原文 - Docker的网络模式详解

Docker的四种网络模式

docker 网络模式

docker四种网络模式如下：

  • Bridge container 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 命令查看

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[root@along ~]# docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
f23b4899add1        bridge              bridge              local
65520497f693        host                host                local
a0c5f18e0f04        none                null                local

docker run --network 命令可以指定使用网络模式

Bridge 网络模式

介绍

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给容器使用，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卡 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 这样类似的名字命名，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。

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[root@along ~]# brctl show
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
docker0    8000.024241c45d6e    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。

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[root@along ~]# 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

bridge模式示意图

bridge

演示

bridge 网络模式；--network 不指定，默认也是 bridge 模式

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[root@along ~]# docker run --name b1 -it --network bridge --rm busybox:latest 
/ # ifconfig 
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:12 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:1016 (1016.0 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)
/ # route -n
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 10.11.55.5   正常访问宿主机
PING 10.11.55.5 (10.11.55.5): 56 data bytes
64 bytes from 10.11.55.5: seq=0 ttl=64 time=0.292 ms
/ # exit

Host 网络模式

介绍

　 如果启动容器的时候使用 host 模式，那么这个容器将不会获得一个独立的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等，而是使用宿主机的IP和端口。但是，容器的其他方面，如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的。

Host模式示意图

host

演示

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[root@along ~]# docker run --name b2 -it --network host --rm busybox:latest
/ # ifconfig -a   和宿主机一样
docker0   Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:41:C4:5D:6E  
          inet addr:172.17.0.1  Bcast:0.0.0.0  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::42:41ff:fec4:5d6e/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:90 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:26 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:5903 (5.7 KiB)  TX bytes:2381 (2.3 KiB)

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:AB:D2:DA  
          inet addr:10.11.55.5  Bcast:10.11.55.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:feab:d2da/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:3913 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:3327 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:354314 (346.0 KiB)  TX bytes:919096 (897.5 KiB)

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)

Container 网络模式

介绍

　　 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。

Container模式示意图

container

演示

在一个终端，使用 bridge 网络模式启动容器 b1

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[root@along ~]# 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

在另一个终端使用Container 网络模式创建容器 b2

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[root@along ~]# 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

None 网络模式

介绍

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；仅适用于进程无须网络通信的场景中，例如：备份、进程诊断及各种离线任务等。

None模式示意图

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演示

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[root@along ~]# 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
/ # exit

References