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有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~

来源：互联网收集：自由互联发布时间：2022-09-02

Docker 网络原理容器是相对独立的环境，相当于一个小型的 Linux 系统，外界无法直接访问，那他是怎么做的呢，这里我们先了解下 Linux veth pair。 1\. Linux veth pair veth pair 是成对出现的一

Docker 网络原理

容器是相对独立的环境，相当于一个小型的 Linux 系统，外界无法直接访问，那他是怎么做的呢，这里我们先了解下 Linux veth pair。

1\. Linux veth pair

veth pair 是成对出现的一种虚拟网络设备接口，一端连着网络协议栈，一端彼此相连。如下图所示：

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _docker

veth pair将两个网络veth0和veth1连通。

2\. 理解Docker0

我们先查看本地ip

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _程序员_02

这里我们分析可得，有三个网络：

lo 127.0.0.1 # 本机回环地址
eth0 172.31.179.120 # 阿里云的私有IP（如果你是虚拟机就是虚拟机的ip）
docker0 172.17.0.1 # docker网桥

lo和eth0在我们的虚拟机启动的时候就会创建，但是docker0在我们安装了docker的时候就会创建。docker0用来和虚拟机之间通信。

问题：Docker 是如何处理容器网络访问的？我们先启动一个 tomcat 容器来说明。

[root@jiangnan tomcat1]# docker pull tomcat
[root@jiangnan tomcat1]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
tomcat latest fb5657adc892 2 months ago 680MB
[root@jiangnan tomcat1]# docker run -d -p 8081:8080 --name tomcat01 tomcat
914a7d82b017f63f81c6eba49af5471441f1946c9d45509b69ab2c50c2713b6f
[root@jiangnan tomcat1]#

这里启动了tomcat01，我们再来查看网络

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _d3_03

发现：我们前面查看的时候还是三组网卡，当启动了一个tomcat容器之后，多了一组网卡201: vethad33778@if200，而且还是成对的。同样我们再来启动一个tomcat02会又多出一对网卡。

进入了 tomcat01 容器内可以看到 tomcat01 对应的 ip 地址为：172.17.0.2

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _tomcat_04

在宿主机上也可ping通。

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _程序员_05

说明：tomcat02对应的ip为172.17.0.3，也可以ping通。

结论：我们每启动一个容器，就会多出一对网卡，同时他们被连接到docker0上，而docker0又和虚拟机之间连通。

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _docker_06

也可以通过inspect查看。

[root@jiangnan tomcat1]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
4d3e75606593 bridge bridge local # 这个就是docker0
8e92ee24e5f6 host host local
e85ffb1f2cc3 none null local

[root@jiangnan tomcat1]# docker inspect 4d3e75606593
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": null,
"Config": [
{
"Subnet": "172.17.0.0/16",
"Gateway": "172.17.0.1" # 网关
}
]
},

"Containers": { # 容器
"15910ee083965d60c46bf9b3b292570fef9b8925905aa4df90c6d48142bb2eee": {
"Name": "tomcat01",
"EndpointID": "9c7a5ab65f1fc91b1d92ad61dec9b2f518f67f69f662522483dca789616f42aa",
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
"IPv4Address": "172.17.0.2/16",
"IPv6Address": ""
},
"6c9a6a5d8eca9ad52926008c7b30516d23293ff8ad1f38947957d571431d5297": {
"Name": "tomcat02",
"EndpointID": "f83c1e643236cd65f50fba03929ca14d5df8d135b1f6cb8adf203cf96084f7aa",
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:03",
"IPv4Address": "172.17.0.3/16",
"IPv6Address": ""
}
},

我们可以抽象为这样一个网络模型。

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _java_07

在这里，我们可以看到Docker0相当于一个路由器的作用，任何一个容器启动默认都是docker0网络。

docker默认会给容器分配一个可用ip，并把它同docke0相连。使用到的就是veth pair技术。

3\. 容器互联–Link

在网络模型图中可以看出，容器和容器之间不能直接连通。

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _docker_08

前面我们启动的两个 tomcat 对应的 hosts 如下：

[root@jiangnan tomcat1]# docker exec -it tomcat01 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
172.17.0.2 3ecb3204e2dc
root@3ecb3204e2dc:/usr/local/tomcat#[root@jiangnan tomcat1]# docker exec -it tomcat02 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
172.17.0.3 6c9a6a5d8eca
[root@jiangnan tomcat1]#

发现：他们的 hosts 中只有各自的ip地址。

但是在实际的工作中，容器使用的是虚拟ip，每次启动ip都会变化，思考一个场景，我们编写一个微服务，数据库连接地址原来是使用ip的，如果ip变化就不行了，那我们能不能使用服务名访问呢？我们在启动一个tomcat03，使用—link绑定到tomcat02上。然后看它的hosts是什么样的。

[root@jiangnan tomcat1]# docker run -d -p 8083:8080 --name tomcat03 --link tomcat02 tomcat
db75c42f7f7f609218deb290d3e923e3c7da6bcf8c0b38cde27962fb2b9e9a54
[root@jiangnan tomcat1]# docker exec -it tomcat03 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
172.17.0.3 tomcat02 e4060ea4ee28 # 发现tomcat2直接被写在这里
172.17.0.4 db75c42f7f7f
root@db75c42f7f7f:/usr/local/tomcat#

发现：使用了–link，不但有了自己的ip，而且还有了tomcat02的服务名。但是tomcat02中并没有tomcat03的，因为–link是单向的。

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _d3_09

这样就实现了容器和容器之间的连通。不需要通过ip地址连通，而是通过服务名就可以。

但是使用—link的方法过时了，我们一般使用自定义网络。

4.自定义网络（推荐）

docker0的特点：

它是默认的
域名访问不通
–link 域名通了，但是删了又不行

docker为我们提供了三种网络模式

[root@jiangnan tomcat1]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
4d3e75606593 bridge bridge local
8e92ee24e5f6 host host local
e85ffb1f2cc3 none null local
[root@jiangnan tomcat1]#

这其中默认使用的是 bridge，也就是我们的docker0网卡。

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _docker_10

在我们启动容器的时候，实际上是如下命令

[root@jiangnan tomcat1]# docker run -d -P --name tomcat01 --net bridge tomcat

这个—net是默认的，所以被省略了。

下面我们自定义一个网络 mynet。

# 自定义创建的默认default "bridge"
[root@jiangnan tomcat1]# docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.0/16 --gateway 192.168.0.1 mynet
3136d64109c6f285bc69d3ee4be901524292d0e5ddd9e414d49197dfa6c19ba1
[root@jiangnan tomcat1]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
4d3e75606593 bridge bridge local
8e92ee24e5f6 host host local
3136d64109c6 mynet bridge local # 多了一个mynet
e85ffb1f2cc3 none null local

[root@jiangnan tomcat1]# docker network inspect mynet
[
{
"Name": "mynet",
"Id": "3136d64109c6f285bc69d3ee4be901524292d0e5ddd9e414d49197dfa6c19ba1",
"Created": "2022-02-27T14:15:44.676693958+08:00",
"Scope": "local",
"Driver": "bridge",
"EnableIPv6": false,
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": {},
"Config": [
{
"Subnet": "192.168.0.0/16", # 子网地址
"Gateway": "192.168.0.1" # 网关
}
]
},
"Internal": false,
"Attachable": false,
"Ingress": false,
"ConfigFrom": {
"Network": ""
},
"ConfigOnly": false,
"Containers": {},
"Options": {},
"Labels": {}
}
]
[root@jiangnan tomcat1]#

查看网络

[root@jiangnan tomcat1]# docker inspect mynet
[
{
"Name": "mynet",
"Id": "3136d64109c6f285bc69d3ee4be901524292d0e5ddd9e414d49197dfa6c19ba1",
"Created": "2022-02-27T14:15:44.676693958+08:00",
"Scope": "local",
"Driver": "bridge",
"EnableIPv6": false,
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": {},
"Config": [
{
"Subnet": "192.168.0.0/16",
"Gateway": "192.168.0.1"
}
]
},
"Internal": false,
"Attachable": false,
"Ingress": false,
"ConfigFrom": {
"Network": ""
},
"ConfigOnly": false,
"Containers": {
"31f12c9332e8b4b6e66619dc988533f2863b80e71dbf490c8313694637814ca1": {
"Name": "tomcat-net-02",
"EndpointID": "1c0e9dbffff295f2326bfd1e2847c0f1d9136ff00519101bb11d922e7da4f818",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:03",
"IPv4Address": "192.168.0.3/16",
"IPv6Address": ""
},
"675439c851dc29355c03f82bb163f9e5a326e230447d86d40d53ff08766cfd06": {
"Name": "tomcat-net-01",
"EndpointID": "2653da0a25d166f0d7222235e85d8231d9424e19949b6e6b7cfa1a3eddcc462b",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:02",
"IPv4Address": "192.168.0.2/16",
"IPv6Address": ""
}
},
"Options": {},
"Labels": {}
}
]
[root@jiangnan tomcat1]## 我们来测试ping容器名和ip试试，都可以ping通
[root@jiangnan ~]# docker exec -it tomcat-net-01 ping 192.168.0.3
PING 192.168.0.3 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.0.3: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.093 ms
[root@jiangnan ~]# docker exec -it tomcat-net-01 ping tomcat-net-02
PING tomcat-net-02 (192.168.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from tomcat-net-02.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.063 ms
64 bytes from tomcat-net-02.mynet (192.168.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.066 ms

发现：不用—link也可以直接通过服务名ping通了。

5.网络连通

docker0和自定义网络肯定不通，我们使用自定义网络的好处就是网络隔离。但是在实际的工作中，比如我们部署了mysql使用了一个网段。部署了tomcat使用了另一个网段，两个网段之间肯定是不能相互连通的，但是tomcat和mysql又需要相互连通，我们就要使用网络连通。原理图如下：

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _java_11

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _tomcat_12

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _java_13

网络连通就是将一个容器和一个网段之间的连通。

比如我前面使用的默认docker0的tomcat01，需要连接到mynet网络。

# docker network connect 网络容器
[root@jiangnan tomcat1]# docker network connect mynet tomcat01
[root@jiangnan tomcat1]# docker network inspect mynet
[
{
"Name": "mynet",
"Id": "3136d64109c6f285bc69d3ee4be901524292d0e5ddd9e414d49197dfa6c19ba1",
"Created": "2022-02-27T14:15:44.676693958+08:00",
"Scope": "local",
"Driver": "bridge",
"EnableIPv6": false,
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": {},
"Config": [
{
"Subnet": "192.168.0.0/16",
"Gateway": "192.168.0.1"
}
]
},
"Internal": false,
"Attachable": false,
"Ingress": false,
"ConfigFrom": {
"Network": ""
},
"ConfigOnly": false,
"Containers": {
"2e709013935463c29caf28771bb49925fee4e02842459b339d7dd1ad5dedf9b7": {
"Name": "tomcat-net-01",
"EndpointID": "9f3a46bad37ade7935e283715caa5699e9a7e22175b592f4a4792a37c351d969",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:02",
"IPv4Address": "192.168.0.2/16",
"IPv6Address": ""
},
"5c0c544f2507d9f5f456feceddbd853ebccc07cea8c39c8479693731e480bf55": {
"Name": "tomcat01",
"EndpointID": "d05abb2d31af4067c5a45f299ce7b4401b1fa81638a44b6c09f3de7f8f4221fe",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:04",
"IPv4Address": "192.168.0.4/16",
"IPv6Address": ""
},
"d6066db5fdd0b508514107a896ed20b639eaa47dbd97a025ad0c52250766c8a4": {
"Name": "tomcat-net-02",
"EndpointID": "3a5f6f2a07d900303382b290825c9f52640689c859608c741c7c7d81031e107e",
"MacAddress": "02:42:c0:a8:00:03",
"IPv4Address": "192.168.0.3/16",
"IPv6Address": ""
}
},
"Options": {},
"Labels": {}
}
]
[root@jiangnan tomcat1]#

有了这篇 Docker 网络原理，彻底爱了~ _d3_14

通过这种方式直接将tomcat01加到了mynet网络中。

6.总结

veth pair是成对出现的一种虚拟网络设备接口，一端连着网络协议栈，一端彼此相连。
docker中默认使用docker0网络。
docker0相当于一个路由器的作用，任何一个容器启动默认都是docker0网络。
docker0是容器和虚拟机之间通信的桥梁。
推荐使用自定义网络，更好实现使用服务名的连通方式，避免ip改变的尴尬。
网络之间不能直接连通，网络连通是将一个容器和一个网络之间的连通，实现跨网络操作。

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