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一. 为什么要理解 docker 网络
当你开始大规模应用 Docker 时，你会发现须要理解很多对于网络的常识。Docker 作为目前最火的轻量级容器技术，有很多令人称道的性能，如 Docker 的镜像治理。然而，Docker 同样有着很多不欠缺的中央，网络方面就是 Docker 比拟单薄的局部。因而，咱们有必要深刻理解 Docker 的网络常识，以满足更高的网络需要。本文首先介绍了 Docker 本身的 4 种网络工作形式，而后介绍一些自定义网络模式。
二.docker 网络理论
Docker 应用 Linux 桥接（参考《Linux 虚构网络技术》），在宿主机虚构一个 Docker 容器网桥 (docker0)，Docker 启动一个容器时会依据 Docker 网桥的网段调配给容器一个 IP 地址，称为 Container-IP，同时 Docker 网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥，这样容器之间就可能通过容器的 Container-IP 间接通信。
Docker 网桥是宿主机虚构进去的，并不是实在存在的网络设备，内部网络是无奈寻址到的，这也意味着内部网络无奈通过间接 Container-IP 拜访到容器。如果容器心愿内部拜访可能拜访到，能够通过映射容器端口到宿主主机（端口映射），即 docker run 创立容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用，拜访容器的时候就通过 [宿主机 IP]:[容器端口] 拜访容器。
当你装置 Docker 时，它会主动创立三个网络。你能够应用以下 docker network ls 命令列出这些网络：
# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
857db65319fa bridge bridge local
c16cf8722909 host host local
d39a88b56801 none null local三.docker 的四类网络模式
| 网络模式 | 配置 | 阐明 |
|---|---|---|
| bridge 模式 | –net=bridge | （默认为该模式）此模式会为每一个容器调配、设置 IP 等，并将容器连贯到一个 docker0 虚构网桥，通过 docker0 网桥以及 Iptables nat 表配置与宿主机通信。 |
| host 模式 | –net=host | 容器和宿主机共享 Network namespace。 |
| container 模式 | –net=container:NAME_or_ID | 容器和另外一个容器共享 Network namespace。kubernetes 中的 pod 就是多个容器共享一个 Network namespace。 |
| none 模式 | –net=none | 该模式敞开了容器的网络性能。 |
3.1 bridge 模式
当 Docker 过程启动时，会在主机上创立一个名为 docker0 的虚构网桥，此主机上启动的 Docker 容器会连贯到这个虚构网桥上。虚构网桥的工作形式和物理交换机相似，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 子网中调配一个 IP 给容器应用，并设置 docker0 的 IP 地址为容器的默认网关。在主机上创立一对虚构网卡 veth pair 设施，Docker 将 veth pair 设施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 这样相似的名字命名，并将这个网络设备退出到 docker0 网桥中。能够通过 brctl show 命令查看。
bridge 模式是 docker 的默认网络模式，不写 –net 参数，就是 bridge 模式。应用 docker run - p 时，docker 理论是在 iptables 做了 DNAT 规定，实现端口转发性能。能够应用 iptables -t nat -vnL 查看。
bridge 模式如下图所示：
3.2 host 模式
如果启动容器的时候应用 host 模式，那么这个容器将不会取得一个独立的 Network Namespace，而是和宿主机共用一个 Network Namespace。容器将不会虚构出本人的网卡，配置本人的 IP 等，而是应用宿主机的 IP 和端口。然而，容器的其余方面，如文件系统、过程列表等还是和宿主机隔离的。
应用 host 模式的容器能够间接应用宿主机的 IP 地址与外界通信，容器外部的服务端口也能够应用宿主机的端口，不须要进行 NAT，host 最大的劣势就是网络性能比拟好，然而 docker host 上曾经应用的端口就不能再用了，网络的隔离性不好。
Host 模式如下图所示：
3.3 container 模式
这个模式指定新创建的容器和曾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立本人的网卡，配置本人的 IP，而是和一个指定的容器共享 IP、端口范畴等。同样，两个容器除了网络方面，其余的如文件系统、过程列表等还是隔离的。两个容器的过程能够通过 lo 网卡设施通信。
Container 模式示意图：
3.4 none 模式
应用 none 模式，Docker 容器领有本人的 Network Namespace，然而，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。须要咱们本人为 Docker 容器增加网卡、配置 IP 等。
这种网络模式下容器只有 lo 回环网络，没有其余网卡。none 模式能够在容器创立时通过 –network=none 来指定。这种类型的网络没有方法联网，关闭的网络能很好的保障容器的安全性。
None 模式示意图:
四.bridge 模式下容器的通信
4.1 防火墙开启状态
在 bridge 模式下，连在同一网桥上的容器能够互相通信（若出于平安思考，也能够禁止它们之间通信，办法是在 DOCKER_OPTS 变量中设置–icc=false，这样只有应用–link 能力使两个容器通信）。
容器也能够与内部通信，咱们看一下主机上的 Iptable 规定，能够看到这么一条
这条规定会将源地址为 172.17.0.0/16 的包（也就是从 Docker 容器产生的包），并且不是从 docker0 网卡收回的，进行源地址转换，转换成主机网卡的地址。这么说可能不太好了解，举一个例子阐明一下。假如主机有一块网卡为 eth0，IP 地址为 192.168.21.10/24，网关为 192.168.21.255。从主机上一个 IP 为 172.17.0.1/16 的容器中 ping 百度（www.baidu.com）。IP 包首先从容器发往本人的默认网关 docker0，包达到 docker0 后，也就达到了主机上。而后会查问主机的路由表，发现包应该从主机的 eth0 发往主机的网关 192.168.21.255/24。接着包会转发给 eth0，并从 eth0 收回去（主机的 ip_forward 转发应该曾经关上）。这时候，下面的 Iptable 规定就会起作用，对包做 SNAT 转换，将源地址换为 eth0 的地址。这样，在外界看来，这个包就是从 192.168.21.10 上收回来的，Docker 容器对外是不可见的。
那么，里面的机器是如何拜访 Docker 容器的服务呢？咱们首先用上面命令创立一个含有 web 利用的容器，将容器的 80 端口映射到主机的 80 端口。
docker run -itd --name=nginx_bridge --net=bridge -p 80:80 nginx而后查看 Iptable 规定的变动，发现多了这样一条规定：
-A DOCKER ! -i docker0 -p tcp -m tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 172.17.0.2:80此条规定就是对主机 eth0 收到的目标端口为 80 的 tcp 流量进行 DNAT 转换，将流量发往 172.17.0.2:80，也就是咱们下面创立的 Docker 容器。所以，外界只需拜访 192.168.21.10:80 就能够拜访到容器中的服务。
4.2 防火墙敞开状态
如果 docker 网络应用了 bridge 模式，也不须要防火墙，那间接关掉 FirewallD 服务就能够了。能够解决诸多因为防火墙网络问题导致的 docker 容器端口不通的问题。
- docker 网络官网文档：https://docs.docker.com/engin…
