Docker 網絡原理
容器是相對獨立的環境，相當於一個小型的 Linux 系統，外界無法直接訪問，那他是怎麼做的呢，這裡我們先了解下 Linux veth pair。
1. Linux veth pair
veth pair 是成對出現的一種虛擬網絡設備接口，一端連着網絡協議棧，一端彼此相連。如下圖所示：
veth pair將兩個網絡veth0和veth1連通。
2. 理解Docker0
lo 127.0.0.1 # 本機迴環地址eth0 172.31.179.120 # 阿里雲的私有IP（如果你是虛擬機就是虛擬機的ip）docker0 172.17.0.1 # docker網橋lo和eth0在我們的虛擬機啟動的時候就會創建，但是docker0在我們安裝了docker的時候就會創建。docker0用來和虛擬機之間通信。[root@jiangnan tomcat1]# docker pull tomcat[root@jiangnan tomcat1]# docker imagesREPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZEtomcat latest fb5657adc892 2 months ago 680MB[root@jiangnan tomcat1]# docker run -d -p 8081:8080 --name tomcat01 tomcat914a7d82b017f63f81c6eba49af5471441f1946c9d45509b69ab2c50c2713b6f[root@jiangnan tomcat1]#
發現：我們前面查看的時候還是三組網卡，當啟動了一個tomcat容器之後，多了一組網卡201: vethad33778@if200，而且還是成對的。同樣我們再來啟動一個tomcat02會又多出一對網卡。
進入了 tomcat01 容器內可以看到 tomcat01 對應的 ip 地址為：172.17.0.2
在宿主機上也可ping通。
說明：tomcat02對應的ip為172.17.0.3，也可以ping通。
結論：我們每啟動一個容器，就會多出一對網卡，同時他們被連接到docker0上，而docker0又和虛擬機之間連通。
也可以通過inspect查看。
[root@jiangnan tomcat1]# docker network lsNETWORK ID NAME DRIVER SCOPE4d3e75606593 bridge bridge local # 這個就是docker08e92ee24e5f6 host host locale85ffb1f2cc3 none null local[root@jiangnan tomcat1]# docker inspect 4d3e75606593"IPAM": { "Driver": "default", "Options": null, "Config": [ { "Subnet": "172.17.0.0/16", "Gateway": "172.17.0.1" # 網關 } ] },"Containers": { # 容器 "15910ee083965d60c46bf9b3b292570fef9b8925905aa4df90c6d48142bb2eee": { "Name": "tomcat01", "EndpointID": "9c7a5ab65f1fc91b1d92ad61dec9b2f518f67f69f662522483dca789616f42aa", "MacAddress": "02:42:ac:11:00:02", "IPv4Address": "172.17.0.2/16", "IPv6Address": "" }, "6c9a6a5d8eca9ad52926008c7b30516d23293ff8ad1f38947957d571431d5297": { "Name": "tomcat02", "EndpointID": "f83c1e643236cd65f50fba03929ca14d5df8d135b1f6cb8adf203cf96084f7aa", "MacAddress": "02:42:ac:11:00:03", "IPv4Address": "172.17.0.3/16", "IPv6Address": "" } },
在這裡，我們可以看到Docker0相當於一個路由器的作用，任何一個容器啟動默認都是docker0網絡。
docker默認會給容器分配一個可用ip，並把它同docke0相連。使用到的就是veth pair技術。
3. 容器互聯–Link
在網絡模型圖中可以看出，容器和容器之間不能直接連通。
前面我們啟動的兩個 tomcat 對應的 hosts 如下：
[root@jiangnan tomcat1]# docker exec -it tomcat01 cat /etc/hosts127.0.0.1 localhost::1 localhost ip6-localhost ip6-loopbackfe00::0 ip6-localnetff00::0 ip6-mcastprefixff02::1 ip6-allnodesff02::2 ip6-allrouters172.17.0.2 3ecb3204e2dcroot@3ecb3204e2dc:/usr/local/tomcat#[root@jiangnan tomcat1]# docker exec -it tomcat02 cat /etc/hosts127.0.0.1 localhost::1 localhost ip6-localhost ip6-loopbackfe00::0 ip6-localnetff00::0 ip6-mcastprefixff02::1 ip6-allnodesff02::2 ip6-allrouters172.17.0.3 6c9a6a5d8eca[root@jiangnan tomcat1]#發現：他們的 hosts 中只有各自的ip地址。
但是在實際的工作中，容器使用的是虛擬ip，每次啟動ip都會變化，思考一個場景，我們編寫一個微服務，數據庫連接地址原來是使用ip的，如果ip變化就不行了，那我們能不能使用服務名訪問呢？我們在啟動一個tomcat03，使用—link綁定到tomcat02上。然後看它的hosts是什麼樣的。[root@jiangnan tomcat1]# docker run -d -p 8083:8080 --name tomcat03 --link tomcat02 tomcatdb75c42f7f7f609218deb290d3e923e3c7da6bcf8c0b38cde27962fb2b9e9a54[root@jiangnan tomcat1]# docker exec -it tomcat03 cat /etc/hosts127.0.0.1 localhost::1 localhost ip6-localhost ip6-loopbackfe00::0 ip6-localnetff00::0 ip6-mcastprefixff02::1 ip6-allnodesff02::2 ip6-allrouters172.17.0.3 tomcat02 e4060ea4ee28 # 發現tomcat2直接被寫在這裡172.17.0.4 db75c42f7f7froot@db75c42f7f7f:/usr/local/tomcat#發現：使用了–link，不但有了自己的ip，而且還有了tomcat02的服務名。但是tomcat02中並沒有tomcat03的，因為–link是單向的。
這樣就實現了容器和容器之間的連通。不需要通過ip地址連通，而是通過服務名就可以。但是使用—link的方法過時了，我們一般使用自定義網絡。4.自定義網絡（推薦）
docker0的特點：
它是默認的
域名訪問不通
–link 域名通了，但是刪了又不行
docker為我們提供了三種網絡模式
[root@jiangnan tomcat1]# docker network lsNETWORK ID NAME DRIVER SCOPE4d3e75606593 bridge bridge local8e92ee24e5f6 host host locale85ffb1f2cc3 none null local[root@jiangnan tomcat1]#這其中默認使用的是 bridge，也就是我們的docker0網卡。
在我們啟動容器的時候，實際上是如下命令
[root@jiangnan tomcat1]# docker run -d -P --name tomcat01 --net bridge tomcat這個—net是默認的，所以被省略了。
下面我們自定義一個網絡 mynet。
# 自定義創建的默認default "bridge"[root@jiangnan tomcat1]# docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.0/16 --gateway 192.168.0.1 mynet3136d64109c6f285bc69d3ee4be901524292d0e5ddd9e414d49197dfa6c19ba1[root@jiangnan tomcat1]# docker network lsNETWORK ID NAME DRIVER SCOPE4d3e75606593 bridge bridge local8e92ee24e5f6 host host local3136d64109c6 mynet bridge local # 多了一個mynete85ffb1f2cc3 none null local[root@jiangnan tomcat1]# docker network inspect mynet[ { "Name": "mynet", "Id": "3136d64109c6f285bc69d3ee4be901524292d0e5ddd9e414d49197dfa6c19ba1", "Created": "2022-02-27T14:15:44.676693958+08:00", "Scope": "local", "Driver": "bridge", "EnableIPv6": false, "IPAM": { "Driver": "default", "Options": {}, "Config": [ { "Subnet": "192.168.0.0/16", # 子網地址 "Gateway": "192.168.0.1" # 網關 } ] }, "Internal": false, "Attachable": false, "Ingress": false, "ConfigFrom": { "Network": "" }, "ConfigOnly": false, "Containers": {}, "Options": {}, "Labels": {} }][root@jiangnan tomcat1]#下面我們使用自定義的網絡啟動 tomcat
[root@jiangnan tomcat1]# docker run -d -p 8081:8080 --name tomcat-net-01 --net mynet tomcat675439c851dc29355c03f82bb163f9e5a326e230447d86d40d53ff08766cfd06[root@jiangnan tomcat1]# docker run -d -p 8082:8080 --name tomcat-net-02 --net mynet tomcat31f12c9332e8b4b6e66619dc988533f2863b80e71dbf490c8313694637814ca1[root@jiangnan tomcat1]# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES31f12c9332e8 tomcat "catalina.sh run" 3 seconds ago Up 2 seconds 0.0.0.0:8082->8080/tcp, :::8082->8080/tcp tomcat-net-02675439c851dc tomcat "catalina.sh run" 12 seconds ago Up 12 seconds 0.0.0.0:8081->8080/tcp, :::8081->8080/tcp tomcat-net-01[root@jiangnan tomcat1]#查看網絡[root@jiangnan tomcat1]# docker inspect mynet[ { "Name": "mynet", "Id": "3136d64109c6f285bc69d3ee4be901524292d0e5ddd9e414d49197dfa6c19ba1", "Created": "2022-02-27T14:15:44.676693958+08:00", "Scope": "local", "Driver": "bridge", "EnableIPv6": false, "IPAM": { "Driver": "default", "Options": {}, "Config": [ { "Subnet": "192.168.0.0/16", "Gateway": "192.168.0.1" }] }, "Internal": false, "Attachable": false, "Ingress": false, "ConfigFrom": { "Network": "" }, "ConfigOnly": false, "Containers": { "31f12c9332e8b4b6e66619dc988533f2863b80e71dbf490c8313694637814ca1": { "Name": "tomcat-net-02", "EndpointID": "1c0e9dbffff295f2326bfd1e2847c0f1d9136ff00519101bb11d922e7da4f818", "MacAddress": "02:42:c0:a8:00:03", "IPv4Address": "192.168.0.3/16", "IPv6Address": "" }, "675439c851dc29355c03f82bb163f9e5a326e230447d86d40d53ff08766cfd06": { "Name": "tomcat-net-01", "EndpointID": "2653da0a25d166f0d7222235e85d8231d9424e19949b6e6b7cfa1a3eddcc462b", "MacAddress": "02:42:c0:a8:00:02", "IPv4Address": "192.168.0.2/16", "IPv6Address": "" } }, "Options": {}, "Labels": {} }][root@jiangnan tomcat1]## 我們來測試ping容器名和ip試試，都可以ping通[root@jiangnan ~]# docker exec -it tomcat-net-01 ping 192.168.0.3PING 192.168.0.3 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.64 bytes from 192.168.0.3: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.093 ms[root@jiangnan ~]# docker exec -it tomcat-net-01 ping tomcat-net-02PING tomcat-net-02 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.64 bytes from tomcat-net-02.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.063 ms64 bytes from tomcat-net-02.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.066 ms
發現：不用—link也可以直接通過服務名ping通了。
5.網絡連通docker0和自定義網絡肯定不通，我們使用自定義網絡的好處就是網絡隔離。但是在實際的工作中，比如我們部署了mysql使用了一個網段。部署了tomcat使用了另一個網段，兩個網段之間肯定是不能相互連通的，但是tomcat和mysql又需要相互連通，我們就要使用網絡連通。原理圖如下：
網絡連通就是將一個容器和一個網段之間的連通。
比如我前面使用的默認docker0的tomcat01，需要連接到mynet網絡。
# docker network connect 網絡 容器[root@jiangnan tomcat1]# docker network connect mynet tomcat01[root@jiangnan tomcat1]# docker network inspect mynet[ { "Name": "mynet", "Id": "3136d64109c6f285bc69d3ee4be901524292d0e5ddd9e414d49197dfa6c19ba1", "Created": "2022-02-27T14:15:44.676693958+08:00", "Scope": "local", "Driver": "bridge", "EnableIPv6": false, "IPAM": { "Driver": "default", "Options": {}, "Config": [ { "Subnet": "192.168.0.0/16", "Gateway": "192.168.0.1" }] }, "Internal": false, "Attachable": false, "Ingress": false, "ConfigFrom": { "Network": "" }, "ConfigOnly": false, "Containers": { "2e709013935463c29caf28771bb49925fee4e02842459b339d7dd1ad5dedf9b7": { "Name": "tomcat-net-01", "EndpointID": "9f3a46bad37ade7935e283715caa5699e9a7e22175b592f4a4792a37c351d969", "MacAddress": "02:42:c0:a8:00:02", "IPv4Address": "192.168.0.2/16", "IPv6Address": "" }, "5c0c544f2507d9f5f456feceddbd853ebccc07cea8c39c8479693731e480bf55": { "Name": "tomcat01", "EndpointID": "d05abb2d31af4067c5a45f299ce7b4401b1fa81638a44b6c09f3de7f8f4221fe", "MacAddress": "02:42:c0:a8:00:04", "IPv4Address": "192.168.0.4/16", "IPv6Address": "" }, "d6066db5fdd0b508514107a896ed20b639eaa47dbd97a025ad0c52250766c8a4": { "Name": "tomcat-net-02", "EndpointID": "3a5f6f2a07d900303382b290825c9f52640689c859608c741c7c7d81031e107e", "MacAddress": "02:42:c0:a8:00:03", "IPv4Address": "192.168.0.3/16", "IPv6Address": "" } }, "Options": {}, "Labels": {} }][root@jiangnan tomcat1]#
通過這種方式直接將tomcat01加到了mynet網絡中。
6.總結
veth pair是成對出現的一種虛擬網絡設備接口，一端連着網絡協議棧，一端彼此相連。
docker中默認使用docker0網絡。
docker0相當於一個路由器的作用，任何一個容器啟動默認都是docker0網絡。
docker0是容器和虛擬機之間通信的橋樑。
推薦使用自定義網絡，更好實現使用服務名的連通方式，避免ip改變的尷尬。
網絡之間不能直接連通，網絡連通是將一個容器和一個網絡之間的連通，實現跨網絡操作。
來源：csdn，轉自：全棧網絡空間安全
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