Docker的網(wǎng)絡模式和跨主機通信是什么

Docker的網(wǎng)絡模式和跨主機通信是什么，相信很多沒有經(jīng)驗的人對此束手無策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

Docker的四種網(wǎng)絡模式

Bridge模式


當Docker進程啟動時，會在主機上創(chuàng)建一個名為docker0的虛擬網(wǎng)橋，此主機上啟動的Docker容器會連接到這個虛擬網(wǎng)橋上。虛擬網(wǎng)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(wǎng)絡中。

從docker0子網(wǎng)中分配一個IP給容器使用，并設置docker0的IP地址為容器的默認網(wǎng)關。在主機上創(chuàng)建一對虛擬網(wǎng)卡veth pair設備，Docker將veth pair設備的一端放在新創(chuàng)建的容器中，并命名為eth0（容器的網(wǎng)卡），另一端放在主機中，以vethxxx這樣類似的名字命名，并將這個網(wǎng)絡設備加入到docker0網(wǎng)橋中。可以通過brctl show命令查看。

bridge模式是docker的默認網(wǎng)絡模式，不寫--net參數(shù)，就是bridge模式。使用docker run -p時，docker實際是在iptables做了DNAT規(guī)則，實現(xiàn)端口轉(zhuǎn)發(fā)功能?？梢允褂胕ptables -t nat -vnL查看。

bridge模式如下圖所示：



演示：

docker run -tid --net=bridge --name docker_bri1

ubuntu-base:v3

docker run -tid --net=bridge --name docker_bri2

ubuntu-base:v3

brctl show
docker exec -ti docker_bri1 /bin/bash
docker exec -ti docker_bri1 /bin/bash

ifconfig –a
route –nHost模式


如果啟動容器的時候使用host模式，那么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(wǎng)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(tǒng)、進程列表等還是和宿主機隔離的。

Host模式如下圖所示：



演示：

docker run -tid --net=host --name docker_host1 ubuntu-base:v3
docker run -tid --net=host --name docker_host2 ubuntu-base:v3

docker exec -ti docker_host1 /bin/bash
docker exec -ti docker_host1 /bin/bash

ifconfig –a
route –n

Container模式



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

Container模式示意圖：



演示：

docker run -tid --net=container:docker_bri1

--name docker_con1 ubuntu-base:v3

docker exec -ti docker_con1 /bin/bash
docker exec -ti docker_bri1 /bin/bash

ifconfig –a
route -nNone模式



使用none模式，Docker容器擁有自己的Network Namespace，但是，并不為Docker容器進行任何網(wǎng)絡配置。也就是說，這個Docker容器沒有網(wǎng)卡、IP、路由等信息。需要我們自己為Docker容器添加網(wǎng)卡、配置IP等。

Node模式示意圖:

演示：

docker run -tid --net=none --name

docker_non1 ubuntu-base:v3

docker exec -ti docker_non1 /bin/bash

ifconfig –a
route -n

跨主機通信

Docker默認的網(wǎng)絡環(huán)境下，單臺主機上的Docker容器可以通過docker0網(wǎng)橋直接通信，而不同主機上的Docker容器之間只能通過在主機上做端口映射進行通信。這種端口映射方式對很多集群應用來說極不方便。如果能讓Docker容器之間直接使用自己的IP地址進行通信，會解決很多問題。按實現(xiàn)原理可分別直接路由方式、橋接方式（如pipework）、Overlay隧道方式（如flannel、ovs+gre）等。

直接路由


通過在Docker主機上添加靜態(tài)路由實現(xiàn)跨宿主機通信：


 

Pipework

Pipework是一個簡單易用的Docker容器網(wǎng)絡配置工具。由200多行shell腳本實現(xiàn)。通過使用ip、brctl、ovs-vsctl等命令來為Docker容器配置自定義的網(wǎng)橋、網(wǎng)卡、路由等。
 

• 使用新建的bri0網(wǎng)橋代替缺省的docker0網(wǎng)橋

• bri0網(wǎng)橋與缺省的docker0網(wǎng)橋的區(qū)別：bri0和主機eth0之間是veth pair

Flannel(Flannel + UDP 或者 Flannel + VxLAN)

Flannel實現(xiàn)的容器的跨主機通信通過如下過程實現(xiàn)：
 

• 每個主機上安裝并運行etcd和flannel；

• 在etcd中規(guī)劃配置所有主機的docker0子網(wǎng)范圍；

• 每個主機上的flanneld根據(jù)etcd中的配置，為本主機的docker0分配子網(wǎng)，保證所有主機上的docker0網(wǎng)段不重復，并將結(jié)果（即本主機上的docker0子網(wǎng)信息和本主機IP的對應關系）存入etcd庫中，這樣etcd庫中就保存了所有主機上的docker子網(wǎng)信息和本主機IP的對應關系；

• 當需要與其他主機上的容器進行通信時，查找etcd數(shù)據(jù)庫，找到目的容器的子網(wǎng)所對應的outip（目的宿主機的IP）；

• 將原始數(shù)據(jù)包封裝在VXLAN或UDP數(shù)據(jù)包中，IP層以outip為目的IP進行封裝；

• 由于目的IP是宿主機IP，因此路由是可達的；

• VXLAN或UDP數(shù)據(jù)包到達目的宿主機解封裝，解出原始數(shù)據(jù)包，最終到達目的容器。

看完上述內(nèi)容，你們掌握Docker的網(wǎng)絡模式和跨主機通信是什么的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內(nèi)容，歡迎關注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！