系统学习Docker——Docker网络

1.Docker网络是什么

2.Docker网络能做什么

3.Docker网络基本命令

4.Docker网络的四种模式以及案例说明

5.Docker平台架构图解说明

1.Docker网络是什么
当我们在使用虚拟机的时候，我们都知道有好多种网络模式：

我们大概介绍一下这几种网络模式：
1.bridged(桥接模式)
在bridged模式下，虚拟机虚拟出来的操作系统就好像局域网中一台独立的主机，可以访问局域网中任何一台机器。但是你需要手工为其配置IP地址，子网掩码，而且还要和宿主机保持在同一网段，这样虚拟机系统才能和宿主机系统进行通信。

2.NAT(网络地址转换模式)
VMnet8 默认 NAT 模式。

虚拟机向外部网络发送请求的时候，会先将数据交给NAT网络适配器，由NAT网络适配器加上“标记”，并以主机的名义转发出去，外部网络返回时的数据，也先由主机接收，然后由NAT网络适配器根据“标识”转发给对应的虚拟机。因此，NAT网络模式下，虚拟机和主机共享一个IP地址，一般情况下，外部网络无法访问到虚拟机。

3.host-only(仅主机模式)
仅主机模式下，虚拟机是一种与世隔绝的状态，不能连接上外网。

虚拟机尚且有这么多网络模式，我们docker也有三种网络模式：

2.Docker网络能做什么

Docker网络一般有两个作用：

2.1）容器间的互联和通信以及端口映射

我们都知道容器拥有自己独立的IP地址，但是在容器之间如何通信，哪几个容器在同一网段，还是说几个容器共享主机的同一网段，这都需要我们拥有Docker网络的知识。

2.2）容器IP变动时候可以通过服务名直接网络通信而不受到影响
我们的容器重启/扩缩容，是常有的事，不可能我们容器每次重启之后都要手动更改IP，所以容器之间通过Docker网络根据容器名称直连的方式就变得尤为重要。

3.Docker网络基本命令
全部命令：

查看所有网络：

docker network ls

查看网络源数据:

docker network inspect  XXX网络名字

删除网络:

docker network rm XXX网络名字

查看某一容器的网络模式：

docker inspect 容器ID or 容器名字

4.Docker网络的四种模式以及案例说明

总体介绍：

网络模式	简介	使用命令
bridge	为每一个容器分配，设置IP，和VM的bridge模式类似。	--network bridge
host	虚拟机不会虚拟出自己的网卡，和主机公用IP	--network host
none	容器有自己独立的网络，但是没有任何设置（不能连接外网，和VM的host类似）	--network none
container	新的容器不会创建自己的网卡，而是和一个指定的容器共享IP，端口等等	--network container:NAME或者容器ID指定

容器实例的网络模式查看：

默认为bridge模式。

4.1）bridge

Docker服务启动的时候，默认会创建一个docker0网桥：

docker0在内核层连同了物理网络，这就将所有的容器与本地的主机都放在同一个物理网络，Docker默认指定了docker0接口的IP地址和子网掩码，让主机和容器之间可以通过网桥相互通信。

执行过程：

4.1.1）
Docker服务在宿主机虚拟一个Docker容器网桥（docker0）,Docker启动一个容器的时候，会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址，同时Docker网桥就是每个容器的默认网关。因为所有同一宿主机的容器使用了bridge模式后，都接入同一个网桥，这样容器之间就能通过容器的IP进行通信。

4.1.2）
docker 在运行run命令的时候，没有指定netword的话就默认使用的是bridge模式

4.1.3）
每个容器实例有一个网卡，叫eth0.
整个宿主机的网桥模式都是docker0，类似于交换机有一堆接口，每一个接口对应一个Docker容器，让他们彼此联通。
Docker容器通过docker0实现互联，docker0再通过eth33和外网进行互联，因此容器实例之间互联，同时也能访问外网。

验证：

启动两个容器：

docker run -d -p 8081:8080   --name tomcat81 billygoo/tomcat8-jdk8
docker run -d -p 8082:8080   --name tomcat82 billygoo/tomcat8-jdk8

宿主机查看：

tomcat1查看：

tomcat2查看：

4.2) host
host直接使用宿主机的IP地址进行外界通信，不需要额外进行NAT转换。

案例：

警告：

docker run -d -p 8083:8080 --network host --name tomcat83 billygoo/tomcat8-jdk8

如果docker启动的时候，使用--network=host，这个时候还指定了-p映射端口，这个时候就会有警告，且-p参数不会有任何效果，端口号会以主机端口号为主，重复时则递增。

正确方式：不使用任何端口号

docker run -d                          --network host --name tomcat83 billygoo/tomcat8-jdk8

此时运行的时候，就可宿主机使用同一IP了。

4.3) none

表示禁用网络功能，只有lo标识（127.0.0.1本地回环）

案例：

docker run -d -p 8084:8080 --network none --name tomcat84 billygoo/tomcat8-jdk8

4.4) container

新建的容器和一个已经存在的容器共享一个网络ip，端口等等。这两个容器除了网络，其它各方面的系统是隔离的。

案例：

为了避免配置命令，我们这里的案例使用Alpine Linux，他以小，安全著称，作为基础镜像是一个非常好的选择，只有6M不到的大小。

docker run -it                                                    --name alpine1  alpine /bin/sh
docker run -it --network container:alpine1 --name alpine2  alpine /bin/sh

运行结果，查看是否用了同一个网桥：

1号机：

2号机：

此时关闭1号机，再查看2号机，会发现网卡消失：

4.5) 自定义网络

在前面的docker brige网络模式中，我们会发现，可以使用ip地址互相连同，但是用服务名，无法连同，我们可以尝试着看看：

docker run -d -p 8081:8080   --name tomcat81 billygoo/tomcat8-jdk8

docker run -d -p 8082:8080   --name tomcat82 billygoo/tomcat8-jdk8

案例：

新建一个自定义网络，使用自定义网络启动docker容器

我们可以发现用服务名的方式可以ping通：

结论：
自定义网络模式本身就维护好了主机名和ip的对应关系。

5.Docker平台架构图解说明

在学习了Docker网络以及之前一系列的基础知识之后，我们可以得出：Docker是一个C/S模式的架构，后端为一个松耦合的架构，众多模块各司其职。

Docker 运行的基本流程为：

1 用户使用 Docker Client 与 Docker Daemon 建立通信，并发送请求给后者。
2 Docker Daemon 作为 Docker 架构中的主体部分，首先提供 Docker Server 的功能使其可以接受 Docker Client 的请求。
3 Docker Engine 执行 Docker 内部的一系列工作，每一项工作都是以一个 Job 的形式的存在。
4 Job 的运行过程中，当需要容器镜像时，则从 Docker Registry 中下载镜像，并通过镜像管理驱动 Graph driver将下载镜像以Graph的形式存储。
5 当需要为 Docker 创建网络环境时，通过网络管理驱动 Network driver 创建并配置 Docker 容器网络环境。
6 当需要限制 Docker 容器运行资源或执行用户指令等操作时，则通过 Execdriver 来完成。
7 Libcontainer是一项独立的容器管理包，Network driver以及Exec driver都是通过Libcontainer来实现具体对容器进行的操作。