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Docker 网络端口映射 四大网络模式_docker端口映射

docker端口映射

Docker 网络端口映射

Docker 网络实现原理
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网桥是宿主机虚拟出来的,并不是真实存在的网络设备,外部网络是无法寻址到的,这也意味着外部网络无法直接通过 Container-IP 访问到容器。如果容器希望外部访问能够访问到,可以通过映射容器端口到宿主主机(端口映射),即 docker run 创建容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用,访问容器的时候就通过[宿主机IP]:[容器端口]访问容器。

创建端口映射 

  1. docker run -d --name test1 -P nginx                 #随机映射端口(从32768开始)
  2. docker run -d --name test2 -p 43000:80 nginx        #指定映射端口

查看端口 

  1. docker ps -a
  2. CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                   NAMES
  3. 9d3c04f57a68   nginx     "/docker-entrypoint.…"   4 seconds ago    Up 3 seconds    0.0.0.0:43000->80/tcp   test2
  4. b04895f870e5   nginx     "/docker-entrypoint.…"   17 seconds ago   Up 15 seconds   0.0.0.0:49170->80/tcp   test1

浏览器访问:http://192.168.80.10:43000    、http://192.168.80.10:49170

查看容器的输出和日志信息

docker logs 容器的ID/名称




Docker网络模式

Docker 的四大网络模式【重中之重重中之重】

●Host

        容器和宿主机共享网络命名空间(容器与主机端口可能会冲突),容器和宿主机使用同一个IP、端口范围(容器和宿主机不可以使用相同的端口)等网络资源

        容器将不会虚拟出自己的网卡,配置自己的IP等,而是使用宿主机的IP和端口。
        --network=host


●Container

        与指定容器共享网络命名空间(两个容器间端口可能会冲突),两个容器使用同一个IP、端口范围(两个容器不可以使用相同的端口)等网络资源
     
   --network=container:容器名|容器ID

        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、端口范围。


●None

        每个容器都有独立的网络命名空间,但是容器没有eth0网卡、IP、端口等,只有lo网卡

        该模式关闭了容器的网络功能。
        --network=none


●Bridge

        docker默认的网络模式。每个容器都有独立的网络命名空间(net namespace),每个容器有独立的IP、端口范围(每个容器可以使用相同的端口)、路由、iptables规则等

        将容器连接到一个docker0虚拟网桥(相当于交换机),通过docker0网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。

        --network=bridge ,--net=bridge  或者 省略配置

●自定义网络  (主要作用自定义容器IP)

安装Docker时,它会自动创建三个网络,bridge(创建容器默认连接到此网络)、 none 、host

  1. docker network ls
  2. docker network list
  3. #查看docker网络列表
  4. NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
  5. 2b4359d229c6   bridge    bridge    local
  6. 0fa580365d39   host      host      local
  7. cc13aa84a223   none      null      local

使用docker run创建Docker容器时,可以用 --net 或 --network 选项指定容器的网络模式

  • host模式:使用 --net=host 指定。
  • none模式:使用 --net=none 指定。
  • container模式:使用 --net=container:NAME_or_ID 指定。
  • bridge模式:使用 --net=bridge 指定,默认设置,可省略。

docker run命令参数集合 

  1. docker run [--name 容器名] [--rm] [-it] [-d] [-p 宿主机端口:容器端口 ] 镜像名:标签 [容器启动命令]
  2. --name 指定容器名
  3. --rm 执行后删除
  4. -it 进入容器进行交互
  5. -d 保存后台运行不退处
  6. -P 随机端口映射,从32768开始
  7. -p 宿主机端口:容器端口 指定端口映射

网络模式详解

1.host模式

相当于Vmware中的桥接模式,与宿主机在同一个网络中,但没有独立IP地址。
Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离,如PID Namespace隔离进程,Mount Namespace隔离文件系统,Network Namespace隔离网络等。
一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境,包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。 一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。 但如果启动容器的时候使用host模式,那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace, 而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等,而是使用宿主机的IP和端口。

2.container模式

在理解了host模式后,这个模式也就好理解了。这个模式指定新创建的容器和已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、端口范围等。同样,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。

运行一个容器,不指定网络模式(默认),作为第二个容器的网络依赖 
  1. docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
  2. #--name 选项可以给容器创建一个自定义名称
  3. docker ps -a
  4. CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED      STATUS       PORTS     NAMES
  5. 3ed82355f811   centos:7   "/bin/bash"   5 days ago   Up 6 hours             test1
  1. docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 3ed82355f811            #查看容器进程号
  2. 25945
  3. ls -l /proc/25495/ns                    #查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号
  4. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 11:29 ipc -> ipc:[4026532572]
  5. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 11:29 mnt -> mnt:[4026532569]
  6. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 11:27 net -> net:[4026532575]
  7. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 11:29 pid -> pid:[4026532573]
  8. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 12:22 user -> user:[4026531837]
  9. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 11:29 uts -> uts:[4026532570]
 运行第二个容器,指定网络模式为container,并且指定第一个容器的ID,使两个容器网络互通
  1. docker run -itd --name test2 --net=container:3ed82355f811 centos:7 /bin/bash
  2. docker ps -a
  3. CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED          STATUS          PORTS     NAMES
  4. ff96bc43dd27   centos:7   "/bin/bash"   48 seconds ago   Up 46 seconds             test2
  5. 3ed82355f811   centos:7   "/bin/bash"   58 minutes ago   Up 58 minutes             test1

        查看第二个容器的pid,据此查询 网络命名空间 的编号。能看到两个容器的net namespace相同。

  1. docker inspect -f '{{.State.Pid}}' ff96bc43dd27
  2. 27123
  3. ls -l /proc/27123/ns            #查看可以发现两个容器的 net namespace 编号相同
  4. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 12:27 ipc -> ipc:[4026532692]
  5. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 12:27 mnt -> mnt:[4026532690]
  6. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 12:27 net -> net:[4026532575]
  7. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 12:27 pid -> pid:[4026532693]
  8. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 12:27 user -> user:[4026531837]
  9. lrwxrwxrwx 1 root root 0 1月   7 12:27 uts -> uts:[4026532691]

3.none模式

使用none模式,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。这种网络模式下容器只有lo回环网络,没有其他网卡。这种类型的网络没有办法联网,封闭的网络能很好的保证容器的安全性。

4.bridge模式

bridge模式是docker的默认网络模式,不用--net参数,就是bridge模式。

相当于Vmware中的 nat 模式,容器使用独立network Namespace,并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信,此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等,并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。    

  1. 当Docker进程启动时,会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥,此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似,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。
  2. 从docker0子网中分配一个IP给容器使用,并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。 veth设备总是成对出现的,它们组成了一个数据的通道,数据从一个设备进入,就会从另一个设备出来。因此,veth设备常用来连接两个网络设备。
  3. Docker将 veth pair 设备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 veth* 这样类似的名字命名, 并将这个网络设备加入到 docker0 网桥中。可以通过 brctl show 命令查看。
  4. 使用 docker run -p 时,docker实际是在iptables做了DNAT规则,实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL 查看。

5.自定义网络(主要作用自定义容器IP)

直接使用bridge模式,是无法支持指定IP运行docker的,例如执行以下命令就会报错

docker run -itd --name test3 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
创建自定义网络

可以先自定义网络,创建一个网桥和网段,即可指定IP运行docker容器。

  1. docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1"  mynetwork
  2. docker network create --subnet=新IP网段  --opt "com.docker.network.bridge.name"="新网桥名称" 新网络模式名称

#docker1 为执行 ifconfig -a 命令时,显示的网卡名,如果不使用 --opt 参数指定此名称,那你在使用 ifconfig -a 命令查看网络信息时,看到的是类似 br-110eb56a0b22 这样的名字,这显然不怎么好记。
#mynetwork 为执行 docker network list 命令时,显示的bridge网络模式名称。

  1. docker run -itd --name test4 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 centos:7 /bin/bash
  2. docker run --network=新网络模式名称 --ip 自定义IP 镜像:标签 [启动命令]

扩展 docker抓包

在生产环境下如果不允许安装tcpdump, 又需要抓包,可以使用nsenter命令进入网络命名空间

我会在Docker容器中抓包了!

扩展 修改已运行的 Docker 容器端口映射

骚操作!居然能修改已运行的 Docker 容器端口映射?

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