【记录】docker笔记（六）：Docker网络-bridge网络（1）_docker bridge

bridge 网络

        bridge 网络，也称为单机桥接网络，是 Docker 默认的网络模式。该网络模式只能存在于单个 Docker 主机上，其只能用于连接所在 Docker 主机上的容器。

docker0 网桥

查看 docker0 网桥。

        bridge 网络模式中具有一个默认的虚拟网桥 docker0，通过 ip addr 或 ifconfig 命令都可查看到。

        通过 docker network inspect bridge 也可以查看到网络名称为 bridge 的网络的详情。

        可以看到该网络的驱动为 bridge，其网桥名称为 docker0。只不过，目前该网络上还没有连接任何容器。

 docker0 网桥工作原理

        在 Linux 主机上，Docker 的 bridge 网络由 Bridge 驱动创建，其在创建时会创建一个默认的网桥 docker0。容器与网桥间是通过 veth pair 技术实现的连接，网桥与外网间是通过“网络地址转换 NAT 技术”实现的连接，即将通信的数据包中的内网地址转换为外网地址。

        Bridge 驱动的底层是基于 Linux 内核的 Linux Bridge 技术。该技术已经经历了近 20 年的考验，这就意味着该模式是高性能且非常稳定的。

        下面通过一个案例来熟悉docker中的bridge网络。案例docker中的网络结构如图：

一些指令

①docker network inspect xxx 查看当前 xxx 网络的整体连接情况。这里前面已经执行过了，不再截图说明。

②使用 brctl show 命令可以查看本机当前所有网桥及其连接情况。可以看到，当前宿主机中只有一个网桥 docker0，interfaces为0，表明网桥docker0上没有接口。

创建两个容器并指定网络

        创建两个容器并指定网络，然后通过查看各个网络情况了解bridge网络。

docker run -d --name bb1 --network bridge busybox /bin/sh -c "while true; do sleep 3600; done"
docker run -d --name bb2 --network bridge busybox /bin/sh -c "while true; do sleep 3600; done"

查看 bridge 网络整体连接

        现在通过 docker network inspect 命令查看当前 bridge 网络的整体连接情况。

查看宿主机和容器的接口

        此时在宿主机上通过 ip a 命令查看当前主机的网络接口情况。

查询网桥连接情况

        可以看到其上连接着两 vethxxx 的接口，就是前面连接 bb1 与 bb2 上两个 eth0 的两个接口。

查看容器详情

        通过 docker inspect 查看容器的详情(以bb1为例)，可以看到，其网络连接中的网关 Geteway 的 IP 地址就是 docker0 网桥的地址。

[root@localhost ~]# docker inspect bb1
[
    {
        "Id": "cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52",
        "Created": "2024-05-15T13:17:43.284110713Z",
        "Path": "/bin/sh",
        "Args": [
            "-c",
            "while true; do sleep 3600; done"
        ],
        "State": {
            "Status": "running",
            "Running": true,
            "Paused": false,
            "Restarting": false,
            "OOMKilled": false,
            "Dead": false,
            "Pid": 6098,
            "ExitCode": 0,
            "Error": "",
            "StartedAt": "2024-05-15T13:17:45.028717252Z",
            "FinishedAt": "0001-01-01T00:00:00Z"
        },
        "Image": "sha256:beae173ccac6ad749f76713cf4440fe3d21d1043fe616dfbe30775815d1d0f6a",
        "ResolvConfPath": "/var/lib/docker/containers/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52/resolv.conf",
        "HostnamePath": "/var/lib/docker/containers/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52/hostname",
        "HostsPath": "/var/lib/docker/containers/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52/hosts",
        "LogPath": "/var/lib/docker/containers/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52-json.log",
        "Name": "/bb1",
        "RestartCount": 0,
        "Driver": "overlay2",
        "Platform": "linux",
        "MountLabel": "",
        "ProcessLabel": "",
        "AppArmorProfile": "",
        "ExecIDs": null,
        "HostConfig": {
            "Binds": null,
            "ContainerIDFile": "",
            "LogConfig": {
                "Type": "json-file",
                "Config": {}
            },
            "NetworkMode": "bridge",
            "PortBindings": {},
            "RestartPolicy": {
                "Name": "no",
                "MaximumRetryCount": 0
            },
            "AutoRemove": false,
            "VolumeDriver": "",
            "VolumesFrom": null,
            "ConsoleSize": [
                40,
                132
            ],
            "CapAdd": null,
            "CapDrop": null,
            "CgroupnsMode": "host",
            "Dns": [],
            "DnsOptions": [],
            "DnsSearch": [],
            "ExtraHosts": null,
            "GroupAdd": null,
            "IpcMode": "private",
            "Cgroup": "",
            "Links": null,
            "OomScoreAdj": 0,
            "PidMode": "",
            "Privileged": false,
            "PublishAllPorts": false,
            "ReadonlyRootfs": false,
            "SecurityOpt": null,
            "UTSMode": "",
            "UsernsMode": "",
            "ShmSize": 67108864,
            "Runtime": "runc",
            "Isolation": "",
            "CpuShares": 0,
            "Memory": 0,
            "NanoCpus": 0,
            "CgroupParent": "",
            "BlkioWeight": 0,
            "BlkioWeightDevice": [],
            "BlkioDeviceReadBps": [],
            "BlkioDeviceWriteBps": [],
            "BlkioDeviceReadIOps": [],
            "BlkioDeviceWriteIOps": [],
            "CpuPeriod": 0,
            "CpuQuota": 0,
            "CpuRealtimePeriod": 0,
            "CpuRealtimeRuntime": 0,
            "CpusetCpus": "",
            "CpusetMems": "",
            "Devices": [],
            "DeviceCgroupRules": null,
            "DeviceRequests": null,
            "MemoryReservation": 0,
            "MemorySwap": 0,
            "MemorySwappiness": null,
            "OomKillDisable": false,
            "PidsLimit": null,
            "Ulimits": [],
            "CpuCount": 0,
            "CpuPercent": 0,
            "IOMaximumIOps": 0,
            "IOMaximumBandwidth": 0,
            "MaskedPaths": [
                "/proc/asound",
                "/proc/acpi",
                "/proc/kcore",
                "/proc/keys",
                "/proc/latency_stats",
                "/proc/timer_list",
                "/proc/timer_stats",
                "/proc/sched_debug",
                "/proc/scsi",
                "/sys/firmware",
                "/sys/devices/virtual/powercap"
            ],
            "ReadonlyPaths": [
                "/proc/bus",
                "/proc/fs",
                "/proc/irq",
                "/proc/sys",
                "/proc/sysrq-trigger"
            ]
        },
        "GraphDriver": {
            "Data": {
                "LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/ac8e99985d11fa6b457cb7fa9efce993d2111a1f6bccc4f815f33f13c1982e1f-init/diff:/var/lib/docker/overlay2/510f666ce3653dadef3414d0b2c9df7f5c9c5a574555247f240fa6a76100be74/diff",
                "MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/ac8e99985d11fa6b457cb7fa9efce993d2111a1f6bccc4f815f33f13c1982e1f/merged",
                "UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/ac8e99985d11fa6b457cb7fa9efce993d2111a1f6bccc4f815f33f13c1982e1f/diff",
                "WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/ac8e99985d11fa6b457cb7fa9efce993d2111a1f6bccc4f815f33f13c1982e1f/work"
            },
            "Name": "overlay2"
        },
        "Mounts": [],
        "Config": {
            "Hostname": "cb521beacba5",
            "Domainname": "",
            "User": "",
            "AttachStdin": false,
            "AttachStdout": false,
            "AttachStderr": false,
            "Tty": false,
            "OpenStdin": false,
            "StdinOnce": false,
            "Env": [
                "PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
            ],
            "Cmd": [
                "/bin/sh",
                "-c",
                "while true; do sleep 3600; done"
            ],
            "Image": "busybox",
            "Volumes": null,
            "WorkingDir": "",
            "Entrypoint": null,
            "OnBuild": null,
            "Labels": {}
        },
        "NetworkSettings": {
            "Bridge": "",
            "SandboxID": "044389ce7180bd393cd2592c0b5d4b5ce7b33f9c5e110337f13240223482dddc",
            "SandboxKey": "/var/run/docker/netns/044389ce7180",
            "Ports": {},
            "HairpinMode": false,
            "LinkLocalIPv6Address": "",
            "LinkLocalIPv6PrefixLen": 0,
            "SecondaryIPAddresses": null,
            "SecondaryIPv6Addresses": null,
            "EndpointID": "2a43242cb128722926da76326c7478bc710fc43b4da2cd460df835894a48bed6",
            "Gateway": "172.17.0.1",
            "GlobalIPv6Address": "",
            "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
            "IPAddress": "172.17.0.2",
            "IPPrefixLen": 16,
            "IPv6Gateway": "",
            "MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
            "Networks": {
                "bridge": {
                    "IPAMConfig": null,
                    "Links": null,
                    "Aliases": null,
                    "MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
                    "NetworkID": "6dc3704c6a60e42cb6a8218abdd6c9f05f95b2405d2cb2a7dbdf61797a149d8d",
                    "EndpointID": "2a43242cb128722926da76326c7478bc710fc43b4da2cd460df835894a48bed6",
                    "Gateway": "172.17.0.1",
                    "IPAddress": "172.17.0.2",
                    "IPPrefixLen": 16,
                    "IPv6Gateway": "",
                    "GlobalIPv6Address": "",
                    "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
                    "DriverOpts": null,
                    "DNSNames": null
                }
            }
        }
    }
]

创建网络

        通过 docker network create 命令可以创建指定名称与类型的网络。-d 选项用于指定要创建网络时所使用的驱动，即创建的网络类型。最后的 bridge2 则是新创建网络的名称。

        创建完成后，查看宿主机支持的网络和宿主机网桥。如图：

创建第三个容器并指定网络

        创建一个新的 BusyBox 容器 bb3，其连接在新建的 bridge2 网络上。

        注意：在创建容器时通过--network 指定要连接到的网络，如果不指定，默认连接到默认的 bridge 网络。

docker run -d --name bb3 --network bridge2 busybox /bin/sh -c "while true; do sleep 3600; done"

查看新建网络详情

        此时查看 bridge2 的网络详情，可以看到容器 bb3 已经连接到了上面。

查看宿主机网络接口

        此时查看当前宿主机的网络接口情况，发现多出了两个接口。其中一个网桥接口br-xxx，一个连接 bb3 的接口 vethxxx@if57。

查看新增容器网络接口

        此时查看容器 bb3 的网络接口，发现其 接口正好是宿主机对应接口的 pair 接口。

查看宿主机网桥

        此时再查看网桥情况，发现新增网桥上增加了一个接口，而该接口正好就是宿主机上的 58号接口。并且，该接口的 IP 为  172.20.0.2/16（容器bb3） ，与 bridge 网络172.17.0.3/16（容器bb2） 不是同一网段，所以它们之间是不能相互通信的。

容器连接到指定网络

        现在要将容器 bb2 连接到新建的 bridge2 网络上。可以使用 docker network connect 命令。

        可以依次查看bridge2网络连接、宿主机网络接口、容器网络接口。这里不再截图说明。这里仅查看容器bb2的接口。发现其同时具有两个网络接口，分别连接在两个不同的网络上。

容器互 ping

        容器 bb2 与 bb3 互 ping 是可以 ping 通的。

        但 bb3 要 ping 容器 bb2 的另一网段的 IP 是 ping 不通的。

容器互 ping 容器名

        除了可以直接 ping 通指定的 IP 外，还可以直接去 ping 对方的容器名称。该方式在生产中非常重要。因为生产中容器的 IP 可能会发生变化，但容器名称一般是不会变的。如果某服务总是直接通过 IP 与容器相连接，那么一旦容器 IP 变化，则该服务将连接不上容器。但如果是通过容器名称相连接的，那么无论容器 IP 如何变化，都将不影响服务与容器的连接。

案例总结

通过上述容器间连接案例，相信已经对bridge网络有了更深刻的理解。