【docker】docker network 网络

发布于:2024-09-18 ⋅ 阅读:(45) ⋅ 点赞:(0)

Docker 为什么需要网络管理

容器的网络默认与宿主机及其他容器都是相互隔离, 但同时我们也要考虑下面的一些问题, 比如

  • 多个容器之间是如何通信的
  • 容器和宿主机是如何通信的
  • 容器和外界主机是如何通信的
  • 容器中要运行一些网络应用(如 nginx、web 应用、数据库等),如果要让外部也可以访问这些容器内运行的网络应用应该如何实现
  • 容器不想让它的网络与宿主机、与其他容器隔离应该如何实现
  • 容器根本不需要网络的时候应该如何实现
  • 容器需要更高的定制化网络(如定制特殊的集群网络、定制容器间的局域网)应该如何实现

上述的这些问题都需要我们对容器的网络进行合理的管理才能解决,这就体现出了容器网络管理的重要性。

docker 网络架构简介

Docker 容器网络是为应用程序所创造的虚拟环境的一部分,它能让应用从宿主机操作系统的网络环境中独立出来,形成容器自有的网络设备、IP 协议栈、端口套接字、IP 路由表、防火墙等等与网络相关的模块。

Docker 为实现容器网络,主要采用的架构由三部分组成:CNM、Libnetwork 和驱动。

CNM

Docker 网络架构采用的设计规范是 CNM(Container Network Model)。CNM 中规定了 Docker 网络的基础组成要素:Sandbox、Endpoint、Network。

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  • Sandbox:提供了容器的虚拟网络栈,也即端口、套接字、IP 路由表、防火墙、DNS 配置等内容。主要用于隔离容器网络与宿主机网络,形成了完全独立的容器网络环境。
  • Network:Docker 内部的虚拟子网,使得网络内的参与者能够进行通讯。
  • Endpoint:就是虚拟网络的接口,就像普通网络接口一样,Endpoint 的主要职责是负责创建连接。Endpoint 类似于常见的网络适配器,那也就意味着一个 Endpoint 只能接入某一个网络, 当容器需要接入到多个网络,就需要多个 Endpoint。

如上图所示,容器 B 有两个 Endpoint 并且分别接入 Networkd A 和 Network B。那么容器 A 和容器 B 之间是可以实现通信的,因为都接入了 NetworkA。但是容器 A 和容器 C 不可以通过容器 B 的两个 Endpoint 通信。

Libnetwork

Libnetwork 是 CNM 的一个标准实现。Libnetwork 是开源库,采用 Go 语言编写(跨平台的),也是 Docker 所使用的库,Docker 网络架构的核心代码都在这个库中。Libnetwork 实现了 CNM 中定义的全部三个组件,此外它还实现了本地服务发现、基于 Ingress 的容器负载均衡,以及网络控制层和管理层等功能。

驱动

驱动主要负责实现数据层相关内容,例如网络的连通性和隔离性是由驱动来处理的。
驱动通过实现特定网络类型的方式扩展了 Docker 网络栈,例如桥接网络和覆盖网络。

Docker 内置了若干驱动,通常被称作原生驱动或者本地驱动。例如 Bridge Driver、Host Driver、Overlay Driver、MacVLan Driver、IPVLan Driver、None Driver 等。每个驱动负责创建其上所有网络资源的创建和管理。

常见网络类型

  1. bridge 网络

bridge 驱动会在 Docker 管理的主机上创建一个 Linux 网桥。默认情况下,网桥上的容器可以相互通信。也可以通过 bridge 驱动程序配置,实现对外部容器的访问。Docker 容器的默认网络驱动.当我们需要多个容器在同一个 Docker 主机上通信时,桥接网络是最佳选择。

  1. host 网络

对于独立容器,移除容器和 Docker 主机之间的网络隔离,并直接使用主机的网络。当网络堆栈不应该与 Docker 主机隔离,但是希望容器的其他资源被隔离时,主机网络是最佳选择。

  1. container 网络

这个模式指定新创建的容器和引进存在的一个容器共享一个网络 ,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,端口等,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

  1. none 网络

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。容器完全网络隔离。

  1. overlay 网络

借助 Docker 集群模块 Docker Swarm 搭建的跨 Docker Daemon 网络。将多个Docker 守护进程连接在一起,使集群服务能够相互通信。当我们需要运行在不同Docker 主机上的容器进行通信时,或者当多个应用程序使用集群服务协同工作时,覆盖网络是最佳选择。

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另外,在 Docker 安装时,会自动安装一块 Docker 网卡称为 docker0,它是一个网桥设备,主要用于 Docker 各容器及宿主机的网络通信。

docker 网络管理命令

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