docker 四种网络模式解析

偏执的太偏执、 2022-12-20 05:35 144阅读 0赞

## 实现原理 ##

Docker使用Linux桥接（参考[《Linux虚拟网络技术》][Linux]），在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0)，Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址，称为Container-IP，同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥，这样容器之间就能够通过容器的Container-IP直接通信。

Docker网桥是宿主机虚拟出来的，并不是真实存在的网络设备，外部网络是无法寻址到的，这也意味着外部网络无法通过直接Container-IP访问到容器。如果容器希望外部访问能够访问到，可以通过映射容器端口到宿主主机（端口映射），即docker run创建容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用，访问容器的时候就通过\[宿主机IP\]:\[容器端口\]访问容器。

## 四类网络模式 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>Docker网络模式</th> 
   <th>配置</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>host模式</td> 
   <td>--net=host</td> 
   <td>容器和宿主机共享Network namespace。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>container模式</td> 
   <td>--net=container:NAME_or_ID</td> 
   <td>容器和另外一个容器共享Network namespace。 kubernetes中的pod就是多个容器共享一个Network namespace。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>none模式</td> 
   <td>--net=none</td> 
   <td>容器有独立的Network namespace，但并没有对其进行任何网络设置，如分配veth pair 和网桥连接，配置IP等。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bridge模式</td> 
   <td>--net=bridge</td> 
   <td>（默认为该模式）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### host模式 ###

如果启动容器的时候使用host模式，那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace，而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡，配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口。但是，容器的其他方面，如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的。

使用host模式的容器可以直接使用宿主机的IP地址与外界通信，容器内部的服务端口也可以使用宿主机的端口，不需要进行NAT，host最大的优势就是网络性能比较好，但是docker host上已经使用的端口就不能再用了，网络的隔离性不好。

Host模式如下图所示：

![9c45d0d0486c9eabce9ff44c2a20f693.png][]

Host模式

### container模式 ###

这个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 Namespace，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、端口范围等。同样，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。

Container模式示意图：

![6a2130b83be71905f38cf41ec1f9927b.png][]

Container网络模式

### none模式 ###

使用none模式，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。需要我们自己为Docker容器添加网卡、配置IP等。

这种网络模式下容器只有lo回环网络，没有其他网卡。none模式可以在容器创建时通过--network=none来指定。这种类型的网络没有办法联网，封闭的网络能很好的保证容器的安全性。

None模式示意图:

![398117f450bf8811a064a2e394c56618.png][]

None网络模式

### bridge模式 ###

当Docker进程启动时，会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中。

从docker0子网中分配一个IP给容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备，Docker将veth pair设备的一端放在新创建的容器中，并命名为eth0（容器的网卡），另一端放在主机中，以vethxxx这样类似的名字命名，并将这个网络设备加入到docker0网桥中。可以通过brctl show命令查看。

bridge模式是docker的默认网络模式，不写--net参数，就是bridge模式。使用docker run -p时，docker实际是在iptables做了DNAT规则，实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL查看。

bridge模式如下图所示：

![81420d87969de4c11a4c9c4c72bcfd05.png][]

[Linux]: https://www.jianshu.com/p/f86d4b88777d
[9c45d0d0486c9eabce9ff44c2a20f693.png]: /images/20221120/ed48eef2455041c194fc3b270aa0b1e7.png
[6a2130b83be71905f38cf41ec1f9927b.png]: /images/20221120/0df442e0e24b47a6a59a46e85b420d86.png
[398117f450bf8811a064a2e394c56618.png]: /images/20221120/9e16b0b0a05a4a0dac8dd6939bbdc75d.png
[81420d87969de4c11a4c9c4c72bcfd05.png]: /images/20221120/54b2a99391a54fb88a87b2ccc4cfab4a.png