初學Docker容器網路不得不看的學習筆記

宜信技術學院發表於2019-05-23
Docker筆記

一、關於Docker

Docker 是一個開源的應用容器引擎，基於 Go 語言 並遵從Apache2.0協議開源。

Docker 可以讓開發者打包他們的應用以及依賴包到一個輕量級、可移植的容器中，然後釋出到任何流行的 Linux 機器上，也可以實現虛擬化。容器是完全使用沙箱機制，相互之間不會有任何介面（類似 iPhone 的 app）,更重要的是容器效能開銷極低。

因為對比傳統虛擬機器有啟動快、效能提升、運維成本等等絕對優勢，越來越受開發運維童鞋的青睞。

二、關於Docker網路模式分類

1、bridge模式，--net=bridge(預設)

2、host模式，--net=host

3、container模式 使用–net =container:指定容器名

4、none模式，--net=none

5、使用者自定義模式

三、關於Docker網路模式詳解

3.1 bridge模式

Docker網路的預設模式，在docker run啟動容器的時候，如果不加--net引數，就預設採用這種網路模式。安裝完docker，系統會自動新增一個供docker使用的網橋docker0。容器透過DHCP獲取一個與docker0同網段的IP地址，並預設連線到docker0網橋，並將docker0的IP地址作為閘道器實現容器與宿主機的網路互通，另外，同一個宿主機下同樣使用bridge模式的容器可以直接通訊。

實驗部分

環境：VMware 安裝Centos7虛擬機器。

首先在Centos虛擬機器中安裝容器 

yum -y install docker-io  ####安裝docker

啟動容器服務並檢查啟動狀態systemctl start docker  

啟動docker服務後會發現主機多了一個docker0網路卡 （PS：目前本機是透過192.168.32.129這個地址可以直接上網的）。

我們啟動一個Centos的容器並進入bash，由於我們沒有本地沒有centos的映象檔案，預設就直接從Docker的官網映象倉庫下載。 

[root@cesrc ~]# docker run -itd centos /bin/bash

檢視啟動的容器 

[root@cesrc ~]# docker ps –a

進入容器裡面，檢視IP配置。 

[root@cesrc ~]# docker attach b670

預設沒有ifconfig命令，yum安裝下net-tools

yum install net-tools

檢視容器的ip和路由配置，容器分到了與docker0同段地址並將預設路由指向docker0

此容器可以直接上網

iptables -t nat –vnL ，檢視docker生成的iptables，可以看出相當於docker0對容器做了SNAT，

再啟動一個容器

docker run -itd --name centos2 centos /bin/bash

此主機上的容器間可以直接通訊

此模式的網路工作模式如下圖所示

3.2 host模式

容器將不會虛擬出自己的網路卡，配置自己的IP等，而是直接使用宿主機的IP和埠，但是檔案系統是和宿主機隔離的

docker run -itd --net=host --name host-rq centos /bin/bash

進入容器

容器的程式如下，是和宿主機獨立。

3.3 Container模式

此模式指定新建立的容器和已經存在的一個容器共享一個 Network，和已有指定的容器出了網路方面其他都是獨立的。

建立原始的一個容器s-centos 

[root@cesrc ~]# docker run -itd --name s-centos centos /bin/bash
be7425c3fac6845c9d8d150f9b8c710f9268611fa3a6d86d59444ea1e4bfe415

建立新容器d-centos並使用原有容器的網路 

[root@cesrc ~]# docker run -itd --net=container:s-centos --name d-centos centos /bin/bash
d576e3009391111688004f57c1549572fd534d33d0e7ee7cc1e02a785f6c8c14

分別進入容器內部，檢視IP配置和檔案系統是否獨立

S-centos

D-centos

3.4 None模式

此模式下建立的不會建立網路，容器裡面就不會有ip容器中只有lo，使用者可以在此基礎上，對容器網路做定製，若想使用pipework手工配置指定docker容器的ip地址，必須要在none模式下才可以

docker run -itd --net=none --name n-centos centos /bin/bash

None模式下生成的容器必須經過手工配置後才可以上網。

3.5 使用者自定義模式

使用者自定義模式主要可選的有三種網路驅動：bridge、overlay、macvlan。bridge驅動用於建立類似於前面提到的bridge網路;overlay和macvlan驅動用於建立跨主機的網路，本例中我們使用Flannel和etcd使用overlay技術實現docker跨物理機通訊。

Flannel實現的容器的跨主機通訊透過如下過程實現：

在etcd中規劃配置所有主機的docker0子網範圍；每個主機上的flanneld根據etcd中的配置，為本主機的docker0分配子網，保證所有主機上的docker0網段不重複，並將結果（即本主機上的docker0子網資訊和本主機IP的對應關係）存入etcd庫中，這樣etcd庫中就儲存了所有主機上的docker子網資訊和本主機IP的對應關係；當需要與其他主機上的容器進行通訊時，查詢etcd資料庫，找到目的容器的子網所對應的outip（目的宿主機的IP），將原始資料包封裝在VXLAN或UDP資料包中，IP層以outip為目的IP進行封裝；由於目的IP是宿主機IP，因此路由是可達的，VXLAN或UDP資料包到達目的宿主機解封裝，解出原始資料包，最終到達目的容器。

(圖片摘自網路)

實驗規劃

Node1節點安裝etcd步驟如下

1、安裝etcd程式 

yum install -y etcd

2、修改etcd配置檔案，配置檔案在/etc/etcd/etcd.conf，本實驗etcd單機部署，群集配置部分沒有做嚴格更改。 配置如下： 

#[Member]
#ETCD_CORS=""
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/host129.etcd"  #etcd資料儲存目錄
#ETCD_WAL_DIR=""
#ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.32.129:2380  #叢集內部通訊使用的URL
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://127.0.0.1:2379,http://192.168.32.129:2379    #供外部客戶端使用的URL
#ETCD_MAX_SNAPSHOTS="5"
#ETCD_MAX_WALS="5"
ETCD_NAME="host129"    #etcd例項名稱

3、設定後期分給docker容器的網段 

etcdctl mk /network/config '{"Network":"172.18.0.0/16", "SubnetMin": "172.18.1.0", "SubnetMax": "172.18.254.0"}'

4、設定開機啟動etcd服務並啟動該服務 

systemctl enable etcd
systemctl start etcd

Node2節點安裝etcd步驟如下

1、安裝Docker和Flannel服務 

yum install -y docker flannel

2、修改Flannel配置檔案如下 

Flanneld configuration options
# etcd url location.  Point this to the server where etcd runs
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.32.129:2379" ##設定etcd地址和埠資訊
# etcd config key.  This is the configuration key that flannel queries
# For address range assignment
FLANNEL_ETCD_PREFIX="/network"
# Any additional options that you want to pass
FLANNEL_OPTIONS="-iface=ens33"     ##設定Flannel與etcd通訊網路卡

3、設定啟動引數 

cd /usr/libexec/flannel/ 
./mk-docker-opts.sh –i

4、啟動Docker和Flannel服務 

systemctl enable docker flanneld
systemctl start docker flannel

5、開啟宿主機轉發功能{一定要開啟，很多網上教程都沒有提這個，造成無法聯通} 

iptables -PFORWARD ACCEPT

6、建立容器並進入容器，檢視IP 

docker run -itd centos /bin/bash
docker ps –a
docker attach 6c

在Node2節點上的操作同樣在Node3執行一遍，最終看到Node3的獲取的IP如圖：

測試容器

Node2和node3上的容器是可以互相訪問

宿主機上生成了到各個node的路由條目

上述方式可以實現跨主機的docker通訊，除此之外還有其他兩種方式:

  • 在宿主機上新增到其他主機容器的靜態路由方式

  • 橋接方式

這兩種方式都比較好理解，參考網路摘抄的兩張圖片

原文連結：https://www.cnblogs.com/yy-cxd/p/6553624.html

靜態路由方法：

橋接方法：

四、關於Docker的常用概念和命令總結

4.1 Docker 映象

我們都知道，作業系統分為核心和使用者空間。對於 Linux 而言，核心啟動後，會掛載 root 檔案系統為其提供使用者空間支援。而 Docker 映象（Image），就相當於是一個 root 檔案系統。比如官方映象 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu 16.04 最小系統的 root 檔案系統。

4.2 Docker 容器

映象（Image）和容器（Container）的關係，就像是物件導向程式設計中的 類 和 例項 一樣，映象是靜態的定義，容器是映象執行時的實體。容器可以被建立、啟動、停止、刪除、暫停等。

4.3 Docker Registry

映象構建完成後，可以很容易的在當前宿主機上執行，但是，如果需要在其它伺服器上使用這個映象，我們就需要一個集中的儲存、分發映象的服務，Docker Registry 就是這樣的服務。

有公有，有私有。

映象管理命令

1) 獲取映象

從 Docker 映象倉庫獲取映象的命令是   docker pull 。其命令格式為： 

docker pull [選項] [Docker Registry 地址[:埠號]/]倉庫名[:標籤]

命令參考 docker pull ubuntu:16.04  

不指定tag預設就是下載最新的

docker pull mirrors.aliyun.com:ubuntu   從阿里雲倉庫

2) 列出映象 

docker image ls

列表包含了 倉庫名、標籤、映象 ID、建立時間 以及 所佔用的空間。

3) 刪除映象

docker rmi   映象Id 刪除映象檔案

docker rmi -f   映象ID強制刪除映象

4) 容器管理

docker create   建立不啟動

docker start 啟動容器  

docker stop 容器名稱   終止容器

docker restart 容器名稱 重啟容器

docker rm id   刪除容器

docker run -it centos /bin/sh   建立並啟動容器 exit後容器自動退出，若想以守護程式方式繼續執行，需要改為 docker run -itd centos /bin/sh

docker ps   檢視執行中的容器

docker ps –a   檢視所有容器，包含停止的容器。

5) 進入容器

docker attch   名字進入容器 

docker exec -it``` 容器```id command | docker exec -it 7813e41ec005 /bin/sh

6) 匯出容器至檔案

docker export -o test_for_run_tar   容器ID

或   docker export 容器ID >test_for_stop_tar

7) 匯入檔案變成映象

docker import test_for_run_tar - test/ubuntu:v1.0

8) 資料管理

a)資料卷是一個可供容器使用的特殊目錄，將作業系統的目錄對映到容器

docker run -d -P --name web -v /src/webapp:/opt/webapp centos /bin/sh

掛載主機的/src/webapp到容器的/opt/webapp目錄，預設可讀寫 

docker run -d -P --name web -v /src/webapp:/opt/webapp:ro centos /bin/sh
只讀模式

b)資料卷容器，可供其他容器共享使用的容器

先建立一個資料卷容器 

root@localhost /]# docker run -it -v /cunchu --name chuchurongqi centos
[root@90bd63b06074 /]# ls
bin cunchu dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var
[root@90bd63b06074 /]# cd cunchu/
[root@90bd63b06074 cunchu]# vi qiang.txt

新建一個其他容器，使用--volumes-from 資料卷容器名字實現掛載容器卷裡面的資料卷。 

[root@localhost /]# docker run -it --volumes-from chuchurongqi --name db2 centos

作者：網路安全-王志強

原文首發於：宜信安全應急響應中心

來源：


來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/69918724/viewspace-2645315/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。

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