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docker如何自定义网络问题

 更新时间：2023年03月12日 15:31:17   作者：java叶新东老师  
这篇文章主要介绍了docker如何自定义网络问题，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教

首先看看网卡的信息

通过ip addr命令可以看到，这里有三个网卡，

  • lo： 本机回环地址
  • etho ： 默认网卡
  • docker0 ：docker的网卡
[root@VM_0_5_centos dockerFile]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:6f:cb:a8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.27.0.5/20 brd 172.27.15.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN 
    link/ether 02:42:27:d8:f7:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever

docker网络原理

veth-pair技术

顾名思义，veth-pair 就是一对的虚拟设备接口，和 tap/tun 设备不同的是，它都是成对出现的。一端连着协议栈，一端彼此相连

我们每启动一个docker容器，docker就会给docker容器分配一个ip，并会生成一对（2个）网卡，因为我们在安装docker容器时就会安装一个docker专用的网卡；所以启动后，不但容器里面会有一个网卡，宿主机也有有一个网卡用来专门绑定容器用的；所以它们的网卡是一对一对出现的， 这就是veth-pair技术；


测试一下，现在我们启动2个容器，然后在宿主机上输入命令ip addr，结果如下 ，我们发现，除了刚刚那三个网卡之外，多出了115和117这2个网卡，其中这2个网卡就是用来绑定容器使用的，仔细看

  • 115: veth69cdd46@if114： 最后面有个114，所以就可以肯定，宿主机的115网卡 绑定了 容器的 114网卡
  • 117: vethff2062e@if116 ：同理，117绑定了容器内的116网卡
[root@VM_0_5_centos ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:6f:cb:a8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.27.0.5/20 brd 172.27.15.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: docker0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP 
    link/ether 02:42:27:d8:f7:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever
115: veth69cdd46@if114: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP 
    link/ether 86:d1:9d:ae:1b:d6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
117: vethff2062e@if116: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP 
    link/ether 06:b4:54:e7:d4:57 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1

所以这2对网卡都公用一个路由器，这2对网卡都是由docker0网卡分配的；并且docker容器中所有的网卡都是虚拟的；虚拟网卡转发效率快；

容器互联 --link

每次连接或者ping的时候都需要写ip才能ping通，有了link之后我们就可以直接通过容器的名称来连接了；比如说我现在有2个centos的容器，想要在centos_1 通过 容器名称去ping centos_2，那么这时候在启动容器时就可以加上--link选项来实现

# 1、先启动centos_2容器
docker run -d -it --name centos_2 centos

# 2、启动centos_1 容器，并且和centos_2产生连接
docker run -d -it --name centos_1 --link centos_2 centos

# 3、进入centos_1
docker attach centos_1

# 4、在容器centos_1内部直接ping centos_2 ，结果我们发现是可以ping通的
[root@c5b2b47d5c52 /]# ping centos_2  
PING centos_2 (172.17.0.4) 56(84) bytes of data.
64 bytes from centos_2 (172.17.0.4): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.098 ms
64 bytes from centos_2 (172.17.0.4): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.051 ms
64 bytes from centos_2 (172.17.0.4): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.054 ms

注意

这里有一点需要注意，目前我们只能在centos_1 去ping centos_2 ，在centos_2 里是不可以ping centos_1的。因为centos_2在启动的时候没有加--link选项；

容器互联底层原理

–link 是什么原理呢？它在内部是怎么做到的呢？

其实非常简单，当我们在启动容器时加上 --link选项之后，docker在容器内部的 /etc/hosts 就加上了centos_2的配置，我们来看看就知道了，进入容器centos_1查看hosts文件，倒数第二行看到了吗，原理就是这么简单;

[root@c5b2b47d5c52 /]# cat /etc/hosts 
127.0.0.1	localhost
::1	localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0	ip6-localnet
ff00::0	ip6-mcastprefix
ff02::1	ip6-allnodes
ff02::2	ip6-allrouters
172.17.0.4	centos_2 126798c30683
172.17.0.5	c5b2b47d5c52

因为这个太简单了，所以目前已经不建议使用–link了；这也就是给新手用用而已；

容器互联 - 自定义网络

自定义容器可使不同的集群使用不通的网络，保证了集群是安全和健康的，

自定义网络的命令主要有以下几项

# 查看本机docker所有网络
docker network ls

# 创建网络  --driver 是网络模式，--subnet是子网掩码，后面的/16表示可以生成6万多个ip， --gateway是网关地址
docker network create 网络名称 --driver bridge --subnet 192.168.0.1/16 --gateway 192.168.0.2 mynet

# 将容器加入到当前网络
docker network connect 网络名称 容器名称

# 断开容器的网络 （容器必须是运行状态才能断开连接）
docker network disconnect 网络名称 容器名称

# 查看网络的详细信息
docker network inspect 网络id/网络名称

#删除网络
docker network rm 网络id/网络名称

# 删除所有未使用的网络
docker network prune --f

查看所有的docker网络

[root@VM_0_5_centos ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
f77512c426f3   bridge    bridge    local
7a19c378ddd5   host      host      local
62ad5c8176f0   none      null      local

# 说明
  NETWORK ID 网络id
  NAME 网络名称 
  DRIVER 网络模式
  SCOPE 作用域

网络模式分类

  • bridge ： 桥接（默认），B和C通过A来连接，A就是路由
  • none： 不配置网络
  • host： 主机模式，和宿主机共享网络；
  • container： 容器网络联通（用的少，局限性大）

启动说明

通常我们启动容器的命令是这样的
docker run -d -P --name tomcat01 tomcat 

# 但其实，启动的命令中还隐藏了一个选项，就是网络的配置选项，
# 如果你不加网络选项的话，默认的docker会帮我们加上一个配置，如下
docker run -d -P --name tomcat01 --net bridge tomcat

创建自定义网络

# --driver 是网络模式，--subnet是子网掩码，后面的/16表示可以生成6万多个ip， --gateway是网关地址
docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.1/16 --gateway 192.168.0.2 mynet

查看一下docker网络，可以看到mynet已经创建号了

[root@VM_0_5_centos ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
f77512c426f3   bridge    bridge    local
7a19c378ddd5   host      host      local
00373dcd1ddb   mynet     bridge    local
62ad5c8176f0   none      null      local

启动容器后就可以指定自定义的网络了

# 启动第一个使用了自定义网络的centos
docker run -d -P -it --name centos01_mynet --net mynet centos 

# 启动第二个使用了自定义网络的centos
docker run -d -P -it --name centos02_mynet --net mynet centos

centos01_mynet 和 centos02_mynet 之间都是可以互相ping通的

# centos01_mynet ping  centos02_mynet
[root@VM_0_5_centos ~]# docker exec -it centos01_mynet ping centos02_mynet 
PING centos02_mynet (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from centos02_mynet.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.054 ms
64 bytes from centos02_mynet.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.042 ms
64 bytes from centos02_mynet.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.039 ms


# centos02_mynet ping  centos01_mynet
[root@VM_0_5_centos ~]# docker exec -it centos02_mynet ping centos01_mynet 
PING centos01_mynet (192.168.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from centos01_mynet.mynet (192.168.0.1): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.037 ms
64 bytes from centos01_mynet.mynet (192.168.0.1): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.040 ms
64 bytes from centos01_mynet.mynet (192.168.0.1): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.070 ms

隔离测试

启动一个使用了默认网络的centos

docker run -d -P --name centos_1 -it centos

然后使用自定义网络的centos01_mynet 去 ping 默认网络的centos_1，我们发现是ping不通的

[root@VM_0_5_centos ~]# docker exec -it centos02_mynet ping centos_1
ping: centos_1: Name or service not known

打通自定义网络和默认网络的连接

刚刚我们测试过了，自定义网络和默认网络是不通的，这样就起到了隔离的作用，那如果我们想要打通这两个网络应该怎么办呢？其实很简答， ，docker已经帮我们想好了，只需要使用 connect 指令即可

# 执行以下命令打通 默认网络和自定义网络
docker network connect mynet centos_1

打通后，默认网络和自定义网络就可以互相ping啦

# 默认网络的容器 ping 自定义网络的容器 
[root@VM_0_5_centos ~]# docker exec -it centos_1 ping centos01_mynet 
PING centos01_mynet (192.168.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from centos01_mynet.mynet (192.168.0.1): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.037 ms
64 bytes from centos01_mynet.mynet (192.168.0.1): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.051 ms
64 bytes from centos01_mynet.mynet (192.168.0.1): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.048 ms

#  自定义网络的容器 ping 默认网络的容器
[root@VM_0_5_centos ~]# docker exec -it centos02_mynet ping centos_1 
PING centos_1 (192.168.0.4) 56(84) bytes of data.
64 bytes from centos_1.mynet (192.168.0.4): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.038 ms
64 bytes from centos_1.mynet (192.168.0.4): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.049 ms
64 bytes from centos_1.mynet (192.168.0.4): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.048 ms

自定义网络的连接原理

当我们创建自定义网卡后，想要联通某个容器，它是直接和容器内的网卡连接的，而不是去连接自定义网络的网卡；它们之间的关系如下图

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

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