docker受一个github上的issue启发，引入了容器网络模型（container network model，CNM），容器网络模型主要包含了3个概念
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network：网络，可以理解为一个Driver，是一个第三方网络栈，包含多种网络模式：单主机网络模式（none、host、bridge，joined container），多主机网络模式（overlay、macvlan、flannel）
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sandbox：沙盒，它定义了容器内的虚拟网卡、DNS和路由表，是network namespace的一种实现，是容器的内部网络栈
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endpoint：端点，用于连接sandbox和network
我们可以类比传统网络模型，将network比作交换机，sandbox比作网卡，endpoint比作接口和网线，另外，docker在创建容器时，先调用控制器创建sandbox对象，再调用容器运行时为容器创建network namespace
这里我们先讨论docker的单主机网络模式，它包括以下4类：host、bridge、none、joined-containe
2.1、Host模式docker不会为容器创建独有的network namespace；使用宿主机的默认网络命名空间，共享一个网络栈；表现为容器内和宿主机的IP一致；这种模式用于网络性能较高的场景，但安全隔离性相对差一些。
桥接模式，有点类型VM-NAT，dockerd进程启动时会创建一个docker0网桥，容器内的数据通过这个网卡设备与宿主机进行数据传输。
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。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 -vnL查看。
docker会为容器创建独有的network namespace，也会为这个命名空间配置好虚拟网卡，路由，DNS，IP地址与iptables规则（也就是sandbox的内容）。
none模式可以说是桥接模式的一种特例，docker会为容器创建独有的network namespace ，但不会为这个命名空间准备虚拟网卡，IP地址，路由等，需要用户自己配置。
2.4、joined-container 模式容器共享模式，这种模式是host模式的一种延伸，一组容器共享一个network namespace；对外表现为他们有共同的IP地址，共享一个网络栈；kubernetes的pod就是使用的这一模式。
关于跨主机的docker网络通信，包含overlay、macvaln，又包含calico、flannel、weave等方案，不过跨主机的docker网络管理更多的是交给kubernetes或swarm等编排工具去实现了。
三、Docker网络对象和网络模式的关系回顾docker网络对象和网络模式的关系其实就是下面这一张表格，每个容器在network namespace中的占比决定了采用哪种网络模式
[root@localhost ~]# iptables -h
iptables v1.4.21
Usage: iptables -[ACD] chain rule-specification [options]
iptables -I chain [rulenum] rule-specification [options]
iptables -R chain rulenum rule-specification [options]
iptables -D chain rulenum [options]
iptables -[LS] [chain [rulenum]] [options]
iptables -[FZ] [chain] [options]
iptables -[NX] chain
iptables -E old-chain-name new-chain-name
iptables -P chain target [options]
iptables -h (print this help information)
Commands:
Either long or short options are allowed.
--append -A chain Append to chain
--check -C chain Check for the existence of a rule
--delete -D chain Delete matching rule from chain
--delete -D chain rulenum
Delete rule rulenum (1 = first) from chain
--insert -I chain [rulenum]
Insert in chain as rulenum (default 1=first)
--replace -R chain rulenum
Replace rule rulenum (1 = first) in chain
--list -L [chain [rulenum]]
List the rules in a chain or all chains
--list-rules -S [chain [rulenum]]
Print the rules in a chain or all chains
--flush -F [chain] Delete all rules in chain or all chains
--zero -Z [chain [rulenum]]
Zero counters in chain or all chains
--new -N chain Create a new user-defined chain
--delete-chain
-X [chain] Delete a user-defined chain
--policy -P chain target
Change policy on chain to target
--rename-chain
-E old-chain new-chain
Change chain name, (moving any references)
Options:
--ipv4 -4 Nothing (line is ignored by ip6tables-restore)
--ipv6 -6 Error (line is ignored by iptables-restore)
[!] --protocol -p proto protocol: by number or name, eg. `tcp'
[!] --source -s address[/mask][...]
source specification
[!] --destination -d address[/mask][...]
destination specification
[!] --in-interface -i input name[+]
network interface name ([+] for wildcard)
--jump -j target
target for rule (may load target extension)
--goto -g chain
jump to chain with no return
--match -m match
extended match (may load extension)
--numeric -n numeric output of addresses and ports
[!] --out-interface -o output name[+]
network interface name ([+] for wildcard)
--table -t table table to manipulate (default: `filter')
--verbose -v verbose mode
--wait -w [seconds] maximum wait to acquire xtables lock before give up
--wait-interval -W [usecs] wait time to try to acquire xtables lock
default is 1 second
--line-numbers print line numbers when listing
--exact -x expand numbers (display exact values)
[!] --fragment -f match second or further fragments only
--modprobe=<command> try to insert modules using this command
--set-counters PKTS BYTES set the counter during insert/append
[!] --version -V print package version.
4.2、阻止其他主机的ping请求
iptables -A INPUT -p icmp -j REJECT4.3、开放本机的9501端口
iptables -I INPUT -p tcp --dport 9501 -j ACCEPT iptables -I INPUT -p udp --dport 9501 -j ACCEPT4.4、禁止本机访问外部web服务
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 80 -j REJECT
使用 iptables -L 可以查看已设置的规则，iptables -D 可以删除规则，iptables 命令执行完是即时生效的，但是如果主机重启，已设置的规则就会丢失，这里可以使用 iptables-save 和 iptables-restore 。iptables-save 将现有规则保存成文件，iptables-restore 从文件中恢复规则。
docker run -d --name redis01 -p 6380:6379 redis
该命令执行后，docker 会在 iptables 自定义链 DOCKER 中定义转发规则，如果此时系统的 net.ipv4.ip_forward 为0，该命令执行完会提示：WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work，只需打开该配置就行了，无需重启容器。此时查看 DOCKER 链可以看到添加了一条允许所有来源转发到6379端口的流量，用 redis-cli 也可以顺利连上
开发中，经常会遇到容器里面放问宿主机的情况，除了使用 host.docker.internal 之外，还可以配置 extra_hosts 解决，因为 docker0 与 宿主机是相通的，直接用 ifconfig 查看宿主机 en0 网卡的ip地址，配置到 extra_hosts 即可，如：
version: '3'
networks:
web-network:
driver: bridge
services:
fpm:
build:
context: ./fpm
ports:
- '8080:8080'
networks:
- web-network
extra_hosts:
- "test.com:192.168.1.100"
五、Docker与Iptables
Docker提供了bridge, host, overlay等多种网络，同一个Docker宿主机上同时存在多个不同类型的网络。位于不同网络中的容器，彼此之间是无法通信的。Docker容器的跨网络隔离与通信，是借助了iptables的机制。我们知道，iptables的filter表中默认划分为IPNUT, FORWARD和OUTPUT共3个链，详情请参考 iptables及其过滤规则。Docker在FORWARD链中，还额外提供了自己的链，以实现bridge网络之间的隔离与通信。
5.1、 Docker在iptables的filter表中的链在2015.12之前，Docker只额外提供了DOCKER链。在此之后，直到Docker 17.06.0（2017.6）之前的版本中，Docker提供了如下2个链:
DOCKER DOCKER-ISOLATION
在Docker 17.06.0（2017.6）及之后，Docker 18.03.1（2018.4）及之前的版本中，Docker提供了如下3个链:
DOCKER DOCKER-ISOLATION DOCKER-USER
查看Docker的iptables如下：
Chain FORWARD (policy ACCEPT) target prot opt source destination DOCKER-USER all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 DOCKER all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
在Docker 18.05.0（2018.5）及之后的版本中，提供如下4个chain:
DOCKER DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 DOCKER-USER
目前，Docker默认对宿主机的iptables设置规则完整一览：
iptables -N DOCKER iptables -N DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 iptables -N DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 iptables -N DOCKER-USER iptables -A FORWARD -j DOCKER-USER iptables -A FORWARD -j DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 iptables -A FORWARD -o docker0 -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT iptables -A FORWARD -o docker0 -j DOCKER iptables -A FORWARD -i docker0 ! -o docker0 -j ACCEPT iptables -A FORWARD -i docker0 -o docker0 -j ACCEPT iptables -A DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 -i docker0 ! -o docker0 -j DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 iptables -A DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 -j RETURN iptables -A DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 -o docker0 -j DROP iptables -A DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 -j RETURN iptables -A DOCKER-USER -j RETURN5.2、Docker的DOCKER链
仅处理从宿主机到docker0的IP数据包。
5.3、Docker的DOCKER-ISOLATION链可以看到，为了隔离在不同的bridge网络之间的容器，Docker提供了两个DOCKER-ISOLATION阶段实现。DOCKER-ISOLATION-STAGE-1链过滤源地址是bridge网络（默认docker0）的IP数据包，匹配的IP数据包再进入DOCKER-ISOLATION-STAGE-2链处理，不匹配就返回到父链FORWARD。在DOCKER-ISOLATION-STAGE-2链中，进一步处理目的地址是bridge网络的IP数据包，匹配的IP数据包表示该IP数据包是从一个bridge网络的网桥发出，到另一个bridge网络的网桥，这样的IP数据包来自其他bridge网络，将被直接DROP；不匹配的IP数据包就返回到父链FORWARD继续进行后续处理。
5.4、Docker的DOCKER-USER链Docker启动时，会加载DOCKER链和DOCKER-ISOLATION（现在是DOCKER-ISOLATION-STAGE-1）链中的过滤规则，并使之生效。绝对禁止修改这里的过滤规则。
如果用户要补充Docker的过滤规则，强烈建议追加到DOCKER-USER链。DOCKER-USER链中的过滤规则，将先于Docker默认创建的规则被加载，从而能够覆盖Docker在DOCKER链和DOCKER-ISOLATION链中的默认过滤规则。例如，Docker启动后，默认任何外部source IP都被允许转发，从而能够从该source IP连接到宿主机上的任何Docker容器实例。如果只允许一个指定的IP访问容器实例，可以插入路由规则到DOCKER-USER链中，从而能够在DOCKER链之前被加载。示例如下：
只允许192.168.1.1访问容器
iptables -A DOCKER-USER -i docker0 ! -s 192.168.1.1 -j DROP
只允许192.168.1.0/24网段中的IP访问容器
iptables -A DOCKER-USER -i docker0 ! -s 192.168.1.0/24 -j DROP
只允许192.168.1.1-192.168.1.3网段中的IP访问容器（需要借助于iprange模块）
iptables -A DOCKER-USER -m iprange -i docker0 ! --src-range 192.168.1.1-192.168.1.3 -j DROP5.5、Docker在iptables的nat表中的规则
为了能够从容器中访问其他Docker宿主机，Docker需要在iptables的nat表中的POSTROUTING链中插入转发规则，示例如下：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.18.0.0/16 -j MASQUERADE
上述配置，还进一步限制了容器实例的IP范围，这是为了区分Docker宿主机上有多个bridge网络的情况。
5.6、Docker中禁止修改iptables过滤表dockerd启动时，参数--iptables默认为true，表示允许修改iptables路由表。要禁用该功能，可以有两个选择：设置启动参数--iptables=false
修改配置文件/etc/docker/daemon.json，设置"iptables": "false"；然后执行systemctl reload docker重新加载