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初学 Docker 容器网络不得不看的学习笔记

  • 2020-02-13
  • 本文字数:4270 字

    阅读完需:约 14 分钟

初学Docker容器网络不得不看的学习笔记

一、关于 Docker


Docker 是一个开源的应用容器引擎,基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。


Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中,然后发布到任何流行的 Linux 机器上,也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口(类似 iPhone 的 app),更重要的是容器性能开销极低。


因为对比传统虚拟机有启动快、性能提升、运维成本等等绝对优势,越来越受开发运维童鞋的青睐。


**二、关于Docker网络模式分类**


  1. 1)bridge 模式,–net=bridge(默认)

  2. 2)host 模式,–net=host

  3. 3)container 模式 使用–net =container:指定容器名

  4. 4)none 模式,–net=none

  5. 5)用户自定义模式


**三、关于Docker网络模式详解**


**3.1 bridge模式**


Docker网络的默认模式,在docker run启动容器的时候,如果不加--net参数,就默认采用这种网络模式。安装完docker,系统会自动添加一个供docker使用的网桥docker0。容器通过DHCP获取一个与docker0同网段的IP地址,并默认连接到docker0网桥,并将docker0的IP地址作为网关实现容器与宿主机的网络互通,另外,同一个宿主机下同样使用bridge模式的容器可以直接通讯。
复制代码


实验部分:


环境:VMware 安装 Centos7 虚拟机。


首先在 Centos 虚拟机中安装容器


yum -y install docker-io ####安装 docker


1537500390546069989.png


启动容器服务并检查启动状态 systemctl start docker


1537500406586008344.png


启动 docker 服务后会发现主机多了一个 docker0 网卡


(PS:目前本机是通过 192.168.32.129 这个地址可以直接上网的)。


1537500421979066840.png


我们启动一个 Centos 的容器并进入 bash,由于我们没有本地没有 centos 的镜像文件,默认就直接从 Docker 的官网镜像仓库下载。


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


1537500434083092209.png


查看启动的容器


[root@cesrc ~]# docker ps –a


1537500572079098249.png


进入容器里面,查看 IP 配置。


[root@cesrc ~]# docker attach b670


1537500606462042125.png


默认没有 ifconfig 命令,yum 安装下 net-tools


yum install net-tools


1537501199237021429.png


查看容器的 ip 和路由配置,容器分到了与 docker0 同段地址并将默认路由指向 docker0


1537501223015051757.png


1537501235654007743.png


此容器可以直接上网


1537501251060096491.png


iptables -t nat –vnL,查看 docker 生成的 iptables,可以看出相当于 docker0 对容器做了 SNAT,


1537501265523070978.png


再启动一个容器


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


1537501281060086348.png


此主机上的容器间可以直接通讯


1537501295446097174.png


此模式的网络工作模式如下图所示


1537501310466095712.png


3.2 host模式


<section></section>
复制代码


容器将不会虚拟出自己的网卡,配置自己的 IP 等,而是直接使用宿主机的 IP 和端口,但是文件系统是和宿主机隔离的


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


1537501332324096304.png


进入容器


1537501344554089487.png


容器的进程如下,是和宿主机独立。


1537501357939070454.png


**3.3 Container模式**


<section></section>
复制代码


此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,和已有指定的容器出了网络方面其他都是独立的。


创建原始的一个容器 s-centos


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


be7425c3fac6845c9d8d150f9b8c710f9268611fa3a6d86d59444ea1e4bfe415


创建新容器 d-centos 并使用原有容器的网络


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


d576e3009391111688004f57c1549572fd534d33d0e7ee7cc1e02a785f6c8c14


1537501402416003609.png


分别进入容器内部,查看 IP 配置和文件系统是否独立


S-centos


1537501418801020559.png


D-centos


1537501434556079406.png


**3.4 None模式**


<section></section>
复制代码


此模式下创建的不会创建网络,容器里面就不会有 ip 容器中只有 lo,用户可以在此基础上,对容器网络做定制,若想使用 pipework 手工配置指定 docker 容器的 ip 地址,必须要在 none 模式下才可以


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


1537501451465094358.png


None 模式下生成的容器必须经过手工配置后才可以上网。


**3.5 用户自定义模式**


<section></section>
复制代码


用户自定义模式主要可选的有三种网络驱动:bridge、overlay、macvlan。bridge 驱动用于创建类似于前面提到的 bridge 网络;overlay 和 macvlan 驱动用于创建跨主机的网络,本例中我们使用 Flannel 和 etcd 使用 overlay 技术实现 docker 跨物理机通信。


Flannel 实现的容器的跨主机通信通过如下过程实现:


在 etcd 中规划配置所有主机的 docker0 子网范围;每个主机上的 flanneld 根据 etcd 中的配置,为本主机的 docker0 分配子网,保证所有主机上的 docker0 网段不重复,并将结果(即本主机上的 docker0 子网信息和本主机 IP 的对应关系)存入 etcd 库中,这样 etcd 库中就保存了所有主机上的 docker 子网信息和本主机 IP 的对应关系;当需要与其他主机上的容器进行通信时,查找 etcd 数据库,找到目的容器的子网所对应的 outip(目的宿主机的 IP),将原始数据包封装在 VXLAN 或 UDP 数据包中,IP 层以 outip 为目的 IP 进行封装;由于目的 IP 是宿主机 IP,因此路由是可达的,VXLAN 或 UDP 数据包到达目的宿主机解封装,解出原始数据包,最终到达目的容器。


1537501542200091589.png


图片摘自网络


实验规划


1537500161288018179.png


1537501509645091827.png


Node1 节点安装 etcd 步骤如下:


1、安装 etcd 程序


yum install -y etcd


2、修改 etcd 配置文件,配置文件在/etc/etcd/etcd.conf,本实验 etcd 单机部署,群集配置部分没有做严格更改,配置如下:


#[Member]


#ETCD_CORS=""


ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/host129.etcd" #etcd 数据保存目录


#ETCD_WAL_DIR=""


#ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.32.129:2380 #集群内部通信使用的 URL


ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://127.0.0.1:2379,http://192.168.32.129:2379 #供外部客户端使用的 URL


#ETCD_MAX_SNAPSHOTS=“5”


#ETCD_MAX_WALS=“5”


ETCD_NAME=“host129” #etcd 实例名称


3、设置后期分给 docker 容器的网段


etcdctl mk /network/config ‘{“Network”:“172.18.0.0/16”, “SubnetMin”: “172.18.1.0”, “SubnetMax”: “172.18.254.0”}’


4、设置开机启动 etcd 服务并启动该服务


systemctl enable etcd


systemctl start etcd


Node 2


1、安装 Docker 和 Flannel 服务


yum install -y docker flannel


2、修改 Flannel 配置文件如下:


Flanneld configuration options


# etcd url location. Point this to the server where etcd runs


FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS=“http://192.168.32.129:2379” ##设置 etcd 地址和端口信息


# 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" ##设置 Flannel 与 etcd 通讯网卡


3、设置启动参数


cd /usr/libexec/flannel/


./mk-docker-opts.sh –i


4、启动 Docker 和 Flannel 服务


systemctl enable docker flanneld


systemctl start docker flannel


5、开启宿主机转发功能{一定要打开,很多网上教程都没有提这个,造成无法联通}


iptables -PFORWARD ACCEPT


6、创建容器并进入容器,查看 IP


docker run -itd centos /bin/bash


docker ps –a


docker attach 6c


1537501587123020324.png


在 Node2 节点上的操作同样在 Node3 执行一遍,最终看到 Node3 的获取的 IP 如图:


1537501611226040379.png


测试容器


Node2 和 node3 上的容器是可以互相访问


1537501636134032651.png


1537501660747063390.png


宿主机上生成了到各个 node 的路由条目


1537501681612045166.png


1537501692535096187.png


上述方式可以实现跨主机的 docker 通讯,除此之外还有其他两种方式:


1:在宿主机上添加到其他主机容器的静态路由方式


2:桥接方式


这两种方式都比较好理解,参考网络摘抄的两张图片


原文链接:https://www.cnblogs.com/yy-cxd/p/6553624.html


静态路由方法:


1537501711720003458.png


桥接方法:


1537501732435060838.png


**四、关于Docker的常用概念和命令总结**


Docker 镜像


我们都知道,操作系统分为内核和用户空间。对于 Linux 而言,内核启动后,会挂载 root 文件系统为其提供用户空间支持。而 Docker 镜像(Image),就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu 16.04 最小系统的 root 文件系统。


Docker 容器


镜像(Image)和容器(Container)的关系,就像是面向对象程序设计中的 类 和 实例 一样,镜像是静态的定义,容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。


Docker Registry


镜像构建完成后,可以很容易的在当前宿主机上运行,但是,如果需要在其它服务器上使用这个镜像,我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务,Docker Registry 就是这样的服务。


有公有,有私有。


镜像管理命令:


获取镜像


从 Docker 镜像仓库获取镜像的命令是 docker pull。其命令格式为:


docker pull [选项] [Docker Registry 地址[:端口号]/]仓库名[:标签]


命令参考 docker pull ubuntu:16.04


不指定 tag 默认就是下载最新的


docker pull mirrors.aliyun.com:ubuntu 从阿里云仓库


列出镜像


docker image ls


列表包含了 仓库名、标签、镜像 ID、创建时间 以及 所占用的空间。


删除镜像


docker rmi 镜像 Id 删除镜像文件


docker rmi -f 镜像 ID 强制删除镜像


容器管理


docker create 创建不启动


docker start 启动容器


docker stop 容器名称 终止容器


docker restart 容器名称 重启容器


docker rm id 删除容器


docker run -it centos /bin/sh 创建并启动容器 exit 后容器自动退出,若想以守护进程方式继续运行,需要改为 docker run -itd centos /bin/sh


docker ps 查看运行中的容器


docker ps –a 查看所有容器,包含停止的容器。


进入容器


docker attch 名字进入容器


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


导出容器至文件


docker export -o test_for_run_tar 容器 ID


或 docker export 容器 ID >test_for_stop_tar


导入文件变成镜像


docker import test_for_run_tar - test/ubuntu:v1.0


数据管理


  1. a) 数据卷是一个可供容器使用的特殊目录,将操作系统的目录映射到容器


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


挂载主机的/src/webapp 到容器的/opt/webapp 目录,默认可读写


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


只读模式


  1. b) 数据卷容器,可供其他容器共享使用的容器


先建立一个数据卷容器


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


新建一个其他容器,使用–volumes-from 数据卷容器名字实现挂载容器卷里面的数据卷。


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


本文转载自宜信技术学院网站。


原文链接:http://college.creditease.cn/detail/173


2020-02-13 21:482041

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