本文是自己的学习笔记
- 1、Linux中的namespace
- 2、Docker中的namespace
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- [2.1 容器中的默认Bridge](#2.1 容器中的默认Bridge)
- 3、容器的三种网络模式
1、Linux中的namespace
Docker中使用了虚拟网络技术,让各个容器的网络隔离。好像每个容器从网卡到端口都有自己独立的一套网络架构。
namespace是实现网络虚拟化的重要功能。
它原本是Linux系统的提供的功能,Docker借用这些namespace实现容器间的隔离。比如PID的namespace可以实现进程间的隔离;User namespace实现用户和组的隔离;而NET namespace实现网络的隔离,这也是本篇文章的重点。
下面是用Linux的NET namespace实现网络隔离的示例。
1.1、创建namespace
输入ip a查看所有网卡。图中显示有四个。注意第一个网卡lo,接下来我会创建一个网络namespace。这个namespace也会有一个同名的网卡,但是这两个网卡是相互隔离的。

现在添加一个namespace,命名为ns1。
ip netns add ns1。

之后进入这个命名空间执行指令,查看这个命名空间的网卡,ip netns exec ns1 ip a。

里面也有一个lo网卡,但这个网卡和主机的lo是完全隔离的。

1.2、两个namespace互相通信
在 Linux 网络中,veth-peer (Virtual Ethernet Peer) 指的是 veth (Virtual Ethernet) 设备对中的另一端。veth设备是一种特殊的虚拟以太网设备,它总是成对出现,可以把它想象成一根虚拟的网线。
我们在两个namespace之间创建veth-pair来实现互相通信。
首先创建两个namespace,分别命名为ns1和ns2。
之后用下面的指令启动他们的lo网卡。
bash
ip netns exec ns1 ifup lo
ip netns exec ns2 ifup lo
创建一个veth-pair。
ip link add veth-ns1 type veth peer name veth-ns2。
之后再查看网络情况,第五和第六就是新建的一对veth

将veth-ns1设置到ns1,veth-ns2设置到ns2。
bash
ip link set veth-ns1 netns ns1
ip link set veth-ns2 netns ns2
之后需要在ns1和ns2中为这对veth分配地址。
bash
ip netns exec ns1 ip addr add 192.168.0.11/24 dev veth-ns1
ip netns exec ns2 ip addr add 192.168.0.12/24 dev veth-ns2
然后分别到ns1和ns2中启动这对veth。
bash
ip netns exec ns1 ip link set veth-ns1 up
ip netns exec ns2 ip link set veth-ns2 up
这时候ns1和ns2就可以互相ping通。

ns1和ns2之间的关系如下图。

2、Docker中的namespace
2.1 容器中的默认Bridge
在Docker中,每个容器都有自己的一个namespace,他们之间的网络相对独立。
在默认情况下,这些容器之间也是可以直接相互通信的,不需要特别花心思去建立veth-pair。
这是因为它们通常连接到同一个虚拟网络,并且Docker为这个虚拟网络提供了必要的网络基础设施和发现机制。
Docker 默认的网络模式就是 桥接网络 (Bridge Network)。当创建一个容器时没有指定特定网络时,容器内除了lo这个回路网卡,还会有一个类似于veth@if43名字的网卡。下图是一个tomcat容器中的网络情况,有一个veth@if24的网卡。

这个veth@if43就是Linux中的虚拟网线veth,它就会默认连接到这个 docker0网桥。
当我们启动任意一个容器时,查看宿主机的网络也能看到docker0会自动创建出来。下图就是启动一个tomcat容器后,宿主机的网络情况,有个docker0的网卡。

下面启动两个tomcat容器,然后互相ping能看到网络是互通的。
分别命名tomcat01和tomcat02两个容器并启动。之后执行下面指令查看两个容器的网络情况。
bash
docker exec -it tomcat01 ip a
docker exec -it tomcat02 ip a
可以看到tomcat01有一个网卡是eth0@if24,地址是172.17.0.2/16;而tomcat02则是eth2@if26,地址172.17.0.3/16。
然后进入tomcat01去pingtomcat02的网卡。
bash
docker exec -it tomcat01 ping 172.17.0.3
结果是网络可达。

3、容器的三种网络模式
Dcoker给容器提供了三种网络模式。
host:这个模式下容器将与Docker主机共享一套网络架构。none:这个模式下容器无法与外界甚至主机进行网络交流。bridge:容器的默认网络模式。在这个模式下,容器拥有自己一套独立的虚拟网络架构。同时容器中会自动创建一对指向docker0的veth-pair。docker0作为中转站使所有容器网络互通,同时容器也必须通过docker0才能和外界网络沟通。
我们可以在容器启动时指定网络模式。
bash
docker run -d --name my-tomcat-none --network none tomcat-ip:1.0