Docker之Docker网络

1. 理解Docker0

• 清空所有环境

docker rm -f $(docker ps -aq)
docker rmi -f $(docker images -aq)

1.1 测试

• 三个网络
  

• 问题：docker 是如何处理容器网络访问的？

  # 测试 进行一个tomcat
  docker run -d -P --name tomcat01 tomcat
  # 查看网络
  docker exec -it tomcat01 ip addr
  

• 此时出现报错。这是版本不一致的缺失命令

  OCI runtime exec failed: exec failed: unable to start container process: exec: "ip": executable file not found in $PATH: unknown
  

• 进入容器，更新所需的命令
  shell docker exec -it tomcat01 /bin/bash apt update && apt install -y iproute2
  

• 更新完成之后退出容器，再次输入docker exec -it tomcat01 ip addr 查看网络情况

• 发现容器启动的时候会得到一个 eth0@if7 的 ip 地址，这是 docke r分配的
  

• 思考：Linux 能不能 ping 通容器内部？ --可以
  

• 容器内部可以 ping 通外界吗？–可以

  # 进入容器之后需要执行以下命令apt-get update
  apt install iputils-ping
  apt install net-tools
  

  

1.2 原理

1. 我们没启动一个 docker 容器，docker 就会给 docker 容器分配一个 IP，我们只要安装了 docker，就会有一个网卡 docker0 桥接模式，使用的技术是 veth-pair 技术

   • 再次测试 ip addr ，发现多了一个ip
     

2. 在启动一个容器测试，发现又多了一对网卡
   

   • 再次进入容器 tomcat2 内部更新命令资源，退出重新查看ip
   • 可以发现和上面的是能对应上的，所以说是一对网卡!
     

• 我们发现这个容器带的网卡，都是一对对的
• veth-pair 就是一对的虚拟设备接口，他们都是成对出现的，一端连着协议，一端彼此相连
• 正因为有这个特性，利用 veth-pair 充当一个桥梁，连接各种虚拟网络设备的
• OpenStac,Docker 容器之间的连接，OVS的连接，都是使用 veth-pair 技术

3. 我们来测试一下 tomcat01 和 tomcat02 是否可以 ping 通

   # 进入容器更新命令资源
   docker exec -it tomcat02 /bin/bahs
   apt install iputils-ping# 更新完成后退出容器，输入ping命令
   docker exec -it tomcat02 ping 172.17.0.2
   

   

结论：容器和容器之间是可以 ping 通的，并且是通过 docker0 而非直接连通

• 所有的容器不指定网络的情况下，都是 docker0 路由的，docker 会给我们的容器分配一个默认的可用 ip

1.3 小结

• Docker 使用的是 Linux 的桥接，宿主机是一个 Docker 容器的网桥 docker0
  

• Docker 中所有网络接口都是虚拟的（不需要考虑硬件因素），虚拟的转发效率高（内网传递文件）

• 只要容器删除，对应的一对网桥就没了

• 高可用！

思考一个场景：我们编写了一个微服务，database url=ip:项目不重启，但是数据ip换了，我们希望可以处理这个问题。故通过名字来进行访问容器。

2. -link

$ docker exec -it tomcat02 ping tomcat01
ping: tomcat01: Name or service not known# 运行一个tomcat03 --link tomcat02
$ docker run -d -P --name tomcat03 --link tomcat02 tomcat
e63b5bd877a4ece0c56101064bb2f653c5e01f83baef067d9c7cd0db87e63208# 运行一个tomcat03 --link tomcat02 可以ping通
$ docker exec -it tomcat03 ping tomcat02# 用tomcat02 ping tomcat03 ping不通# 如果报错OCI错误，是因为容器没有安装ping命令，依次执行以下命令
apt-get update
apt install iputils-ping
apt install net-tools

探究

• 查看网络详细信息。可以发现 link 链接的信息

  docker inspect tomcat03
  

  

• 查看本地网桥

  docker network inspect 网络id 网段
  

  

• 显示了三个容器的 ip 地址
  

• 查看 tomcat03 里面的/etc/hosts 发现又 tomcat02 的配置
  

• --link 本质就是在hosts 配置中添加映射

• 现在使用 Docker 已经不建议使用--link 了

• 自定义网络，不适用docker0！

• docker0 问题：不支持容器名连接访问

3. 自定义网络

• 查看所有的 docker 网络
  

3.1 网络模式

• bridge：桥接 docker （默认，自己创建也是用 bridge 模式）
• none：不配置网络，一般不用
• host：和宿主机共享网络
• container：容器网络联通（用的少！局限很大）

3.2 测试

• 先清空所有的环境

  docker rm -f $(docker ps -aq)
  

• 这时就恢复成只有五个网卡的状态

  

3.3 自定义网络

# 我们直接启动的命令 --net bridge, 而这个就是我们的docker0
# bridge 就是docker0
$ docker run -d -P --name tomcat01 tomcat
等价于 => docker run -d -P --name tomcat01 --net bridge tomcat
# docker0，特点：默认，域名不能访问。--link可以打通连接，但是很麻烦！
# 我们可以 自定义一个网络
$ docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.0/16 --gateway 192.168.0.1 mynet

$ docker network inspect mynet;

• 启动两个 tomcat ，再次查看网络情况

docker run -d -P --name tomcat01 --net mynet tomcat
docker run -d -P --name tomcat02 --net mynet tomcatdocker network inspect mynet

• 可以看到现在的两个容器，网卡是我们自定义的 ip 地址
  

• 在自定义的网络下，服务可以互相 ping 通，仅仅使用名字，无需 --link
  

• 我们自定的网络 docker 帮我们维护好了对应的关系，推荐我们平时这样使用网络！

好处

• redis 不同的集群使用不同的网络，保证集群是安全和健康的
• mysql 不同的集群使用不同的网络，保证集群是安全和健康的

4. 网络连通

• docker0 和 mynet（自定义网络） 是无法直接连接的，并且也不能直接打通。若需要连通的话，要 connect 连接 docker0 的容器和 mynet 的网络

• 但是在实际的工作中，比如我们部署了mysql 使用了一个网段。部署了tomcat 使用了另一个网段，两个网段之间肯定是不能互相连通的，但是tomcat和mysql又需要相互连通，我们就要使用网络连通。原理图如下：
  
  
  

• 连通之后，发现 docker0 下的容器 tomcat1，直接被连到了 mynet 的网络下

• 这就是一个容器两个 ip 地址！

• 好比阿里云服务器，有一个公网 ip 和一个私网 ip

  docker run -d -P --name tomcat-net-01 tomcat
  docker run -d -P --name tomcat-net-02 tomcat
  docker network connect mynet tomcat1
  docker network inspect mynet
  

  

• docker0 下的 tomcat-net-01 连通加入后，此时，它已经可以和 mynet 下的 tomat01 ping 通了

• 而 docker0 下的 tomcat-net-02 仍然是不通的

结论：假设要跨网络操作别人，就需要使用 docker net work connect 连通！

5. 实战：部署Redis集群

# 创建网卡
docker network create redis --subnet 172.38.0.0/16
# 通过脚本创建六个redis配置
for port in $(seq 1 6);\\
do \\ 
mkdir -p /mydata/redis/node-${port}/conf
touch /mydata/redis/node-${port}/conf/redis.conf
cat << EOF > /mydata/redis/node-${port}/conf/redis.conf
port 6379
bind 0.0.0.0
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
cluster-announce-ip 172.38.0.1${port}
cluster-announce-port 6379
cluster-announce-bus-port 16379
appendonly yes
EOF
done

# 通过脚本运行六个redis
for port in $(seq 1 6); \\
do \\
docker run -p 637${port}:6379 -p 1637${port}:16379 --name redis-${port} \\
-v /mydata/redis/node-${port}/data:/data \\
-v /mydata/redis/node-${port}/conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf \\
-d --net redis --ip 172.38.0.1${port} redis:5.0.9-alpine3.11 redis-server /etc/redis/redis.conf; \\
done
# 进入其中一个容器
docker exec -it redis-1 /bin/sh
# 创建集群
redis-cli --cluster create 172.38.0.11:6379 172.38.0.12:6379 172.38.0.13:6379 172.38.0.14:6379 172.38.0.15:6379 172.38.0.16:6379 --cluster-replicas 1

• docker 搭建 redis 集群完成！

• 在另一个会话中停止 redis-3 ，再次去查找数据。可以发现集群里面的主机宕机后，投票选举除了一个新的主机。
  

• 我们使用docker 之后，所有的技术都会慢慢变得简单起来！

6. 总结

• veth pair是成对出现的一种虚拟网络设备接口，一端连着网络协议栈，一端彼此相连。

• docker中默认使用docker0网络。

• docker0相当于一个路由器的作用，任何一个容器启动默认都是docker0网络。

• docker0是容器和虚拟机之间通信的桥梁。

• 推荐使用自定义网络，更好实现使用服务名的连通方式，避免ip改变的尴尬。

• 网络之间不能直接连通，网络连通是将一个容器和一个网络之间的连通，实现跨网络操作。