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docker本地网络有哪些类型

发布时间:2022-10-08 20:07:09

㈠ Linux里面k8s有几种网络模式

1、单机网络模式:Bridge 、Host、Container、None
2、多机网络模式:一类是 Docker 在 1.9 版本中引入Libnetwork项目,对跨节点网络的原生支持;一类是通过插件(plugin)方式引入的第三方实现方案,比如 Flannel,Calico 等等。

㈡ Docker容器间网络互联原理,讲不明白算我输

如上红字所描述:同一个宿主机上的不同容器之间的网络如何互通的???

我们安装完docker之后,docker daemon会为我们自动创建3个网络,如下:

其实docker有4种网络通信模型,分别是:bridge、host、none、container

默认的使用的网络模型是bridge,也是我们生产上会使用到的网络模型。

下文中跟大家分享docker容器互通原理到时候呢,用到的也是bridge网络模型

另外,当我们安装完docker之后,docker会为我们创建一个叫docker0的网络设备

通过ifconfig命令可以查看到它,看起来它貌似和eth0网络地位相当,像是一张网卡。然而并不是,docker0其实是一个Linux网桥

何以见得?可以通过下面的命令查看操作系统上的网桥信息

那大家怎么理解Linux网桥的概念呢?

其实大家可以把docker0理解成一台虚拟的交换机!然后像下面这样类比着理解,就会豁然开朗

1、它好比是大学在机房上课时,老师旁边的那个大大的交换机设备。

2、把机房里的电脑都连接在交换机上,类比成docker 容器作为一台设备都连接着宿主机上的docker0。

3、把交换机和机房中的机器的ip在同一个网段,类比成docker0、和你启动的docker容器的ip也同属于172网段。

类比成这样:

我们刚才做类比理解docker0的时候说:把机房里的电脑都连接在交换机上,类比成docker 容器作为一台设备都连接着宿主机上的docker0。那具体的实现落地实现用的是啥技术呢?

答案是:veth pair

veth pair的全称是:virtual ethernet,就是虚拟的以太网卡。

说到以太网卡大家都不陌生呀,不就是我们常见的那种叫eth0或者是ens的网络设备吗?

那这个veth pair是怎么玩的呢?有啥用呢?大家可以看下面这张图

veth-pair设备总是会成对的出现,用于连接两个不同network-namespace.

就上图来说,从network-namespace1的veth0中发送的数据会出现在 network-namespace2的veth1设备中。

虽然这种特性很好,但是如果出现有多个容器,你就会发现组织架构会越来越复杂,越来越乱

不过好在我们已经循序渐进的了解Linux网桥(docker0),以及这里的veth-pair设备,于是我们可以把整体的架构图重新绘制成下面这样

因为不同容器有自己隔离后的network-namespace所以他们都有自己的网络协议栈

那我们能不能找到容器里面的网卡和物理机上的哪张卡是一对网络vethpair设备呢?

如下:

回到宿主机

意思是就是说,容器545ed62d3abf的eth0网卡和宿主机通过ip addr命令查看的网络设备标号55的设备组成一对vethpair设备,彼此流量互通!

先看个简单的,同一个局域网中的不同主机A、B之间是如何互联交换数据的。如下图

那,既然是同一个局域网中,说明A、B的ip地址在同一个网段,如上图就假设它们都在192.168.1.0网段。

还得再看下面这张OSI 7层网络模型图。

主机A向主机B发送数据,对主机A来说数据会从最上层的应用层一路往下层传递。比如应用层使用的http协议、传输层使用的TCP协议,那数据在往下层传递的过程中,会根据该层的协议添加上不同的协议头等信息。

根据OSI7层网络模型的设定,对于接受数据的主机B来说,它会接收到很多数据包!这些数据包会从最下层的物理层依次往上层传递,依次根据每一层的网络协议进行拆包。一直到应用层取出主机A发送给他的数据。

那么问题来了,主机B怎么判断它收到的数据包是否是发送给自己的呢?万一有人发错了呢?

答案是:根据MAC地址,逻辑如下。

那对于主机A来说,它想发送给主机B数据包,还不能让主机B把这个数据包扔掉,它只能中规中矩的按以太网网络协议要求封装将要发送出去的数据包,往下传递到数据链路层(这一层传输的数据要求,必须要有目标mac地址,因为数据链路层是基于mac地址做数据传输的)。

那数据包中都需要哪些字段呢?如下:

其中的dst ip好说,我们可以直接固定写,或者通过DNS解析域名得到目标ip。

那dst mac怎么获取呢?

这就不得不说ARP协议了! ARP其实是一种地址解析协议,它的作用就是:以目标ip为线索,找到目的ip所在机器的mac地址。也就是帮我们找到dst mac地址!大概的过程如下几个step

推荐阅读:白日梦的DNS笔记

简述这个过程:主机A想给主机B发包,那需要知道主机B的mac地址。

嗯,在arp协议的帮助下,主机A顺利拿到了主机B的mac地址。于是数据包从网络层流转到数据链路层时已经被封装成了下面的样子:

根据OIS7层网络模型,我们都知道数据包经过物理层发送到机器B,机器B接收到数据包后,再将数据包向上流转,拆包。流转到主机B的数据链路层。

那主机B是如何判断这个在数据链路层的包是否是发给自己的呢?

答案前面说了,根据目的mac地址判断。

这个例子比较简单,dst ip就是主机B的本机ip 所以它自己会处理这个数据包。

那数据包处理完之后是需要给主机A一个响应包,那问题又来了,响应包该封装成什么样子呢?对主机B来说响应包也需要src ip、src mac、dst ip、dst mac

同样的道理,响应包也会按照如下的逻辑被主机A接受,处理。

这一次,让我在网络告诉你,当你请求 www..com 时都发生了什么?

有了上面那些知识储备呢?再看我们今天要探究的问题,就不难了。

如下红字部分:同一个宿主机上的不同容器是如何互通的?

那我们先分别登陆容器记录下他们的ip

先看实验效果:在9001上curl9002

实验结果是网络互通!

我们再完善一下上面的图,把docker0、以及两个容器的ip补充上去,如下图:

那两台机器之前要通信是要遵循OSI网络模型、和以太网协议的。

我们管172.17.0.2叫做容器2

我们管172.17.0.3叫做容器3

比如我们现在是从:容器2上curl 容器3,那么容器2也必须按照以太网协议将数据包封装好,如下

那现在的问题是容器3的mac地址是多少

容器2会先查自己的本地缓存,如果之前没有访问过,那么缓存中也没有任何记录!

不过没关系,还有arp机制兜底,于是容器2会发送arp请求包,大概如下

容器2会查询自己的路由表,将这个arp请求从自己的gateway发送出去

我们发现容器2的网关对应的网络设备的ip就是docker0的ip地址,并且经由eth0发送出去!

哎?eth0不就是我们之前说的veth-pair设备吗?

并且我们通过下面的命令可以知道它的另一端对应着宿主机上的哪个网络设备:

而且我们可以下面的小实验,验证上面的观点是否正确

所以说从容器2的eth0出去的arp请求报文会同等的出现在宿主机的第53个网络设备上。

通过下面的这张图,你也知道第53个网络设备其实就是下图中的veth0-1

所以这个arp请求包会被发送到docker0上,由docker0拿到这个arp包发现,目标ip是172.17.0.3并不是自己,所以docker0会进一步将这个arp请求报文广播出去,所有在172.17.0.0网段的容器都能收到这个报文!其中就包含了容器3!

那容器3收到这个arp报文后,会判断,哦!目标ip就是自己的ip,于是它将自己的mac地址填充到arp报文中返回给docker0!

同样的我们可以通过抓包验证,在宿主机上

于是容器2就拿到了容器3的mac地址,以太网数据包需要的信息也就齐全了!如下:

再之后容器2就可以和容器3正常互联了!

容器3会收到很多数据包,那它怎么知道哪些包是发给自己的,那些不是呢?可以参考如下的判断逻辑

㈢ docker网络问题 怎么解决

网络基础 Docker 现有的网络模型主要是通过使用 Network namespace、Linux Bridge、iptables、veth pair 等技术实现的。(出处8) Network namespace:它主要提供了网络资源的隔离,包括网络设备、IPv4/IPv6 协议栈、IP 路由表、防火墙、/proc/net 目录、/sys/class/net 目录、端口(socket)等。 Linux Bridge:功能相当于物理交换机,为连在其上的设备(容器)转发数据帧,如 docker0 网桥。 Iptables:主要为容器提供 NAT 以及容器网络安全。 veth pair:两个虚拟网卡组成的数据通道。在 Docker 中,用于连接 Docker 容器和 Linux Bridge。一端在容器中作为 eth0 网卡,另一端在 Linux Bridge 中作为网桥的一个端口。 容器的网络模式 用来设置网络接口的 docker run --net 命令,它的可用参数有四个: none:关闭了 container 内的网络连接。容器有独立的 Network namespace,但并没有对其进行任何网络设置,如分配 veth pair 和网桥连接,配置 IP 等。 bridge:通过 veth 接口来连接其他 container。这是 docker 的默认选项。 host:允许 container 使用 host 的网络堆栈信息。容器和宿主机共享 Network namespace。 container:使用另外一个 container 的网络堆栈信息。kubernetes 中的 pod 就是多个容器共享一个 Network namespace。 我们需要从中选一个作为我们的网络方案,实际上只有 bridge 和 host 两种模式可选。(想了解这四个参数,请翻到附录B之 Network settings。) 在 docker 默认的网络环境下,单台主机上的容器可以通过 docker0 网桥直接通信,如下图(图作者冯明振)所示:

㈣ docker哪种网络模式比较好

Docker的4种网络模式

我们在使用docker run创建Docker容器时,可以用--net选项指定容器的网络模式,Docker有以下4种网络模式:

host模式,使用--net=host指定。
container模式,使用--net=container:NAME_or_ID指定。
none模式,使用--net=none指定。
bridge模式,使用--net=bridge指定,默认设置。
下面分别介绍一下Docker的各个网络模式。

1、host模式

众所周知,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。

例如,我们在10.10.101.105/24的机器上用host模式启动一个含有web应用的Docker容器,监听tcp80端口。当我们在容器中执行任何类似ifconfig命令查看网络环境时,看到的都是宿主机上的信息。而外界访问容器中的应用,则直接使用10.10.101.105:80即可,不用任何NAT转换,就如直接跑在宿主机中一样。但是,容器的其他方面,如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的。

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。

3、none模式

这个模式和前两个不同。在这种模式下,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。需要我们自己为Docker容器添加网卡、配置IP等。

4、bridge模式

bridge模式是Docker默认的网络设置,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。

栈是一种常见的数据结构,它虽然有栈顶和栈底之分,但它只能从一端操作(插入或删除),从而是一种“先进后出”的操作模式。向栈内进数据称为压栈(Push),从栈里取出数据叫出栈(POp)。例如压栈顺序为1、2、3、4、5,着出栈的顺序为5、4、3、2、1(只考虑一次性出栈的情况)。
栈按照存储的方式,又分为顺序栈和链表栈。顺序栈基于数组实现,所以顺序栈存储数据的内存是连续的,在创建栈时规定好栈的大小,这样对内存的使用效率并不高。而链式栈则是采用了链表来实现,其元素的存储地址是不连续的,而且是动态分配内存。顺序栈在使用的过程中可能出现 栈满、栈空的情况,由于链式栈基于链表设计,因此不会有栈满的情况(也会栈空)。

㈤ 云计算核心技术Docker教程:Docker使用网桥网络

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就网络而言,网桥网络是在网段之间转发流量的链路层设备。网桥可以是在主机内核中运行的硬件设备或软件设备。

就Docker而言,网桥网络使用软件网桥,该软件网桥允许连接到同一网桥网络的容器进行通信,同时提供与未连接到该网桥网络的容器的隔离。Docker网桥驱动程序会自动在主机中安装规则,以使不同网桥网络上的容器无法直接相互通信。

桥接网络适用于在同一Docker守护程序主机上运行的容器。为了在不同Docker守护程序主机上运行的容器之间进行通信,您可以在OS级别管理路由,也可以使用 覆盖网络。

启动Docker时,会自动创建一个默认的桥接网络(也称为bridge),并且除非另有说明,否则新启动的容器将连接到它。您还可以创建用户定义的自定义网桥网络。用户定义的网桥网络优于默认bridge 网络。

用户定义的网桥和默认网桥之间的

用户定义的网桥可在容器之间提供自动DNS解析。

缺省桥接网络上的容器只能通过IP地址相互访问,除非您使用被认为是传统的--link选项。在用户定义的网桥网络上,容器可以通过名称或别名相互解析。

想象一个具有Web前端和数据库后端的应用程序。如果调用容器web和db,则db无论应用程序堆栈在哪个Docker主机上运行,Web容器都可以在处连接到db容器。

如果在默认网桥网络上运行相同的应用程序堆栈,则需要在容器之间手动创建链接(使用旧式--link 标志)。这些链接需要双向创建,因此您可以看到,要进行通信的容器要多于两个,这会变得很复杂。或者,您可以操作/etc/hosts容器中的文件,但这会导致难以调试的问题。

用户定义的网桥提供了更好的隔离性。

所有未--network指定的容器都将连接到默认网桥网络。这可能是一种风险,因为不相关的堆栈/服务/容器随后能够进行通信。

使用用户定义的网络可提供作用域网络,其中只有连接到该网络的容器才能通信。

容器可以随时随地从用户定义的网络连接和分离。

在容器的生命周期内,您可以即时将其与用户定义的网络连接或断开连接。要从默认桥接网络中删除容器,您需要停止容器并使用其他网络选项重新创建它。

每个用户定义的网络都会创建一个可配置的网桥。

如果您的容器使用默认的桥接网络,则可以对其进行配置,但是所有容器都使用相同的设置,例如MTU和iptables规则。另外,配置默认桥接网络发生在Docker本身之外,并且需要重新启动Docker。

用户定义的桥接网络是使用创建和配置的 docker network create。如果不同的应用程序组具有不同的网络要求,则可以在创建时分别配置每个用户定义的网桥。

默认网桥网络上的链接容器共享环境变量。

最初,在两个容器之间共享环境变量的唯一方法是使用--linkflag链接它们。用户定义的网络无法进行这种类型的变量共享。但是,存在共享环境变量的高级方法。一些想法:

多个容器可以使用Docker卷挂载包含共享信息的文件或目录。

使用可以一起启动多个容器docker-compose,并且compose文件可以定义共享变量。

您可以使用群体服务来代替独立容器,并利用共享机密和 配置。

连接到同一用户定义网桥网络的容器可以有效地将所有端口彼此公开。为了使容器或不同网络上的非Docker主机可以访问该端口,必须使用或 标志发布该端口。-p--publish

全国产经平台联系电话:010-65367702,邮箱:[email protected],地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

㈥ 怎么查看docker所在的网络模式

docker inspect可以查看当前容器所有信息 里面就包含网络内容 可以看下linux就该这么学 网站上不少docker资料

㈦ Docker容器网络-实现篇

前面介绍了: Docker容器网络-基础篇

前文说到容器网络对Linux虚拟化技术的依赖,这一篇章我们将一探究竟,看看Docker究竟是怎么做的。通常,Linux容器的网络是被隔离在它自己的Network Namespace中,其中就包括:网卡(Network Interface)、回环设备(Loopback Device)、路由表(Routing Table)和iptables规则。对于一个进程来说,这些要素,就构成了它发起和响应网络请求的基本环境。

我们在执行 docker run -d --name xxx 之后,进入容器内部:

并执行 ifconfig:

我们看到一张叫eth0的网卡,它正是一个Veth Pair设备在容器的这一端。

我们再通过 route 查看该容器的路由表:

我们可以看到这个eth0是这个容器的默认路由设备。我们也可以通过第二条路由规则,看到所有对 169.254.1.1/16 网段的请求都会交由eth0来处理。

而Veth Pair 设备的另一端,则在宿主机上,我们同样也可以通过查看宿主机的网络设备来查看它:

在宿主机上,容器对应的Veth Pair设备是一张虚拟网卡,我们再用 brctl show 命令查看网桥:

可以清楚的看到Veth Pair的一端 vethd08be47 就插在 docker0 上。

我现在执行docker run 启动两个容器,就会发现docker0上插入两个容器的 Veth Pair的一端。如果我们在一个容器内部互相ping另外一个容器的IP地址,是不是也能ping通?

容器1:

容器2:

从一个容器ping另外一个容器:

我们看到,在一个容器内部ping另外一个容器的ip,是可以ping通的。也就意味着,这两个容器是可以互相通信的。

我们不妨结合前文时所说的,理解下为什么一个容器能访问另一个容器?先简单看如一幅图:

当在容器1里访问容器2的地址,这个时候目的IP地址会匹配到容器1的第二条路由规则,这条路由规则的Gateway是0.0.0.0,意味着这是一条直连规则,也就是说凡是匹配到这个路由规则的请求,会直接通过eth0网卡,通过二层网络发往目的主机。而要通过二层网络到达容器2,就需要127.17.0.3对应的MAC地址。所以,容器1的网络协议栈就需要通过eth0网卡来发送一个ARP广播,通过IP找到MAC地址。

所谓ARP(Address Resolution Protocol),就是通过三层IP地址找到二层的MAC地址的协议。这里说到的eth0,就是Veth Pair的一端,另一端则插在了宿主机的docker0网桥上。eth0这样的虚拟网卡插在docker0上,也就意味着eth0变成docker0网桥的“从设备”。从设备会降级成docker0设备的端口,而调用网络协议栈处理数据包的资格全部交给docker0网桥。

所以,在收到ARP请求之后,docker0就会扮演二层交换机的角色,把ARP广播发给其它插在docker0网桥的虚拟网卡上,这样,127.17.0.3就会收到这个广播,并把其MAC地址返回给容器1。有了这个MAC地址,容器1的eth0的网卡就可以把数据包发送出去。这个数据包会经过Veth Pair在宿主机的另一端veth26cf2cc,直接交给docker0。

docker0转发的过程,就是继续扮演二层交换机,docker0根据数据包的目标MAC地址,在CAM表查到对应的端口为veth8762ad2,然后把数据包发往这个端口。而这个端口,就是容器2的Veth Pair在宿主机的另一端,这样,数据包就进入了容器2的Network Namespace,最终容器2将响应(Ping)返回给容器1。在真实的数据传递中,Linux内核Netfilter/Iptables也会参与其中,这里不再赘述。

CAM就是交换机通过MAC地址学习维护端口和MAC地址的对应表

这里介绍的容器间的通信方式就是docker中最常见的bridge模式,当然此外还有host模式、container模式、none模式等,对其它模式有兴趣的可以去阅读相关资料。

好了,这里不禁问个问题,到目前为止只是单主机内部的容器间通信,那跨主机网络呢?在Docker默认配置下,一台宿主机的docker0网桥是无法和其它宿主机连通的,它们之间没有任何关联,所以这些网桥上的容器,自然就没办法多主机之间互相通信。但是无论怎么变化,道理都是一样的,如果我们创建一个公共的网桥,是不是集群中所有容器都可以通过这个公共网桥去连接?

当然在正常的情况下,节点与节点的通信往往可以通过NAT的方式,但是,这个在互联网发展的今天,在容器化环境下未必适用。例如在向注册中心注册实例的时候,肯定会携带IP,在正常物理机内的应用当然没有问题,但是容器化环境却未必,容器内的IP很可能就是上文所说的172.17.0.2,多个节点都会存在这个IP,大概率这个IP是冲突的。

如果我们想避免这个问题,就会携带宿主机的IP和映射的端口去注册。但是这又带来一个问题,即容器内的应用去意识到这是一个容器,而非物理机,当在容器内,应用需要去拿容器所在的物理机的IP,当在容器外,应用需要去拿当前物理机的IP。显然,这并不是一个很好的设计,这需要应用去配合配置。所以,基于此,我们肯定要寻找其他的容器网络解决方案。

在上图这种容器网络中,我们需要在我们已有的主机网络上,通过软件构建一个覆盖在多个主机之上,且能把所有容器连通的虚拟网络。这种就是Overlay Network(覆盖网络)。

关于这些具体的网络解决方案,例如Flannel、Calico等,我会在后续篇幅继续陈述。

㈧ 什么是Docker网络

这个问题很简单,现在无线通信系统中,每个基站覆盖的区域类似一个六边形,多个基站组合起来,恰恰类似蜜蜂的窝的形状,就叫做蜂窝网络了!

目前主流通讯服务提供上绝大部分采用蜂窝网络。什么是蜂窝网络呢?简单地说,就是把移动电话的服务区别分为一个个正六边形的子区,每个小区设一个基站。形成了形状酷似“蜂窝”的结构,因而把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信方式。蜂窝网络又可分为模拟蜂窝网络和数字蜂窝网络,主要区别于传输信息的方式。
蜂窝网络被广泛采用的原因是源于一个数学猜想,正六边形被认为是使用最少个结点可以覆盖最大面积的图形,出于节约设备构建成本的考虑,正六边形是最好的选择。这样形成的网络覆盖在一起,形状非常象蜂窝,因此被称作蜂窝网络。
蜂窝网络组成主要有以下三部分:移动站,基站子系统,网络子系统.移动站就是我们的网络终端设备,比如手机或者一些蜂窝工控设备 。基站子系统包括我们日常见到的移动机站(大铁塔)、无线收发设备、专用网络(一般是光纤)、无数的数字设备等等的。我们可以把基站子系统看作是无线网络与有线网络之间的转换器。
常见的蜂窝网络类型有:GSM网络(有些国家叫pcs-1900)、CDMA网络、3G网络、FDMA、TDMA、PDC、TACS、AMPS等

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