docker容器网络配置

docker容器网络
docker的4种网络模式配置
Linux内核实现名称空间的创建
容器常规操作

docker容器网络

Docker在安装后自动提供3种网络，可以使用docker network ls命令查看

[root@localhost ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
9692fae45042   bridge    bridge    local
cd5368439dc0   host      host      local
c49a1db81682   none      null      local

Docker使用Linux桥接，在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0)，Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个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，这样容器之间就能够通过容器的Container-IP直接通信。

docker的4种网络模式配置

网络模式	配置	说明
host	–network host	容器和宿主机共享Network namespace
container	–network container:NAME_OR_ID	容器和另外一个容器共享Network namespace
none	–network none	容器有独立的Network namespace，但并没有对其进行任何网络设置，如分配veth pair 和网桥连接，配置IP等
bridge	–network bridge	默认模式

bridge模式

# bridge模式是默认模式，--network bridge与不加--network选项效果是一致的
[root@localhost ~]# systemctl start docker
[root@localhost ~]# docker run -it --rm busybox /bin/sh
/ # ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:AC:11:00:03  
          inet addr:172.17.0.3  Bcast:172.17.255.255  Mask:255.255.0.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:516 (516.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          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:1000 
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

/ # ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue 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
16: eth0@if17: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue 
    link/ether 02:42:ac:11:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.3/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
/ # exit

[root@localhost ~]# docker container ls -a
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND           CREATED         STATUS         PORTS     NAMES

container模式

# 启动第一个容器并开启apache
[root@localhost ~]# docker run -it --rm --name b1 --rm busybox
/ # ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue 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
18: eth0@if19: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue 
    link/ether 02:42:ac:11:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.3/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
/ # echo 'hello world' > /tmp/index.html
/ # ls /tmp/
index.html
/ # httpd -h /tmp/
/ # netstat -antl
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       
tcp        0      0 :::80                   :::*                    LISTEN 


# 启动第二个容器并访问apache
[root@localhost ~]# docker run -it --rm --network container:b1 busybox
/ # ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue 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
18: eth0@if19: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue 
    link/ether 02:42:ac:11:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.3/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
/ # wget -O - -q 127.0.0.1:80
hello world

host模式

[root@localhost ~]# docker run -it --rm --network host busybox
/ # ip a s ens160
2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:39:99:51 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.10.102/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute ens160
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fe39:9951/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

[root@localhost ~]# ip a s ens160
2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:39:99:51 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.10.102/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute ens160
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fe39:9951/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

none模式

[root@localhost ~]# docker run -it --rm --network none busybox
/ # ifconfig -a
lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          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:1000 
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

/ # exit

Linux内核实现名称空间的创建

ip netns命令

可以借助ip netns命令来完成对 Network Namespace 的各种操作。ip netns命令来自于iproute安装包，一般系统会默认安装，如果没有的话，请自行安装。

注意：ip netns命令修改网络配置时需要 sudo 权限。//普通用户，管理员不需要

//查看是否有iproute的安装包

[root@localhost ~]# rpm -qa | grep iproute
iproute-5.9.0-1.el8.x86_64

可以通过ip netns命令完成对Network Namespace 的相关操作，可以通过ip netns help查看命令帮助信息：

[root@localhost ~]# ip netns help
Usage:  ip netns list
        ip netns add NAME
        ip netns attach NAME PID
        ip netns set NAME NETNSID
        ip [-all] netns delete [NAME]
        ip netns identify [PID]
        ip netns pids NAME
        ip [-all] netns exec [NAME] cmd ...
        ip netns monitor
        ip netns list-id [target-nsid POSITIVE-INT] [nsid POSITIVE-INT]
NETNSID := auto | POSITIVE-INT

默认情况下，Linux系统中是没有任何 Network Namespace的，所以ip netns list命令不会返回任何信息。

创建网络命名空间

通过命令创建一个名为ns0的命名空间：

[root@localhost ~]# ip netns list
[root@localhost ~]# ip netns add ns0
[root@localhost ~]# ip netns list
ns0

//查看名称空间
[root@localhost ~]# ls /var/run/netns/
ns0
[root@localhost ~]# ip netns list
ns0
[root@localhost ~]# file /var/run/netns/ns0 
/var/run/netns/ns0: empty   //(empty)空文件

//不可用文件方式创建名称空间
[root@localhost ~]# touch /var/run/netns/ns1
[root@localhost ~]# ip netns list  
Error: Peer netns reference is invalid.
Error: Peer netns reference is invalid.
ns1
ns0

新创建的 Network Namespace 会出现在/var/run/netns/目录下。如果相同名字的命名空间已经存在，命令会报不能创建命名空间文件 “/var/run/netns/ns0”： File exists的错误。

[root@localhost ~]# ip netns add ns0
Cannot create namespace file "/var/run/netns/ns0": File exists

对于每个 Network Namespace 来说，它会有自己独立的网卡、路由表、ARP 表、iptables 等和网络相关的资源

操作网络命名空间

ip命令提供了子命令可以在对应的 Network Namespace 中执行命令。ip netns exec

查看新创建 Network Namespace 的网卡信息

[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip addr
1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

可以看到，新创建的Network Namespace中会默认创建一个lo回环网卡，此时网卡处于关闭状态。此时，尝试去 ping 该lo回环网卡，会提示Network is unachable

[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ping 127.0.0.1
connect: Network is unreachable

通过下面的命令启用lo回环网卡：

[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip link set lo up
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ping 127.0.0.1   
PING 127.0.0.1 (127.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.047 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.073 ms

转移设备
我们可以在不同的 Network Namespace 之间转移设备（如veth）。由于一个设备只能属于一个 Network Namespace ，所以转移后在这个 Network Namespace 内就看不到这个设备了。

其中，veth设备属于可转移设备，而很多其它设备（如lo、vxlan、ppp、bridge等）是不可以转移的。

兽医对
veth pair 全称是 Virtual Ethernet Pair，是一个成对的端口，所有从这对端口一端进入的数据包都将从另一端出来，反之也是一样。
引入veth pair是为了在不同的 Network Namespace 直接进行通信，利用它可以直接将两个 Network Namespace 连接起来。

创建对

[root@localhost ~]# ip link add type veth
[root@localhost ~]# ip link show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:cd:9a:e6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:0f:6c:b4 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc fq_codel master virbr0 state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:0f:6c:b4 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
5: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN mode DEFAULT group default 
    link/ether 02:42:27:98:7b:10 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
6: veth0@veth1: <BROADCAST,MULTICAST,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 3a:34:f0:b5:75:7a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
7: veth1@veth0: <BROADCAST,MULTICAST,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 82:03:6f:77:7a:88 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

可以看到，此时系统中新增了一对veth pair，将veth0和veth1两个虚拟网卡连接了起来，此时这对 veth pair 处于“未启用”状态。

实现Network Namespace间通信

下面我们利用veth pair实现两个不同的 Network Namespace 之间的通信。刚才我们已经创建了一个名为ns0的 Network Namespace，下面再创建一个信息Network Namespace，命名为ns1

[root@localhost ~]# ip netns add ns1
[root@localhost ~]# ip netns list
ns1
ns0

将veth0加入到ns0，将veth1加入到ns1,分别为这对veth pair配置上ip地址，并启用它们

[root@localhost ~]# ip link set veth0 netns ns0
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip link set veth0 up  //激活
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip a 
1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
6: veth0@if7: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state LOWERLAYERDOWN group default qlen 1000
    link/ether 3a:34:f0:b5:75:7a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip addr add 1.1.1.1/24 dev veth0  //配置IP地址
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip a 
1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
6: veth0@if7: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state LOWERLAYERDOWN group default qlen 1000
    link/ether 3a:34:f0:b5:75:7a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 1.1.1.1/24 scope global veth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

[root@localhost ~]# ip link set veth1 netns ns1
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip link set veth1 up    ////激活
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip addr add 1.1.1.2/24 dev veth1   //配置IP地址
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip a
1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
7: veth1@if6: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 82:03:6f:77:7a:88 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns ns0
    inet 1.1.1.2/24 scope global veth1
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::8003:6fff:fe77:7a88/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

从上面可以看出，我们已经成功启用了这个veth pair，并为每个veth设备分配了对应的ip地址。我们尝试在ns0,ns1中相互访问ip地址：

[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ping 1.1.1.1
PING 1.1.1.1 (1.1.1.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.195 ms
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.082 ms
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.065 ms
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.052 ms
64 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.067 ms
^C
--- 1.1.1.1 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 4113ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.052/0.092/0.195/0.052 ms
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ping 1.1.1.2
PING 1.1.1.2 (1.1.1.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.100 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.045 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.071 ms
64 bytes from 1.1.1.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.045 ms
^C
--- 1.1.1.2 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3082ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.045/0.065/0.100/0.023 ms

可以看到，veth pair成功实现了两个不同网络命名空间之间的网络交互。

容器常规操作

查看主机名

[root@localhost ~]# docker run -it --rm busybox /bin/sh
/ # hostname
855cba64f507

[root@localhost ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND     CREATED              STATUS              PORTS     NAMES
855cba64f507   busybox   "/bin/sh"   About a minute ago   Up About a minute             suspicious_haslett

在容器启动时注入主机名

[root@localhost ~]# docker run -it --rm --hostname node1 busybox 
/ # hostname
node1
/ # cat /etc/hostname 
node1
/ # cat /etc/hosts
127.0.0.1       localhost
::1     localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
ff00::0 ip6-mcastprefix
ff02::1 ip6-allnodes
ff02::2 ip6-allrouters
172.17.0.2      node1

手动指定容器要使用的DNS

[root@localhost ~]# docker run -it --rm --hostname node1 --dns 3.3.3.3 busybox
/ # cat /etc/resolv.conf
search localdomain
nameserver 3.3.3.3

手动往/etc/hosts文件中注入主机名到IP地址的映射

[root@localhost ~]# docker run -it --rm --hostname node2 --add-host node1:172.17.0.2 busybox
/ # cat /etc/hosts
127.0.0.1       localhost
::1     localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
ff00::0 ip6-mcastprefix
ff02::1 ip6-allnodes
ff02::2 ip6-allrouters
172.17.0.2      node1
172.17.0.3      node2

posted @ 2022-04-29 00:09 夏天的海阅读(492) 评论(0) 收藏举报

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