docker容器网络配置

docker容器网络配置 Linux内核实现名称空间的创建 ip netns命令

可以借助ip netns命令来完成对 Network Namespace 的各种操作。ip netns命令来自于iproute安装包，一般系统会默认安装，如果没有的话，请自行安装。

注意：ip netns命令修改网络配置时需要 sudo 权限。

可以通过ip netns命令完成对Network Namespace 的相关操作，可以通过ip netns help查看命令帮助信息：

#先把docker停掉
[root@localhost ~]# systemctl stop docker
#列出名称空间
[root@localhost ~]# ip netns list
#查看命令帮助信息
[root@localhost ~]# ip netns help
Usage:	ip netns list #看有什么名称空间
	ip netns add NAME  #添加名称空间
	ip netns attach NAME PID #表示进到这个空间里去
	ip netns set NAME NETNSID #表示设置名字
	ip [-all] netns delete [NAME] #删除
	ip netns identify [PID] #确认pid
	ip netns pids NAME  #列出ID
	ip [-all] netns exec [NAME] cmd ...
	ip netns monitor #监控
	ip netns list-id [target-nsid POSITIVE-INT] [nsid POSITIVE-INT]
NETNSID := auto | POSITIVE-INT
#添加名称空间叫ns0 (相当容器)
[root@localhost ~]# ip netns add ns0
[root@localhost ~]# ip netns list
ns0

注意：默认情况下，Linux系统中是没有任何 Network Namespace的，所以ip netns list命令不会返回任何信息。 创建Network Namespace

通过命令创建一个名为ns0的命名空间：

[root@localhost ~]# ip netns list
[root@localhost ~]# ip netns add ns0
[root@localhost ~]# ip netns list
ns0

新创建的 Network Namespace 会出现在/var/run/netns/目录下。如果相同名字的 namespace 已经存在，命令会报Cannot create namespace file “/var/run/netns/ns0”: File exists的错误。

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

[root@localhost ~]# ip netns add ns0
Cannot create namespace file "/var/run/netns/ns0": File exists

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

#查看网卡信息
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip addr
1: lo:  mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

可以看到，新创建的Network Namespace中会默认创建一个lo回环网卡，此时网卡处于关闭状态。此时，尝试去 ping 该lo回环网卡，会提示Network is unreachable

#进入ns0  ping 172.0.0.1
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ping 172.0.0.1
connect: Network is unreachable

通过下面的命令启用lo回环网卡：

#激活ns0网卡
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip link set lo up
#ping 127.0.0.1 
[root@localhost ~]# 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=0.039 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.028 ms
64 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.031 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。

创建veth pair

[root@localhost ~]# ip link add type veth
[root@localhost ~]# ip a
4: veth0@veth1:  mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether c2:26:7d:ca:55:99 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
5: veth1@veth0:  mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 32:9a:c6:4f:7b:83 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

可以看到，此时系统中新增了一对veth pair，将veth0和veth1两个虚拟网卡连接了起来，此时这对 veth pair 处于”未启用“状态。

实现Network Namespace间通信

下面我们利用veth pair实现两个不同的 Network Namespace 之间的通信。刚才我们已经创建了一个名为ns0的 Network Namespace，下面再创建一个信息Network Namespace，命名为ns1

[root@localhost ~]# ip netns add ns1
[root@localhost ~]# ip netns list
ns1
ns0

然后我们将veth0加入到ns0，将veth1加入到ns1

[root@localhost ~]# ip link set veth0 netns ns0
[root@localhost ~]# ip link set veth1 netns ns1
#进入ns0 里查看veth0状态是禁用的
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip addr show veth0
4: veth0@if5:  mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether c2:26:7d:ca:55:99 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns ns1

#进入ns1 里查看veth1状态是禁用的
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip addr show veth1
5: veth1@if4:  mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 32:9a:c6:4f:7b:83 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns ns0

然后我们分别为这对veth pair配置上ip地址，并启用它们

#配置veth0 IP地址，并启用
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip link set veth0 up
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip addr add 6.6.6.1/24 dev veth0
#查看veth0状态
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip addr show veth0
4: veth0@if5:  mtu 1500 qdisc noqueue state LOWERLAYERDOWN group default qlen 1000
    link/ether c2:26:7d:ca:55:99 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns ns1
    inet 6.6.6.1/24 scope global veth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

#配置veth1 IP地址，并启用
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip link set veth1 up
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip addr add 6.6.6.2/24 dev veth1
#查看veth1状态
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip addr show veth1
5: veth1@if4:  mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 32:9a:c6:4f:7b:83 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns ns0
    inet 6.6.6.2/24 scope global veth1
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::309a:c6ff:fe4f:7b83/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

从上面可以看出，我们已经成功启用了这个veth pair，并为每个veth设备分配了对应的ip地址。我们尝试在ns1中访问ns0中的ip地址：

#ping 6.6.6.1 (也就是ping veth0)
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ping 6.6.6.1
PING 6.6.6.1 (6.6.6.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 6.6.6.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.043 ms
64 bytes from 6.6.6.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.041 ms

可以看到，veth pair成功实现了两个不同Network Namespace之间的网络交互。

veth设备重命名

#先停掉veth0在改
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip link set veth0 down
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip link set dev veth0 name eth0
[root@localhost ~]# ip netns exec ns0 ip addr show eth0
4: eth0@if5:  mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default qlen 1000
    link/ether c2:26:7d:ca:55:99 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns ns1
    inet 6.6.6.1/24 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

#先停掉veth1在改
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip link set veth1 down
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip link set dev veth1 name eth1
[root@localhost ~]# ip netns exec ns1 ip addr show eth1
5: eth1@if4:  mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 32:9a:c6:4f:7b:83 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netns ns0
    inet 6.6.6.2/24 scope global eth1
       valid_lft forever preferred_lft forever

四种网络模式配置 bridge模式配置

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan --rm busybox
/ # ip a
1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
    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
8: eth0@if9:  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
/ # exit #退出容器自动删除容器
# 在创建容器时添加--network bridge与不加--network选项效果是一致的
[root@localhost ~]# docker run -it --name agan --network bridge  --rm busybox
/ # ip a
1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
    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
12: eth0@if13:  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
/ # exit

none模式配置

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan --network none --rm busybox
/ # ip a
1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
    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
/ # exit

container模式配置

启动第一个容器

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan1 --rm busybox 
/ # ip a
14: eth0@if19:  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
/ # 

启动第二个容器

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan2 --rm busybox
/ # ip a
16: eth0@if17:  mtu 1500 qdisc noqueue 
    link/ether 02:42:ac:11:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.3/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
/ # exit

可以看到名为agan2的容器IP地址是172.17.0.3，与第一个容器的IP地址不是一样的，也就是说并没有共享网络，此时如果我们将第二个容器的启动方式改变一下，就可以使名为agan2的容器IP与agan1容器IP一致，也即共享IP，但不共享文件系统。

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan2 --rm --network container:agan1 busybox
/ # ip a
18: eth0@if19:  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
/ # 

此时我们在agan1容器上创建一个目录

/ # mkdir data
/ # ls
bin   data  dev   etc   home  proc  root  sys   tmp   usr   var

到agan2容器上检查/root目录会发现并没有这个目录，因为文件系统是处于隔离状态，仅仅是共享了网络而已。

在agan2容器上部署一个站点

/ # echo 'runtime' > /tmp/index.html
/ # ls /tmp
index.html
/ # httpd -h /tmp
/ # netstat -antl
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       
tcp        0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      
/ # 

在agan1容器上用本地地址去访问此站点

/ # wget -O - -q 127.0.0.1
runtime

由此可见，container模式下的容器间关系就相当于一台主机上的两个不同进程

host模式配置

启动容器时直接指明模式为host

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan --rm --network host busybox
/ # ip a
1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
    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
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens160:  mtu 1500 qdisc mq qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:1c:4f:61 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.229.146/24 brd 192.168.229.255 scope global dynamic noprefixroute ens160
       valid_lft 939sec preferred_lft 939sec
    inet6 fe80::20c:29ff:fe1c:4f61/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: docker0:  mtu 1500 qdisc noqueue 
    link/ether 02:42:9b:73:62:67 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::42:9bff:fe73:6267/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
/ # 

此时如果我们在这个容器中启动一个http站点，我们就可以直接用宿主机的IP直接在浏览器中访问这个容器中的站点了。

容器的常用操作 查看容器的主机名

[root@localhost ~]#  docker run -it --name agan --network bridge --rm busybox
/ # hostname
9591cb524710

在容器启动时注入主机名

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan --network bridge --hostname liangzai --rm busybox
/ # hostname
liangzai

手动指定容器要使用的DNS

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan --network bridge --hostname liangzai --dns 114.114.114.114 --rm busybox
/ # cat /etc/resolv.conf 
search localdomain
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: 36.152.44.95
Name:	www.a.shifen.com
Address: 36.152.44.96

手动往/etc/hosts文件中注入主机名到IP地址的映射

[root@localhost ~]# docker run -it --name agan --network bridge --hostname liangzai --add-host www.a.com:1.1.1.1 --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
1.1.1.1	www.a.com
172.17.0.2	liangzai

开放容器端口

执行docker run的时候有个-p选项，可以将容器中的应用端口映射到宿主机中，从而实现让外部主机可以通过访问宿主机的某端口来访问容器内应用的目的。

-p选项能够使用多次，其所能够暴露的端口必须是容器确实在监听的端口。

-p选项的使用格式：

- -p  
- 将指定的容器端口映射至主机所有地址的一个动态端口
- -p : 
- 将容器端口映射至指定的主机端口
- -p :: 
- 将指定的容器端口映射至主机指定的动态端口
- -p :: 
- 将指定的容器端口映射至主机指定ip的端口

动态端口指的是随机端口，具体的映射结果可使用docker port命令查看。

[root@localhost ~]#  docker run --name agan --rm -p 80 httpd

以上命令执行后会一直占用着前端，我们新开一个终端连接来看一下容器的80端口被映射到了宿主机的什么端口上

[root@localhost ~]# docker port agan
80/tcp -> 0.0.0.0:49153
80/tcp -> :::49153

由此可见，容器的80端口被暴露到了宿主机的32769端口上，此时我们在宿主机上访问一下这个端口看是否能访问到容器内的站点

[root@localhost ~]# curl http://127.0.0.1:49153
It works!

iptables防火墙规则将随容器的创建自动生成，随容器的删除自动删除规则。

将容器端口映射到指定IP的随机端口

#在真机上添加ip
[root@localhost ~]# docker run --name agan --rm -p 192.168.229.146::80 httpd

在另一个终端上查看端口映射情况

[root@localhost ~]# docker port agan
80/tcp -> 192.168.229.146:49153

将容器端口映射到宿主机的指定端口

[root@localhost ~]# docker run --name agan --rm -p 80:80 httpd

在另一个终端上查看端口映射情况

[root@localhost ~]# docker port agan
80/tcp -> 0.0.0.0:80
80/tcp -> :::80

iptables防火墙规则将随容器的创建自动生成，随容器的删除自动删除规则。

将容器端口映射到指定IP的随机端口

#在真机上添加ip
[root@localhost ~]# docker run --name agan --rm -p 192.168.229.146::80 httpd

在另一个终端上查看端口映射情况

[root@localhost ~]# docker port agan
80/tcp -> 192.168.229.146:49153

将容器端口映射到宿主机的指定端口

[root@localhost ~]# docker run --name agan --rm -p 80:80 httpd

在另一个终端上查看端口映射情况

[root@localhost ~]# docker port agan
80/tcp -> 0.0.0.0:80
80/tcp -> :::80