3.docker的网络通信机制

    科技2026-02-24  6

    linux中的网卡

    网卡[网络接口]

    查看网卡三种方式:

    ip link show ls /sys/class/net ip a

    ip a解读

    状态:UP/DOWN/UNKOWN等 link/ether:MAC地址 inet:绑定的IP地址

    配置文件

    在Linux中网卡对应的其实就是文件,所以找到对应的网卡文件即可 比如:cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

    给网卡添加ip地址

    当然,这块可以直接修改ifcfg-*文件,但是我们通过命令添加试试

    (1)ip addr add 192.168.0.100/24 dev eth0 (2)删除IP地址 ip addr delete 192.168.0.100/24 dev eth0

    启动关闭网卡

    重启网卡:service network restart / systemctl restart network 启动/关闭网卡:ifup/down eth0 或者 ip link set eth0 up/down

    Network Namespace

    在linux上,网络的隔离是通过network namespace来管理的,不同的network namespace是互相隔离的。

    network namespace的管理:

    ip netns list #查看 ip netns add ns1 #添加 ip netns delete ns1 #删除

    namespace 实战

    创建一个network namespace ip netns add ns1 查看namepace下的网卡 ip netns exec ns1 ip a 启动ns1上的lo网卡 ip netns exec ns1 ifup lo or ip netns exec ns1 ip link set lo up 再次查看ip netns exec ns1 ip a可以发现state变成了UNKNOW状态再次创建一个namespace ip netns add ns2 此时想让两个namespace网络连通起来 veth pair :Virtual Ethernet Pair,是一个成对的端口,可以实现上述功能 创建一对link,也就是接下来要通过veth pair连接的link ip link add veth-ns1 type veth peer name veth-ns2 查看link的情况ip link)将veth-ns1加入ns1中,将veth-ns2加入ns2中 ip link set veth-ns1 netns ns1 ip link set veth-ns2 netns ns2 查看宿主机和ns1,ns2的link情况 ip link ip netns exec ns1 ip link ip netns exec ns2 ip link 此时veth-ns1和veth-ns2还没有ip地址,显然通信还缺少点条件 ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.0.11/24 dev veth-ns1 ip netns exec ns2 ip addr add 192.168.0.12/24 dev veth-ns2 再次查看,发现state是DOWN,并且还是没有IP地址 ip netns exec ns1 ip link ip netns exec ns2 ip link 启动veth-ns1和veth-ns2 ip netns exec ns1 ip link set veth-ns1 up ip netns exec ns2 ip link set veth-ns2 up 再次查看,发现state是UP,同时有IP ip netns exec ns1 ip a ip netns exec ns2 ip a 此时两个network namespace互相ping一下,发现是可以ping通的 ip netns exec ns1 ping 192.168.0.12 ip netns exec ns2 ping 192.168.0.11

    container的ns

    按照上面的描述,实际上每个container,都会有自己的network namespace,并且是独立的,我们可以进入 到容器中进行验证.

    不妨创建两个container看看 docker run -d --name tomcat01 -p 8081:8080 tomcat docker run -d --name tomcat02 -p 8082:8080 tomcat 进入到两个容器中,并且查看ip docker exec -it tomcat01 ip a docker exec -it tomcat02 ip a 互相ping一下是可以ping通的 值得我们思考的是,此时tomcat01和tomcat02属于两个network namespace,是如何能够ping通的? 有些小伙伴可能会想,不就跟上面的namespace实战一样吗?注意这里并没有veth-pair技术 ,接下来继续分享docker container的网络

    深入分析container网络-Bridge

    docker0默认bridge

    查看centos的网络可以发现docker有个默认的网卡docker0

    查看容器Tomcat01的网络:

    在centos中ping一下tomcat01的网络,发现可以ping通

    既然可以ping通,而且centos和tomcat1又属于不同的network namespace,是怎么连接的? 很显然,跟之前的实战是一样的,画个图

    也就是说,在tomcat01中有一个eth0和centos的docker0中有一个veth3是成对的,类似于之前实战中的 veth-ns1和veth-ns2,不妨再通过一个命令确认下:brctl

    安装一下:yum install bridge-utils brctl show

    这种网络连接方法我们称之为Bridge,其实也可以通过命令查看docker中的网络模式: docker network ls bridge也是docker中默认的网络模式

    不妨检查一下bridge:docker network inspect bridge 在tomcat01容器中是可以访问互联网的,顺便把这张图画一下咯,NAT是通过iptables实现的

    创建自己的docker network

    一般在默认的network ip地址不够用时,创建新的network。

    创建一个network,类型为bridge docker network create tomcat-net or docker network create --subnet=172.18.0.0/24 tomcat-net

    查看已有的network:docker network ls

    查看tomcat-net详情信息:docker network inspect tomcat-net

    创建tomcat的容器,并且指定使用tomcat-net

    docker run -d --name tomcat-net-tomcat --network tomcat-net tomcat 查看custom-net-tomcat的网络信息 docker exec -it tomcat-net-tomcat ip a

    6. 查看centos的网卡ip a

    查看网卡接口 此时在tomcat-net-tomcat容器中ping一下tomcat01的ip会如何?发现无法ping通此时如果tomcat01容器能够连接到tomcat-net上应该就可以咯docker 跨network连接 docker network connect tomcat-net tomcat01

    查看docker network inspect tomcat-net可以发现tomcat01也在tomcat-net的network中

    此时进入到tomcat01或者custom-net-tomcat中,不仅可以通过ip地址ping通,而且可以通过名字ping 到,这时候因为都连接到了用户自定义的tomcat-net bridge上 ping tomcat02的ip可以,但是ping tomcat02是不通的 结论:

    docker 默认的network中的容器,通过容器名称是ping不通的 自定义的docker network中的容器,可以通过容器名ping通对方。

    深入分析container网络Host & None

    Host

    创建一个tomcat容器,并且指定网络为host docker run -d --name my-tomcat-host --network host tomcat 查看ip地址 docker exec -it my-tomcat-host ip a

    可以发现和centos是一样的 3. 检查host网络

    None

    创建一个tomcat容器,并且指定网络为none docker run -d --name my-tomcat-none --network none tomcat 查看ip地址 docker exec -it my-tomcat-none ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 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 检查none网络

    一般用bridge类型,host和none不常用。

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