一、Docker网络实现原理

二、Docker的网络模式

1、Host模式

2、Container模式

3、none模式

4、bridge模式

三、自定义网络

1、查看网络模式列表

2、查看容器信息(包含配置、环境、网关、挂载、cmd等等信息）

3、指定分配容器IP地址

4、自定义网络固定IP

四、暴露端口

一、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机（端口映射），即docker run 创建容器的时候，通过-p或者-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。

二、Docker的网络模式

Host:容器不会虚拟出自己的网卡，配置主机的IP等，而是使用宿主机的IP和端口

Container: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、端口的范围。

None:该模式关闭了容器的网络功能。

Briidge:默认为该模式，桥接，此模式会为每一个容器分配，设置IP等，并将容器连接到一个docker0的虚拟网桥，通过docker0 网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信

1、Host模式

host模式：使用–net=host指定

相当于VMware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但是没有独立IP地址

Docker 使用了Linux 的Namespace 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Network Namespace 隔离。

一个Docker 容器一般会分配一个独立的Network Namespace

但是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.此时容器不再拥有隔离的、独立的网络栈，不拥有所有端口资源。

#创建容器web 1，指定网络模式为 host

#因为是host模式，所有宿主机和容器共享ip和端口

docker run -d --name web1 --net=host nginx

#访问宿主机的ip和80端口，则可以访问到web3的nginx服务

firefox http://192.168.109.11:80

2、Container模式

container模式：使用–net=contatiner:NAME_or_ID 指定

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。**可以在一定程度上节省网络资源，容器内部依然不会拥有所有端口。

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

#基于镜像centos:7 创建一个名为test1的容器

[root@zhang ~]# docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash

1362375bcdef7995a55386bff998f6a7b5f88e11f0bd49aeac1dbbb8234e6f2a

#查看容器的pid号

[root@zhang ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test1

12956

#查看该容器的命名空间编号

[root@zhang ~]# ls -l /proc/12956/ns

总用量 0

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:18 ipc -> ipc:[4026532542]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:18 mnt -> mnt:[4026532540]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:18 net -> net:[4026532545]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:18 pid -> pid:[4026532543]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:18 user -> user:[4026531837]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:18 uts -> uts:[4026532541]

#创建test2容器，使用container网络模式，和test1共享network Namespace

[root@zhang ~]# docker run -itd --name test2 --net=container:test1 centos:7 /bin/bash

dc9223908c9038a81f6c6177f0f719932e8bf0b725b4f97e2ce61d0c335ed9ae

#查看test2容器的pid

[root@zhang ~]# docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test2

13101

#查看该容器的命名空间编号

[root@zhang ~]# ls -l /proc/13101/ns

总用量 0

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:25 ipc -> ipc:[4026532727]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:25 mnt -> mnt:[4026532725]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:25 net -> net:[4026532545]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:25 pid -> pid:[4026532728]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:25 user -> user:[4026531837]

lrwxrwxrwx. 1 root root 0 7月 14 16:25 uts -> uts:[4026532726]

3、none模式

none模式:使用 --net=none指定

使用none 模式，docker 容器有自己的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。

这种类型没有办法联网，但是封闭的网络能很好的保证容器的安全性

该容器将完全独立于网络，用户可以根据需要为容器添加网卡。此模式拥有所有端口。（none网络模式配置网络）

特殊情况下才会用到，一般不用

4、bridge模式

bridge模式是docker的默认网络模式，不写 – 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。

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。

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。

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。

容器之间通过veth pair进行访问

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。