信與隔離之道的實(shí)踐指南的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Docker網(wǎng)絡(luò)容器通信的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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