docker network 网络
- Docker 为什么需要网络管理
- docker 网络架构简介
- CNM
- Libnetwork
- 驱动
- 常见网络类型
- docker 网络管理命令
Docker 为什么需要网络管理
容器的网络默认与宿主机及其他容器都是相互隔离, 但同时我们也要考虑下面的一些问题, 比如
- 多个容器之间是如何通信的
- 容器和宿主机是如何通信的
- 容器和外界主机是如何通信的
- 容器中要运行一些网络应用(如 nginx、web 应用、数据库等),如果要让外部也可以访问这些容器内运行的网络应用应该如何实现
- 容器不想让它的网络与宿主机、与其他容器隔离应该如何实现
- 容器根本不需要网络的时候应该如何实现
- 容器需要更高的定制化网络(如定制特殊的集群网络、定制容器间的局域网)应该如何实现
上述的这些问题都需要我们对容器的网络进行合理的管理才能解决,这就体现出了容器网络管理的重要性。
docker 网络架构简介
Docker 容器网络是为应用程序所创造的虚拟环境的一部分,它能让应用从宿主机操作系统的网络环境中独立出来,形成容器自有的网络设备、IP 协议栈、端口套接字、IP 路由表、防火墙等等与网络相关的模块。
Docker 为实现容器网络,主要采用的架构由三部分组成:CNM、Libnetwork 和驱动。
CNM
Docker 网络架构采用的设计规范是 CNM(Container Network Model)。CNM 中规定了 Docker 网络的基础组成要素:Sandbox、Endpoint、Network。
- Sandbox:提供了容器的虚拟网络栈,也即端口、套接字、IP 路由表、防火墙、DNS 配置等内容。主要用于隔离容器网络与宿主机网络,形成了完全独立的容器网络环境。
- Network:Docker 内部的虚拟子网,使得网络内的参与者能够进行通讯。
- Endpoint:就是虚拟网络的接口,就像普通网络接口一样,Endpoint 的主要职责是负责创建连接。Endpoint 类似于常见的网络适配器,那也就意味着一个 Endpoint 只能接入某一个网络, 当容器需要接入到多个网络,就需要多个 Endpoint。
如上图所示,容器 B 有两个 Endpoint 并且分别接入 Networkd A 和 Network B。那么容器 A 和容器 B 之间是可以实现通信的,因为都接入了 NetworkA。但是容器 A 和容器 C 不可以通过容器 B 的两个 Endpoint 通信。
Libnetwork
Libnetwork 是 CNM 的一个标准实现。Libnetwork 是开源库,采用 Go 语言编写(跨平台的),也是 Docker 所使用的库,Docker 网络架构的核心代码都在这个库中。Libnetwork 实现了 CNM 中定义的全部三个组件,此外它还实现了本地服务发现、基于 Ingress 的容器负载均衡,以及网络控制层和管理层等功能。
驱动
驱动主要负责实现数据层相关内容,例如网络的连通性和隔离性是由驱动来处理的。
驱动通过实现特定网络类型的方式扩展了 Docker 网络栈,例如桥接网络和覆盖网络。
Docker 内置了若干驱动,通常被称作原生驱动或者本地驱动。例如 Bridge Driver、Host Driver、Overlay Driver、MacVLan Driver、IPVLan Driver、None Driver 等。每个驱动负责创建其上所有网络资源的创建和管理。
常见网络类型
- bridge 网络
bridge 驱动会在 Docker 管理的主机上创建一个 Linux 网桥。默认情况下,网桥上的容器可以相互通信。也可以通过 bridge 驱动程序配置,实现对外部容器的访问。Docker 容器的默认网络驱动.当我们需要多个容器在同一个 Docker 主机上通信时,桥接网络是最佳选择。
- host 网络
对于独立容器,移除容器和 Docker 主机之间的网络隔离,并直接使用主机的网络。当网络堆栈不应该与 Docker 主机隔离,但是希望容器的其他资源被隔离时,主机网络是最佳选择。
- container 网络
这个模式指定新创建的容器和引进存在的一个容器共享一个网络 ,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,端口等,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
- none 网络
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。容器完全网络隔离。
- overlay 网络
借助 Docker 集群模块 Docker Swarm 搭建的跨 Docker Daemon 网络。将多个Docker 守护进程连接在一起,使集群服务能够相互通信。当我们需要运行在不同Docker 主机上的容器进行通信时,或者当多个应用程序使用集群服务协同工作时,覆盖网络是最佳选择。
另外,在 Docker 安装时,会自动安装一块 Docker 网卡称为 docker0,它是一个网桥设备,主要用于 Docker 各容器及宿主机的网络通信。