docker容器网络配置

爱被打了一巴掌 2022-12-02 01:05 210阅读 0赞

### docker容器网络配置 ###

*  Linux内核实现名称空间的创建
 *   *   *  创建Network Namespace
         *  操作Network Namespace
         *  转移设备
         *  veth pair
         *  创建veth pair
         *  实现Network Namespace间通信
         *  veth设备重命名
 *  容器的常用操作
 *   *   *  查看容器的主机名
         *  在容器启动时注入主机名
         *  手动指定容器要使用的DNS
         *  手动往/etc/hosts文件中注入主机名到IP地址的映射
         *  开放容器端口
         *  自定义docker0桥的网络属性信息
 *  docker自定义创建网桥
 *   *  在同一宿主机不同网段实现通信

# Linux内核实现名称空间的创建 #

### 创建Network Namespace ###

**可以通过ip netns命令完成对Network Namespace 的相关操作**

//创建一个ns0的命名空间
    [root@docker ~]# ip netns add ns0
    [root@docker ~]# ip netns list
    ns0

新创建的 Network Namespace 会出现在`/var/run/netns/`目录下

[root@docker ~]# ls /var/run/netns/
    ns0

对于每个 Network Namespace 来说，它会有自己独立的网卡、路由表、ARP 表、iptables 等和网络相关的资源。

### 操作Network Namespace ###

ip命令提供了`ip netns exec`子命令可以在对应的 Network Namespace 中执行命令。

查看新创建 Network Namespace 的网卡信息

[root@docker ~]# ip netns exec ns0 ip addr
    1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN qlen 1
        link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

默认为关闭状态，所以ping不通

[root@docker ~]# ip netns exec ns0 ping 127.0.0.1
    connect: 网络不可达

**ip netns exec 空间名 ip link set lo up**

[root@docker ~]# ip netns exec ns0 ip link set lo up
    
    [root@docker ~]# ip netns exec ns0 ping 127.0.0.1
    
    PING 127.0.0.1 (127.0.0.1) 56(84) bytes of data.
    64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.025 ms
    64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.025 ms
    64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.024 ms

### 转移设备 ###

我们可以在不同的 Network Namespace 之间转移设备（如veth）。由于一个设备只能属于一个 Network Namespace ，所以转移后在这个 Network Namespace 内就看不到这个设备了。

其中，veth设备属于可转移设备，而很多其它设备（如lo、vxlan、ppp、bridge等）是不可以转移的。

### veth pair ###

veth pair 全称是 Virtual Ethernet Pair，是一个成对的端口，所有从这对端口一 端进入的数据包都将从另一端出来，反之也是一样。  
引入veth pair是为了在不同的 Network Namespace 直接进行通信，利用它可以直接将两个 Network Namespace 连接起来。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

### 创建veth pair ###

[root@docker ~]# ip link add type veth

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

### 实现Network Namespace间通信 ###

**在创建一个命名空间**

[root@docker ~]# ip netns list
    ns1
    ns0

**将veth加入到命名空间**

[root@docker ~]# ip link set veth0 netns ns1
    [root@docker ~]# ip link set veth1 netns ns0

**开启他们，并添加IP**

[root@docker ~]# ip netns exec ns0 ip link set veth1 up
    [root@docker ~]# ip netns exec ns0 ip addr add 192.168.30.100/24 dev veth1
    
    [root@docker ~]# ip netns exec ns1 ip link set veth0 up
    [root@docker ~]# ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.30.101/24 dev veth0

**查看这对veth pair的状态**

[root@docker ~]# ip netns exec ns0 ip addr
    5: veth1@if4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP qlen 1000
        link/ether 22:15:5f:0c:01:e6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
        inet 192.168.30.100/24 scope global veth1
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet6 fe80::2015:5fff:fe0c:1e6/64 scope link 
           valid_lft forever preferred_lft forever
    
    
    [root@docker ~]# ip netns exec ns1 ip addr
    4: veth0@if5: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP qlen 1000
        link/ether b2:f3:12:14:3f:b8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
        inet 192.168.30.101/24 scope global veth0
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet6 fe80::b0f3:12ff:fe14:3fb8/64 scope link 
           valid_lft forever preferred_lft forever

**在ns0上可以ping通对端的IP**

[root@docker ~]# ip netns exec ns0 ping 192.168.30.101
    PING 192.168.30.101 (192.168.30.101) 56(84) bytes of data.
    64 bytes from 192.168.30.101: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.034 ms
    64 bytes from 192.168.30.101: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.029 ms
    64 bytes from 192.168.30.101: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.029 ms

### veth设备重命名 ###

//关闭ns0
    root@docker ~]# ip netns exec ns0 ip link set veth1 down
    
    //指定name
    [root@docker ~]# ip netns exec ns0 ip link set dev veth1 name eth1
    
    //开启
    [root@docker ~]# ip netns exec ns0 ip link set eth0 up

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

# 容器的常用操作 #

### 查看容器的主机名 ###

[root@docker ~]# docker run --name web1 -it --rm busybox
    / # hostname
    d60e0a202070

### 在容器启动时注入主机名 ###

[root@docker ~]# docker run --name web2 -it --hostname web1 busybox
    / # hostname
    web1

### 手动指定容器要使用的DNS ###

[root@docker ~]# docker run --name web3 -it --dns 114.114.114.114 busybox
    / # cat /etc/resolv.conf 
    nameserver 114.114.114.114
    
    / # nslookup -type=a www.baidu.com
    Server:         114.114.114.114
    Address:        114.114.114.114:53
    
    Non-authoritative answer:
    www.baidu.com   canonical name = www.a.shifen.com
    Name:   www.a.shifen.com
    Address: 39.156.66.14
    Name:   www.a.shifen.com
    Address: 39.156.66.18

### 手动往/etc/hosts文件中注入主机名到IP地址的映射 ###

[root@docker ~]# docker run --name web4 -it --add-host=www.b.com:2.2.2.2 --rm busybox
    / # cat /etc/hosts 
    127.0.0.1       localhost
    ::1     localhost ip6-localhost ip6-loopback
    fe00::0 ip6-localnet
    ff00::0 ip6-mcastprefix
    ff02::1 ip6-allnodes
    ff02::2 ip6-allrouters
    2.2.2.2 www.b.com

### 开放容器端口 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>格式</th> 
   <th>解释</th> 
   <th>例子</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>-p containerPort</td> 
   <td>将指定的容器端口映射到宿主机(不常用)</td> 
   <td>-p 80 nginx</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-p ip:hostPort:containerPort</td> 
   <td>映射指定地址的指定端口到虚拟机的指定端口（不常用）</td> 
   <td>-p 192.168.30.244:80:80</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-p ip::containerPort</td> 
   <td>映射指定地址的任意端口到虚拟机的指定端口(不常用）</td> 
   <td>-p 192.168.30.244::80</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-p hostPort:containerPort</td> 
   <td>映射本机的指定端口到虚拟机的指定端口(常用)</td> 
   <td>-p 80:80</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**-p containerPort**

[root@docker ~]# docker run -d -p 80 nginx
    
    [root@docker ~]# ss -anlt
    State      Recv-Q Send-Q      Local Address:Port                     Peer Address:Port              
    LISTEN     0      128                     *:22                                  *:*                  
    LISTEN     0      100             127.0.0.1:25                                  *:*                  
    LISTEN     0      128                    :::22                                 :::*                  
    LISTEN     0      100                   ::1:25                                 :::*                  
    LISTEN     0      128                    :::32768                              :::*

可以使用 `docker port`查看详细信息

[root@docker ~]# docker port ef0ac3abe450
    80/tcp -> 0.0.0.0:32768

**-p ip:hostPort:containerPort**

[root@docker ~]# docker run -d -p 192.168.30.244:80:80 nginx
    
    [root@docker ~]# ss -anlt
    State      Recv-Q Send-Q      Local Address:Port                     Peer Address:Port              
    LISTEN     0      128        192.168.30.244:80                                  *:*                  
    LISTEN     0      128                     *:22                                  *:*                  
    LISTEN     0      100             127.0.0.1:25                                  *:*                  
    LISTEN     0      128                    :::22                                 :::*                  
    LISTEN     0      100                   ::1:25                                 :::*

**-p ip::containerPort**

[root@docker ~]# docker run -d -p 192.168.30.244::80 --rm nginx
    
    [root@docker ~]# ss -anlt
    State      Recv-Q Send-Q      Local Address:Port                     Peer Address:Port              
    LISTEN     0      128                     *:22                                  *:*                  
    LISTEN     0      100             127.0.0.1:25                                  *:*                  
    LISTEN     0      128        192.168.30.244:32768                               *:*                  
    LISTEN     0      128                    :::22                                 :::*                  
    LISTEN     0      100                   ::1:25                                 :::*

**-p hostPort:containerPort**

[root@docker ~]# docker run -d  -p 80:80 nginx
    
    [root@docker ~]# ss -anlt
    State      Recv-Q Send-Q      Local Address:Port                     Peer Address:Port              
    LISTEN     0      128                     *:22                                  *:*                  
    LISTEN     0      100             127.0.0.1:25                                  *:*                  
    LISTEN     0      128                    :::80                                 :::*                  
    LISTEN     0      128                    :::22                                 :::*                  
    LISTEN     0      100                   ::1:25                                 :::*

### 自定义docker0桥的网络属性信息 ###

自定义docker0桥的网络属性信息需要修改`/etc/docker/daemon.json`配置文件

{
        "bip": "192.168.1.5/24",
        "fixed-cidr": "192.168.1.5/25",
        "fixed-cidr-v6": "2001:db8::/64",
        "mtu": 1500,
        "default-gateway": "10.20.1.1",
        "default-gateway-v6": "2001:db8:abcd::89",
        "dns": ["10.20.1.2","10.20.1.3"]
    }

在使用时，只用加上bip(指定docker0桥自身的IP地址),其他可以通过计算得出

# docker自定义创建网桥 #

docker network create -d bridge --subnet=192.168.31.0/24 --gateway=192.168.31.1 br0

使用新创建的自定义桥来创建容器：

[root@docker ~]# docker run -it  --name test1 --network br0 busybox
    / # ip a
    1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1
        link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
        inet 127.0.0.1/8 scope host lo
           valid_lft forever preferred_lft forever
    19: eth0@if20: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue 
        link/ether 02:42:c0:a8:1f:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.31.2/24 brd 192.168.31.255 scope global eth0
           valid_lft forever preferred_lft forever

## 在同一宿主机不同网段实现通信 ##

//在使用bridge启动一个容器

[root@docker ~]# docker run -it --name test2 busybox
    / # ip a
    1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1
        link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
        inet 127.0.0.1/8 scope host lo
           valid_lft forever preferred_lft forever
    21: eth0@if22: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue 
        link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
           valid_lft forever preferred_lft forever

此时是ping不懂test1

/ # ping 192.168.31.2
    PING 192.168.31.2 (192.168.31.2): 56 data bytes

用brctl show看一下网桥信息

[root@docker ~]# brctl show
    bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
    br-f5c91d28d1af         8000.02425929a4bb       no              veth47d14d2

将test2加入到br0

[root@docker ~]# docker network connect br0 test2

[root@docker ~]# brctl show
    bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
    br-f5c91d28d1af         8000.02425929a4bb       no              veth47d14d2
                                                            vethe20e470
    docker0         8000.0242d4e84be8       no              vethbc4b404

test2可以ping通test1

/ # ping 192.168.31.2
    PING 192.168.31.2 (192.168.31.2): 56 data bytes
    64 bytes from 192.168.31.2: seq=0 ttl=64 time=0.178 ms
    64 bytes from 192.168.31.2: seq=1 ttl=64 time=0.045 ms

/ # cat /etc/hosts
    172.17.0.2      1123620b351c
    192.168.31.3    1123620b351c

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221123/89547a64d540427a9ddc0e29d6830ed6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221123/30e112ab160a416a8870cdf2ca206ff0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221123/2dabaca922354b6dbe9bd2567b00dce2.png