docker的4種網絡模型

實現原理

Docker使用Linux橋接,在宿主機虛擬一個Docker容器網橋(docker0),Docker啓動一個容器時會根據Docker網橋的網段分配給容器一個IP地址,稱爲Container-IP,同時Docker網橋是每個容器的默認網關。因爲在同一宿主機內的容器都接入同一個網橋,這樣容器之間就能夠通過容器的Container-IP直接通信。

Docker網橋是宿主機虛擬出來的,並不是真實存在的網絡設備,外部網絡是無法尋址到的,這也意味着外部網絡無法通過直接Container-IP訪問到容器。如果容器希望外部訪問能夠訪問到,可以通過映射容器端口到宿主主機(端口映射),即docker run創建容器時候通過 -p 或 -P 參數來啓用,訪問容器的時候就通過[宿主機IP]:[容器端口]訪問容器。

四類網絡模式

Docker網絡模式 配置 說明
host模式 –net=host 容器和宿主機共享Network namespace。
container模式 –net=container:NAME_or_ID 容器和另外一個容器共享Network namespace。 kubernetes中的pod就是多個容器共享一個Network namespace。
none模式 –net=none 容器有獨立的Network namespace,但並沒有對其進行任何網絡設置,如分配veth pair 和網橋連接,配置IP等。
bridge模式 –net=bridge (默認爲該模式)

1、host模式

如果啓動容器的時候使用host模式,那麼這個容器將不會獲得一個獨立的Network Namespace,而是和宿主機共用一個Network Namespace。容器將不會虛擬出自己的網卡,配置自己的IP等,而是使用宿主機的IP和端口。但是,容器的其他方面,如文件系統、進程列表等還是和宿主機隔離的。

使用host模式的容器可以直接使用宿主機的IP地址與外界通信,容器內部的服務端口也可以使用宿主機的端口,不需要進行NAT,host最大的優勢就是網絡性能比較好,但是docker host上已經使用的端口就不能再用了,網絡的隔離性不好。

Host模式如下圖所示:

                                                                          Host模式

2、container模式

這個模式指定新創建的容器和已經存在的一個容器共享一個 Network Namespace,而不是和宿主機共享。新創建的容器不會創建自己的網卡,配置自己的 IP,而是和一個指定的容器共享 IP、端口範圍等。同樣,兩個容器除了網絡方面,其他的如文件系統、進程列表等還是隔離的。兩個容器的進程可以通過 lo 網卡設備通信。

Container模式示意圖:

                                                       Container網絡模式

3、none模式

使用none模式,Docker容器擁有自己的Network Namespace,但是,並不爲Docker容器進行任何網絡配置。也就是說,這個Docker容器沒有網卡、IP、路由等信息。需要我們自己爲Docker容器添加網卡、配置IP等。

這種網絡模式下容器只有lo迴環網絡,沒有其他網卡。none模式可以在容器創建時通過--network=none來指定。這種類型的網絡沒有辦法聯網,封閉的網絡能很好的保證容器的安全性。

None模式示意圖:

                                                               None網絡模式

4、bridge模式

當Docker進程啓動時,會在主機上創建一個名爲docker0的虛擬網橋,此主機上啓動的Docker容器會連接到這個虛擬網橋上。虛擬網橋的工作方式和物理交換機類似,這樣主機上的所有容器就通過交換機連在了一個二層網絡中。

從docker0子網中分配一個IP給容器使用,並設置docker0的IP地址爲容器的默認網關。在主機上創建一對虛擬網卡veth pair設備,Docker將veth pair設備的一端放在新創建的容器中,並命名爲eth0(容器的網卡),另一端放在主機中,以vethxxx這樣類似的名字命名,並將這個網絡設備加入到docker0網橋中。可以通過brctl show命令查看。

bridge模式是docker的默認網絡模式,不寫--net參數,就是bridge模式。使用docker run -p時,docker實際是在iptables做了DNAT規則,實現端口轉發功能。可以使用iptables -t nat -vnL查看。

bridge模式如下圖所示:

                                                                                          Docker的網絡實現

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