Docker网络及容器通信原理详解
作者：甜点cc
这篇文章主要介绍了Docker网络及容器通信原理详解的相关资料，并通过启动几个容器来探究Docker网络及容器通信，需要的朋友可以参考下
个人观点：Docker网络通信在容器编排、集群部署中具有举足轻重的地位，（玩docker不懂docker0那就......玩不透哇👀）本篇分析Docker网络，并通过启动几个容器来探究Docker网络及容器通信，帮助读者理解一下😊。
1、Docker0
Docker 服务默认会创建一个 docker0 网桥（其上有一个 docker0 内部接口），它在内核层连通了其他的物理或虚拟网卡，这就将所有容器和本地主机都放到同一个物理网络。
Docker 默认指定了 docker0 接口 的 IP 地址和子网掩码，让主机和容器之间可以通过网桥相互通信，它还给出了 MTU（接口允许接收的最大传输单元），通常是 1500 Bytes，或宿主主机网络路由上支持的默认值。这些值都可以在服务启动的时候进行配置。
2、清空所有镜像
如果是初学者，还不是很了解docker0的情况下，建议清空所有镜像，创造一个比较干净的容器网络环境，更加清晰，有助于学习docker0😃
# 1. 查看运行的容器 docker ps # 2. 停掉所有正在运行的容器(否则删除不掉) docker stop [containerID] # docker stop $(docker container ls -q) # 3. 执行删除 docker rmi -f $(docker images -aq) # 4. 查看镜像 docker images
3、查看网卡信息
先了解一下ip addr命令
ip addr lo # 本机回环地址 127.0.0.1 eth0 # 阿里云内网地址 172.31.81.32 docker0 # docker生成的网卡 172.17.0.1
获取当前网卡ip地址和mac地址
[root@--- ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default 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
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 00:16:3e:0a:00:34 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.31.81.32/20 brd 172.31.95.255 scope global dynamic eth0
valid_lft 291944112sec preferred_lft 291944112sec
3: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default
link/ether 02:42:a4:2f:c5:62 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
[root@--- ~]#
下面通过docker启动几个容器来探究一下Docker网络👇
4、运行容器之后，再次查看网卡信息
安装Docker时，它会自动创建三个网络，默认bridge网桥（创建容器默认连接到此网络）、 none 、host
4.1、运行mysql01, centos01, centos02容器 启动时，docker默认的bridge网桥，docker0给容器服务自动分配ip
docker run -it --name mysql01 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 mysql:5.7 docker run -it --name centos01 centos /bin/bash docker run -it --name centos02 centos /bin/bash
4.2、查看ip、mac地址信息 可以看到上面启动的三个容器服务的mac信息
$ ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default 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
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 00:16:3e:0a:00:34 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.31.81.32/20 brd 172.31.95.255 scope global dynamic eth0
valid_lft 291916543sec preferred_lft 291916543sec
3: docker0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
link/ether 02:42:a4:2f:c5:62 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
140: br-799426d70aa2: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default
link/ether 02:42:7f:01:1d:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.18.0.1/16 brd 172.18.255.255 scope global br-799426d70aa2
valid_lft forever preferred_lft forever
154: vethe3da564@if153: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default
link/ether ea:84:fb:14:47:99 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
156: veth6477da5@if155: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default
link/ether 86:35:30:8d:14:85 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
158: veth17b2712@if157: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default
link/ether 72:76:f0:3c:17:e8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 24.3、查看docker网络
[root@--- ~]# docker network ls NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE feafa30d4051 bridge bridge local e8bf4fced9e2 host host local 6263db0933b9 none null local [root@--- ~]#
4.4、查看默认bridge网桥(docker0)
[root@--- ~]# docker network inspect feafa30d4051
[
{
"Name": "bridge",
"Id": "feafa30d4051f24353508959bd420fd163ad0c98d6b30ec8ff13b59a59552bb1",
"Created": "2021-09-26T15:10:27.167774553+08:00",
"Scope": "local",
"Driver": "bridge",
"EnableIPv6": false,
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": null,
"Config": [
{
"Subnet": "172.17.0.0/16",
"Gateway": "172.17.0.1"
}
]
},
"Internal": false,
"Attachable": false,
"Ingress": false,
"ConfigFrom": {
"Network": ""
},
"ConfigOnly": false,
"Containers": {
"29298987c51b777b546bf6626560020ce235e390e1d7fcfe188c6db228ca4edf": {
"Name": "mysql01",
"EndpointID": "f6572c49234f74a6c0b652a379bb386f843ebd23b02abd59b1f6a9d1c9534b17",
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
"IPv4Address": "172.17.0.2/16", # ✨容器的IP✨
"IPv6Address": ""
},
"cb1922b95b9316d129b54f3545fad9729092926e10a1d5517f8928db42706151": {
"Name": "centos01",
"EndpointID": "ef6cfa74f56bfa4f49143aa08cf323812002236bc63f75204dee7c3ec1162250",
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:03",
"IPv4Address": "172.17.0.3/16", # ✨容器的IP✨
"IPv6Address": ""
},
"cc6f510b9765ba018dbafd416c9774ddf5fd3ff55fa992827f55516e8dc70b6a": {
"Name": "centos02",
"EndpointID": "2f901aec8f8b455d1fb06112c9035a19f34cc597d8907f26f1b896f12d7eb7ba",
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:04",
"IPv4Address": "172.17.0.4/16", # ✨容器的IP✨
"IPv6Address": ""
}
},
"Options": {
"com.docker.network.bridge.default_bridge": "true",
"com.docker.network.bridge.enable_icc": "true",
"com.docker.network.bridge.enable_ip_masquerade": "true",
"com.docker.network.bridge.host_binding_ipv4": "0.0.0.0",
"com.docker.network.bridge.name": "docker0",
"com.docker.network.driver.mtu": "1500"
},
"Labels": {}
}
]4.5、测试容器通信
此时，进入centos01容器，ping mysql容器的ip可以ping通，但是ping不通容器名 ❗
docker exec -it cb1922b95b93 /bin/bash ping 172.17.0.2 # docker0不支持容器名连接访问 ping mysql01 ping: mysql01: Name or service not known docker run 启动镜像的时候docker都会分配一个网卡地址 #查看运行容器的ip docker inspect 容器ID | grep IPAddress
如下图👇
5、容器通信原理
只要我们安装了docker，就会有一个网卡docker0（相当于一个路由器），每启动一个docker容器，docker都会给docker容器分配一个ip（连接路由器的终端，同一网段下终端可以互相通信），
通过evth-pair技术实现，evth-pair就是一对虚拟设备接口，他们都是成对出现的，一端连着协议，一端彼此相连，evth-pair充当一个桥梁，连接各种虚拟网络设备。
Docker网络使用的是Linux桥接，宿主机是docker容器的网桥，docker0，最多分配65535个
删除容器之后，虚拟网卡就自动消失了。（虚拟网卡传递效率高！）
启动容器不设置网络，容器ip由docker0自动分配情况下，容器间的通信，要经过evth-pair技术实现，并不是直连的。(跟计算机网络通信类似，分层模型，TCP/IP协议数据报封装解封装)
5.1、结论
tomcat01,tomcat02是共用的一个路由器，docker0
所有的容器启动时，如果不指定网络的情况下，都是docker0路由的。65535
最后
上面docker0不支持容器名连接访问，容器通信只可以通过容器ip通信，docker也无法保证容器重启后的IP地址不变，所以更好的方式是通过别名进行互联，下篇继续讲解怎么通过别名进行容器通信，😊😊。
到此这篇关于Docker网络及容器通信原理详解的文章就介绍到这了,更多相关Docker网络及容器通信内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！