初學Docker容器網絡不得不看的學習筆記

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1、關於Docker

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

Docker 可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，而後發佈到任何流行的 Linux 機器上，也能夠實現虛擬化。容器是徹底使用沙箱機制，相互之間不會有任何接口（相似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能開銷極低。

由於對比傳統虛擬機有啓動快、性能提高、運維成本等等絕對優點，愈來愈受開發運維童鞋的青睞。

2、關於Docker網絡模式分類

一、bridge模式，--net=bridge(默認)

二、host模式，--net=host

三、container模式 使用–net =container:指定容器名

四、none模式，--net=none

五、用戶自定義模式

3、關於Docker網絡模式詳解

3.1 bridge模式

Docker網絡的默認模式，在docker run啓動容器的時候，若是不加--net參數，就默認採用這種網絡模式。安裝完docker，系統會自動添加一個供docker使用的網橋docker0。容器經過DHCP獲取一個與docker0同網段的IP地址，並默認鏈接到docker0網橋，並將docker0的IP地址做爲網關實現容器與宿主機的網絡互通，另外，同一個宿主機下一樣使用bridge模式的容器能夠直接通信。

實驗部分

環境：VMware 安裝Centos7虛擬機。

首先在Centos虛擬機中安裝容器

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

啓動容器服務並檢查啓動狀態systemctl start docker

啓動docker服務後會發現主機多了一個docker0網卡 （PS：目前本機是經過192.168.32.129這個地址能夠直接上網的）。

咱們啓動一個Centos的容器並進入bash，因爲咱們沒有本地沒有centos的鏡像文件，默認就直接從Docker的官網鏡像倉庫下載。

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

查看啓動的容器

[root@cesrc ~]# docker ps –a

進入容器裏面，查看IP配置。

[root@cesrc ~]# docker attach b670

默認沒有ifconfig命令，yum安裝下net-tools

yum install net-tools

查看容器的ip和路由配置，容器分到了與docker0同段地址並將默認路由指向docker0

此容器能夠直接上網

iptables -t nat –vnL，查看docker生成的iptables，能夠看出至關於docker0對容器作了SNAT，

再啓動一個容器

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

此主機上的容器間能夠直接通信

此模式的網絡工做模式以下圖所示

3.2 host模式

容器將不會虛擬出本身的網卡，配置本身的IP等，而是直接使用宿主機的IP和端口，可是文件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

容器的進程以下，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絡方面其餘都是獨立的。

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絡

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

d576e3009391111688004f57c1549572fd534d33d0e7ee7cc1e02a785f6c8c14

分別進入容器內部，查看IP配置和文件系統是否獨立

S-centos

D-centos

3.4 None模式

此模式下建立的不會建立網絡，容器裏面就不會有ip容器中只有lo，用戶能夠在此基礎上，對容器網絡作定製，若想使用pipework手工配置指定docker容器的ip地址，必需要在none模式下才能夠

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

None模式下生成的容器必須通過手工配置後才能夠上網。

3.5 用戶自定義模式

用戶自定義模式主要可選的有三種網絡驅動：bridge、overlay、macvlan。bridge驅動用於建立相似於前面提到的bridge網絡;overlay和macvlan驅動用於建立跨主機的網絡，本例中咱們使用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經過以下過程實現：

在etcd中規劃配置全部主機的docker0子網範圍；每一個主機上的flanneld根據etcd中的配置，爲本主機的docker0分配子網，保證全部主機上的docker0網段不重複，並將結果（即本主機上的docker0子網信息和本主機IP的對應關係）存入etcd庫中，這樣etcd庫中就保存了全部主機上的docker子網信息和本主機IP的對應關係；當須要與其餘主機上的容器進行通訊時，查找etcd數據庫，找到目的容器的子網所對應的outip（目的宿主機的IP），將原始數據包封裝在VXLAN或UDP數據包中，IP層以outip爲目的IP進行封裝；因爲目的IP是宿主機IP，所以路由是可達的，VXLAN或UDP數據包到達目的宿主機解封裝，解出原始數據包，最終到達目的容器。

(圖片摘自網絡)

實驗規劃

Node1節點安裝etcd步驟以下

一、安裝etcd程序

yum install -y etcd

**二、修改etcd配置文件，配置文件在/etc/etcd/etcd.conf，本實驗etcd單機部署，羣集配置部分沒有作嚴格更改。**配置以下：

#[Member]

#ETCD_CORS=""

ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/host129.etcd"  #etcd數據保存目錄

#ETCD_WAL_DIR=""

#ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.32.129:2380  #集羣內部通訊使用的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實例名稱

三、設置後期分給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"}'

四、設置開機啓動etcd服務並啓動該服務

systemctl enable etcd

systemctl start etcd

Node2節點安裝etcd步驟以下

一、安裝Docker和Flannel服務

yum install -y docker flannel

二、修改Flannel配置文件以下

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"     ##設置Flannel與etcd通信網卡

三、設置啓動參數

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

四、啓動Docker和Flannel服務

systemctl enable docker flanneld

systemctl start docker flannel

五、開啓宿主機轉發功能{必定要打開，不少網上教程都沒有提這個，形成沒法聯通}

iptables -PFORWARD ACCEPT

六、建立容器並進入容器，查看IP

docker run -itd centos /bin/bash

docker ps –a

docker attach 6c

在Node2節點上的操做一樣在Node3執行一遍，最終看到Node3的獲取的IP如圖：

測試容器

Node2和node3上的容器是能夠互相訪問

宿主機上生成了到各個node的路由條目

上述方式能夠實現跨主機的docker通信，除此以外還有其餘兩種方式:

• 在宿主機上添加到其餘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，參考網絡摘抄的兩張圖片

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

靜態路由方法：

橋接方法：

4、關於Docker的經常使用概念和命令總結

4.1 Docker 鏡像

咱們都知道，操做系統分爲內核和用戶空間。對於 Linux 而言，內核啓動後，會掛載 root 文件系統爲其提供用戶空間支持。而 Docker 鏡像（Image），就至關因而一個 root 文件系統。好比官方鏡像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu 16.04 最小系統的 root 文件系統。

4.2 Docker 容器

鏡像（Image）和容器（Container）的關係，就像是面向對象程序設計中的 類 和 實例 同樣，鏡像是靜態的定義，容器是鏡像運行時的實體。容器能夠被建立、啓動、中止、刪除、暫停等。

4.3 Docker Registry

鏡像構建完成後，能夠很容易的在當前宿主機上運行，可是，若是須要在其它服務器上使用這個鏡像，咱們就須要一個集中的存儲、分發鏡像的服務，Docker Registry 就是這樣的服務。

有公有，有私有。

鏡像管理命令

1) 獲取鏡像

從 Docker 鏡像倉庫獲取鏡像的命令是 docker pull。其命令格式爲：

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

命令參考 docker pull ubuntu:16.04

不指定tag默認就是下載最新的

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

2) 列出鏡像

docker image ls

列表包含了 倉庫名、標籤、鏡像 ID、建立時間 以及 所佔用的空間。

3) 刪除鏡像

docker rmi 鏡像Id 刪除鏡像文件

docker rmi -f 鏡像ID強制刪除鏡像

4) 容器管理

docker create 建立不啓動

docker start啓動容器

docker stop 容器名稱 終止容器

docker restart 容器名稱重啓容器

docker rm id 刪除容器

docker run -it centos /bin/sh 建立並啓動容器 exit後容器自動退出，若想以守護進程方式繼續運行，須要改成docker run -itd centos /bin/sh

docker ps 查看運行中的容器

docker ps –a 查看全部容器，包含中止的容器。

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) 導出容器至文件

docker export -o test_for_run_tar 容器ID

或 docker export 容器ID >test_for_stop_tar

7) 導入文件變成鏡像

docker import test_for_run_tar - test/ubuntu:v1.0

8) 數據管理

a)數據卷是一個可供容器使用的特殊目錄，將操做系統的目錄映射到容器

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，默承認讀寫

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

只讀模式

b)數據卷容器，可供其餘容器共享使用的容器

先創建一個數據卷容器

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

新建一個其餘容器，使用--volumes-from 數據卷容器名字實現掛載容器卷裏面的數據卷。

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

做者：網絡安全-王志強

原文首發於：宜信安全應急響應中心

來源：宜信技術學院