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网络概述
- 端口映射：
$ docker run -p 8080:80 nginx:latest如果没有这个-p，会发现启动了nginx但是无法通过宿主机访问到web服务，而使用了-p参数后就可以通过访问主机的8080断开去访问nginx了。
端口映射的原理是作了net转发
- 共享主机网络:
$ docker run --net=host nginx:latest这种容器没有自己的网络，完全共享主机的网络，所以可以通过主机ip直接访问容器服务。 坏处是容器与其它容器端口冲突
- link网络
$ docker run --name mysql mysql:latest
$ docker run --link=mysql nginx:latest这样nginx可以通过容器名去访问mysql，其原理是在nginx容器中的/etc/hosts中加入了mysql主机名解析。这种共享不可跨主机
$ docker run --rm -it --name c1 centos:latest /bin/bash$ docker run --rm -it --name c2 --link c1 centos:latest /bin/bash
[root@178d290d873c /]# 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
172.17.0.4 c1 3b7b15fa7e20 # 看这里
172.17.0.5 178d290d873c- none模式
容器不创建网络，需要自行定义 - overlay网络
进群中常用的网络模式，使用vxlan等技术作了一层覆盖，使每个容器有自己独立的ip并可跨主机通信。 - 共享容器网络
如kubernetes里pod的实现，pod是多个容器的集合，这些容器都共享了同一个容器的网络，那么这些容器就如同在一个host上一样。
bridge原理
在宿主机上ifconfig:
docker0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 172.17.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 0.0.0.0
inet6 fe80::42:a4ff:fe60:b79d prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 02:42:a4:60:b7:9d txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 23465 bytes 3407255 (3.2 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 24676 bytes 22031766 (21.0 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
vethcd2d45d: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::c4d6:dcff:fe7d:5f44 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether c6:d6:dc:7d:5f:44 txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 415 bytes 82875 (80.9 KiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 372 bytes 379450 (370.5 KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0docker0是一个虚拟网桥，类似一个交换机的存在。 veth开头的网卡就是为容器分配的一个设备,但是要注意这不是容器中的设备。由于linux物理网卡只能出现在一个namespace中，所以只能用虚拟设备给容器创建独立的网卡。
docker network inspect bridge 看一下,这是给容器内部分配的地址：
"Containers": {
"ac8c983592f06d585a75184b4dcd012338645fb7fa60b07c722f59ce43ceb807": {
"Name": "sick_snyder",
"EndpointID": "0755707344f30c40d686a2b4fdcabf45d6e1a64f8de8618b9a3a8c8e5b203ddc",
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
"IPv4Address": "172.17.0.2/16",
"IPv6Address": ""
}
}再引入一个概念：linux设备对，类似管道一样，在一端写另一端就可以读,容器内的eth0就与这个veth是一对设备对
docker0 eth0 -> 宿主机
--------------- ----
| |
vethx vethy
---- ----
| | ---->设备对
+----+---+ +----+---+
| eth0 | | eth0 |
+--------+ +--------+
容器1 容器2单有这些还不够，还需要iptables对包作一些处理,下文细说。有了这些理论，再去顺着这个思路去读网络模块的代码
network namespace实践
使用ip命令，如果没有的话安装一下：yum install net-tools
基本命令：
ip netns add nstest # 创建一个net namespace
ip netns list # 查看net namespace列表
ip netns delete nstest # 删除
ip netns exec [ns name] command # 到对应的ns里去执行命令
ip netns exec [ns name] bash # 在ns中使用bash,需要要ns中做一系列操作时方便开启ns中的回环设备,以创建的nstest为例
ip netns exec nstest ip link set dev lo up在主机上创建两个虚拟网卡两张网卡是linux设备对
ip link set add veth-a type veth peer name veth-b添加veth-b到nstest中
ip link set veth-b netns nstest验证：
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec nstest ip link
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
251: veth-b@if252: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT qlen 1000
link/ether aa:0a:7d:01:06:d3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0为网卡设置ip并启动：
[root@dev-86-208 ~]# ip addr add 10.0.0.1/24 dev veth-a
[root@dev-86-208 ~]# ip link set dev veth-a up
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec nstest ip addr add 10.0.0.2/24 dev veth-b
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec nstest ip link set dev veth-b up
设置完ip，自动添加了这个路由
[root@dev-86-208 ~]# route
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
default 10.1.86.1 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0
10.0.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 veth-a # 目的地址是10.0.0.0/24的就从这张网卡发出
10.1.86.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0
172.17.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 docker0
172.18.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 br-4b03f208bc30
ns里面的路由表
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec nstest ip route
10.0.0.0/24 dev veth-b proto kernel scope link src 10.0.0.2验证相互ping：
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec nstest ping 10.0.0.1
PING 10.0.0.1 (10.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.043 ms
64 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.032 ms
[root@dev-86-208 ~]# ping 10.0.0.2
PING 10.0.0.2 (10.0.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.069 ms
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.024 msDocker bridge的网络
我们去创建两个ns（ns1 与 ns2）模拟两个容器，创建四张网卡（两对设备对）模仿容器网卡。
brtest
| +-------------+
|-veth1 <--|--> eth1 ns1 |
| |-------------+
|-veth2 <--|--> eth1 ns2 |
| +-------------+再在宿主机上创建一个网桥brtest模拟docker0网桥，将veth1和veth2桥接到上面。
添加namespace:
[root@dev-86-208 ~]# ip netns add ns1
[root@dev-86-208 ~]# ip netns add ns2
[root@dev-86-208 ~]# ip netns list
ns2
ns1
test1 (id: 3)
nstest (id: 2)
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns1 ip link set dev lo up
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns2 ip link set dev lo up添加网卡对：
[root@dev-86-208 ~]# ip link add veth1 type veth peer name eth1
[root@dev-86-208 ~]# ip link set eth1 netns ns1
[root@dev-86-208 ~]# ip link add veth2 type veth peer name eth1
[root@dev-86-208 ~]# ip link set eth1 netns ns2
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns1 ip link
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
255: eth1@if256: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT qlen 1000
link/ether ae:93:ba:2c:54:93 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns2 ip link
257: eth1@if258: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT qlen 1000
link/ether 3a:a6:f3:27:9d:83 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00配置地址：
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns1 ip addr add 172.17.1.1/24 dev eth1
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns2 ip addr add 172.17.1.2/24 dev eth1
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns1 ip link set dev eth1 up
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns2 ip link set dev eth1 up创建网桥：
[root@dev-86-208 ~]# brctl addbr brtest
[root@dev-86-208 ~]# ifconfig brtest
brtest: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
ether 1e:60:eb:c1:e6:d0 txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
[root@dev-86-208 ~]# brctl addif brtest veth1
[root@dev-86-208 ~]# brctl addif brtest veth2
[root@dev-86-208 ~]# ifconfig brtest up
[root@dev-86-208 ~]# ifconfig veth1 up # 主机上这两张网卡工作在数据链路层，因此不需要设置ip也能通
[root@dev-86-208 ~]# ifconfig veth2 up恭喜两个eth1之间可以通了：
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns1 ping 172.17.1.2
PING 172.17.1.2 (172.17.1.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.1.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.063 ms
64 bytes from 172.17.1.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.022 ms
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec ns2 ping 172.17.1.1
PING 172.17.1.1 (172.17.1.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.038 ms
64 bytes from 172.17.1.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.041 ms当然想在主机上能ping通容器的话需要给brtest加ip：
[root@dev-86-208 ~]# ip addr add 172.17.1.254/24 dev brtest
[root@dev-86-208 ~]# route -n # 上面动作设置了路由
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
172.17.1.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 brtest
[root@dev-86-208 ~]# ping 172.17.1.1
PING 172.17.1.1 (172.17.1.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.046 ms
64 bytes from 172.17.1.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.030 ms以上操作就是docker bridge模式的模型
用ip命令配置docker网络
我们如果需要对容器网络进行配置，如修改ip地址，进入到容器里面显然不合适，而且有时不使用特权模式时是操作不了的，不过我们可以使用ip命令对其进行操作。
docker run -itd --name test ubuntu:14.04 /bin/bash这时namespace其实已经建立了，不过使用ip命令看不到
docker inspect --format '{{ .State.Pid }}' test
3847
mkdir /var/run/netns # 如果不存在才创建
ln -s /proc/3847/ns/net /var/run/netns/test测试：
# ip netns list
test
[root@dev-86-208 ~]# ip netns exec test1 ip link
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
253: eth0@if254: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP mode DEFAULT
link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0