Docker容器（六）网络配置与数据卷

亦凉 2024-04-17 13:49 72阅读 0赞

## 一、高级网络配置 ##

### 1.1概述 ###

> 当 Docker 启动时，会自动在主机上创建一个 \`docker0\` 虚拟网桥，实际上是 Linux 的一个 bridge，可以理解为一个软件交换机。它会在挂载到它的网口之间进行转发。
> 
> 同时，Docker 随机分配一个本地未占用的私有网段（在 \[RFC1918\](https://tools.ietf.org/html/rfc1918) 中定义）中的一个地址给 \`docker0\` 接口。比如典型的 \`172.17.42.1\`，掩码为 \`255.255.0.0\`。此后启动的容器内的网口也会自动分配一个同一网段（\`172.17.0.0/16\`）的地址。
> 
> 当创建一个 Docker 容器的时候，同时会创建了一对 \`veth pair\` 接口（当数据包发送到一个接口时，另外一个接口也可以收到相同的数据包）。这对接口一端在容器内，即 \`eth0\`；另一端在本地并被挂载到 \`docker0\` 网桥，名称以 \`veth\` 开头（例如 \`vethAQI2QT\`）。通过这种方式，主机可以跟容器通信，容器之间也可以相互通信。Docker 就创建了在主机和所有容器之间一个虚拟共享网络。

![72e1c24ce6e745d0b2548e2f837d2f97.png][]

> 注意：一般在使用docker网桥(br1dge)实现容器与容器通信时，都是站在一个应用角度进行容器通信

### ![016f954302e34281975c7e9c5679a960.png][]1.2网络信息命令 ###

#### 查看网络信息 ####

docker network ls

#### ![7b711d5a94ae4a72889b1669cb2a8ba9.png][] ####

#### 创建一个网桥 ####

docker network create -d bridge 网桥名称

#### ![4630679074dd49faaed2700a7d6e53ed.png][] ####

#### 删除一个网桥 ####

docker network rm 网桥名称

#### 查看网桥详细 ####

docker inspect els

###  ###

### 1.3容器之前使用网络通信 ###

查询当前网络配置

创建桥接网络

启动容器指定使用网桥![5cc4adacc833498283137091364819f2.png][]

- docker run -d -p 8890:80 --name nginx001 --network info nginx 
    - docker run -d -p 8891:80 --name nginx002 --network info nginx 
    	`注意:一旦指定网桥后--name指定名字就是主机名,多个容器指定在同一个网桥时,可以在任意一个容器中使用主机名与容器进行互通`

![ef36dab209724a3ea54db3b9a7a890ac.png][]

## 二、数据卷配置 ##

### 2.1说明 ###

> 数据卷\` 是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录，它绕过 UFS，可以提供很多有用的特性：
> 
> \- \`数据卷\` 可以在容器之间共享和重用
> 
>  *  \- 对 \`数据卷\` 的修改会立马生效
>  *  \- 对 \`数据卷\` 的更新，不会影响镜像
>  *  \- \`数据卷\` 默认会一直存在，即使容器被删除
> 
> > 注意：\`数据卷\` 的使用，类似于 Linux 下对目录或文件进行 mount，镜像中的被指定为挂载点的目录中的文件会复制到数据卷中（仅数据卷为空时会复制）。

### 2.2数据卷特性 ###

> Docker镜像由多个只读层叠加⽽成，容器启动时，Docker会加载只读镜像层并在镜像栈顶部添加⼀个读写层.
> 
> 如果运⾏中的容器修改现有的⼀个已经存在的⽂件，那么该⽂件将会从读写层下面的只读层复制到读写层，该⽂件的只读版本依然存在，只是已经被读写层中该⽂件的副本所隐藏，这就是所谓的“写时复制”机制.

### ![000b64ac991f47ef93abafa53a2b42e8.png][] ###

> 数据卷意义
> 
> 关闭并重启容器，其数据不受影响; 但删除容器，则修改部分会全部丢失.  
> 存在问题:  
> 1 存在与联合⽂件系统(UFS)中，不易于宿主机访  
> 问;  
> 2 容器间数据共享不便;  
> 3 删除容器其数据会丢失.

> 解决⽅案: “卷”  
> 卷”是容器上的⼀个或多个“目录”，此类目录可  
> 绕过联合⽂件系统，与宿主机某目录“绑定”
> 
> ![3b8d248e2171477f8209f558c990eebf.png][]

Volume可以在运⾏容器时即完成创建与绑定操作，前提是拥有声明。  
Volume的初衷是数据持久化。

![ed8ba4b3886d433dadf63e661cbb8fe3.png][]

### ![1156abe82f82416987efeacbd70ae268.png][] ###

### 2.3在容器中使⽤Volumes ###

![3a82e5a03ab84855a9d9dfcc9660262b.png][]

# 创建一个名为data的Docker容器，并使用Docker管理的卷进行挂载
    docker run -d --name data -v <Mount-dir> tomcat
    
    # 使用docker inspect命令查看data容器的挂载信息
    docker inspect -f {
       {.Mounts}} data
    
    # 创建一个名为data的Docker容器，并使用主机目录进行绑定挂载
    docker run -d --name data -v <Host-dir>:<Volume-dir> tomcat
    
    # 创建一个名为data的Docker容器，并使用联合卷进行挂载
    docker run -d --name data --volume-from <Container> tomcat

举例

![72bb5de30308480697064a351818a0f1.png][]

### 2.4数据卷命令 ###

#### 创建数据卷 ####

docker volume create my-vol

#### 查看数据卷 ####

docker volume inspect my-vol

[
        {
            "CreatedAt": "2020-11-25T11:43:56+08:00",
            "Driver": "local",
            "Labels": {},
            "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol/_data",
            "Name": "my-vol",
            "Options": {},
            "Scope": "local"
        }
    ]

#### 挂载数据卷 ####

docker run -d -P --name web  -v my-vol:/usr/share/nginx/html  nginx

#### 删除数据卷 ####

docker volume rm my-vol

## 三、Docker网络通信 ##

### 3.1概述![56f1d87372a44e9a9e104f4a2d484feb.png][] ###

#### 容器与容器之间 ####

#### ![dd1e9ef6c76a4969b6b1a4f329974d0c.png][] 容器访问外部⽹络 ####

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 
    172.17.0.0/16 -o docker -j MASQUERADE

#### 外部⽹络访问容器(DNAT) ####

docker run -p 80:80 apache 
    iptables -t nat -A PREROUTING -m 
    addrtype --dst-type LOCAL -j DOCKER 
    iptables -t nat -A DOCKER ! -i 
    docker0 -p tcp -m tcp --dprot 80 =j 
    DNAT --to-destination 172.17.0.2:80

### 3.2Namespace隔离 ###

![e38405c0bab743cba6aa3c94b9ba5114.png][]

进⾏namespace API操作的四种⽅式

>  *  clone()
>  *  setns()
>  *  unshare()
>  *  /proc下的部分⽂件

#### clone() ####

#### ![b7eab7a35c3f4835b3980097d644e901.png][] 查看/proc/\[pid\]/ns ####

ls -l /proc/$$/ns

#### setns()![aa6a86c1a8ea481182641489c2a53440.png][] ####

#### unshare() ####

![4e0994bc3cb04dbbac8641666214d49d.png][]

#### fork() ####

#### ![9b1becc9d93640639e59c1456ce5f62b.png][] ####

### 3.3Namespace ###

#### UTS ####

> UNIX Time-sharing System  
> 主机名和域名

#### IPC ####

> 创建⼀个信息队列  
> ipcmk -Q  
> 查看已经开启的消息队列  
> ipcs -q

#### PID ####

> echo $$

#### Mount ####

> 挂载  
> mount <src> <dest>  
> 查看  
> mount  
> \-> mtab

#### Network ####

> \`netstat -antlp\`、\`ifconfig\`和\`ip addr\`都是用于显示和配置网络接口的命令，但它们各自有不同的特点和用途。具体如下：
> 
> 1. \*\*\`netstat -antlp\`\*\*：  
> \- \`-a\`：显示所有活动的网络连接以及监听的 socket。  
> \- \`-n\`：以数字形式显示地址和端口号。  
> \- \`-t\`：仅显示TCP连接。  
> \- \`-l\`：仅显示监听套接字（服务器等待接入连接）。  
> \- \`-p\`：显示与每个连接相关的进程/程序名称。
> 
> 2. \*\*\`ifconfig\`\*\*：  
> \- 主要用于配置和显示当前网络接口的状态信息，如IP地址、子网掩码等。  
> \- 可以对网络设备进行启用（up）或关闭（down）操作。  
> \- 支持添加（add）和删除（del）网络设备的IP地址。
> 
> 3. \*\*\`ip addr\`\*\*：  
> \- 是iproute2套件的一部分，提供更全面的网络配置功能。  
> \- 支持配置IPv4和IPv6网络接口，而老版本的\`ifconfig\`只支持IPv4（新版本已扩展支持IPv6）。  
> \- 显示详细的网络接口信息，包括IP地址、子网掩码、广播地址等。

#### User ####

>  *  id -u
>  *  id -g

### 3.4Docker网络模式修改 ###

#### /etc/systemd/system/docker.service dockerd ... ####

> \-b, --bridge  
> 指定Docker使⽤的⽹桥设备. 默认情况下，Docker会⾃  
> 动创建和使⽤docker0⽹桥设备，通过此参数可以使⽤已  
> 经存在的设备;
> 
>   
> \--bip  
> 指定docker0的IP和掩码，使⽤CIDR格式进⾏定义，  
> 如: 10.10.10.10/24;
> 
>   
> \--dns  
> 配置容器的DNS，在启动Docker进⾏时添加，所有容器全  
> 部⽣效.

![cf2016a103ae4d4bb791dc3b239a34ec.png][]

#### docker run ...（只针对当前容器） ####

> \--dns  
> 指定启动的容器的DNS;  
> \--net  
> ⽤于指定容器的⽹络通信⽅式，有以下四个值:  
> 1.bridge: Docker默认⽅式，⽹桥模式;  
> 2.none: 容器没有⽹络栈;  
> 3.container: 使⽤其它容器的⽹络栈，Docker容器会加⼊其  
> 它容器的network namespace;  
> 4.host: 表示容器使⽤Host的⽹络，没有⾃⼰独⽴的⽹络栈。  
> 容器可以完全访问Host⽹络，不安全.

#### 端⼝映射  
 \-p、-P选项的使⽤格式 ####

![f0a6be1b3711471983171b2c52b71239.png][]

#### /etc/docker/daemon.json ####

# 定义一个字典，存储网络配置信息
    network_config = {
        "bip": "192.168.1.5/24",  # IP地址和子网掩码
        "fixed-cidr": "10.20.0.0/16",  # 固定CIDR网络范围
        "fixed-cidr-v6": "2001:db8::/64",  # 固定CIDR IPv6网络范围
        "mtu": "1500",  # 最大传输单元
        "default-gateway": "10.20.1.1",  # 默认网关IP地址
        "default-gateway-v6": "2001:db8:abcd::89",  # 默认网关IPv6地址
        "dns": ["10.20.1.2", "10.20.1.3"]  # DNS服务器列表
    }

### 3.5常⻅隔离⽅式 ###

![275728ca3be5420092bf72644e380d80.png][]

### 3.6容器的跨主机通信 ###

> 宿主机配置
> 
>  *  IP转发
>  *  配置iptables

#### IP转发 ####

> 查看
> 
>     cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 
> 
> 0: 关闭;  
> 1: 开启.  
> 配置⽂件
> 
>     /etc/sysctl.conf 
>     net.ipv4.ip_forward = 1
> 
> ⽣效配置
> 
>     sysctl -p /etc/sysctl.conf
> 
> 重启⽹络

#### 配置iptables ####

# 设置iptables的FORWARD链的策略为ACCEPT，允许所有转发的数据包通过
    iptables -P FORWARD ACCEPT
    
    # 清空并删除所有非内置的iptables链和规则
    iptables -F && iptables -X
    
    # 清空并删除所有非内置的nat表中的链和规则
    iptables -F -t nat && iptables -X -t nat
    
    # 执行一次性的systemd命令，用于重新加载配置文件
    one shot systemd
    
    # 将/etc/profile.d目录添加到系统环境变量中，以便在系统启动时自动执行其中的脚本
    /etc/proﬁle.d

### 3.7容器⽹络⽅案 ###

>  *  pipework
>  *  weave
>  *  openvswitch
>  *  ﬂannel
>  *  calico

#### pipework ####

--------------------

> 创建⽹桥  
> 物理⽹卡实现的⽹桥  
> 赋予容器⼀个真实内⽹IP  
> NAT  
> Host-only

![710daedf07ac4e17a69c0fbad2ac977d.png][]

![6eeebaba71274d2884ec775af2d73c5d.png][] ![19dfb856c7594ebe965e2cfe9da77475.png][]

![e6004efb730e41a2a5b47d04fd1e020f.png][]

> 优点  
> 配置简单，不依赖第三⽅软件;  
> 缺点  
> 与主机在同⼀⽹段，IP规划问题;  
> 需要有⽹段控制权，在⽣产环境中不易实现;  
> 不容易管理;  
> 兼容性不佳.

#### Weave ####

> 创建⼀个虚拟的⽹络，⽤于将运⾏在不同宿主机的Docker容器进⾏通信.  
> https://github.com/weaveworks/weave

![8292038a8ebe451ca9794c247ec89203.png][]

![288fd3eb1e334da39c58f458ebfb9df0.png][]

> 优点  
> 配置简单;  
> 缺点  
> 与主机在同⼀⽹段，IP规划问题;  
> 容器的IP需要⼿动⼆次操作.

#### Open vSwitch ####

> ⾼质量的多层虚拟交换机;  
> 主要由C实现;  
> ⼤规模⽹络⾃动化可以通过编程进⾏扩展;  
> 简称: ovs.

![1171ab6f5437460293587fa5179b487d.png][]

![2bac3a9e11fa40a5a649811aadd12e26.png][] ![c8c1c1e2930e4fce9204f006e082a4cc.png][]

安装⽹桥管理⼯具

> bridge-utils

![10e6a496ae7e4857a4bdb9ef1c46f800.png][] ![b637dfdcd9d8416aa78ffd36f1c4f947.png][]

![09c37751d8bb49e8a13b0a50b4fac34d.png][] ![d5a72f7143c3441999c607952790bb34.png][]

[72e1c24ce6e745d0b2548e2f837d2f97.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/93f3c06bfc2147ee8912fb6306ba07f1.png
[016f954302e34281975c7e9c5679a960.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/18ce758091144c0e9e3ec940fd3d2c77.png
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[3b8d248e2171477f8209f558c990eebf.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/f28ad5eaed884b3ea6581aa5f0c5b179.png
[ed8ba4b3886d433dadf63e661cbb8fe3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/f3a6fbcda813496a9ac2072fbd2f300f.png
[1156abe82f82416987efeacbd70ae268.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/da4427c162b2422c9448fe5f1d576c2b.png
[3a82e5a03ab84855a9d9dfcc9660262b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/b0aa823c37d547138f5dc31cc36ced29.png
[72bb5de30308480697064a351818a0f1.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/1e3bda6a9fc344a781204a4b698b9423.png
[56f1d87372a44e9a9e104f4a2d484feb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/6c7da62a48ae4dc2a9d82285ee8be861.png
[dd1e9ef6c76a4969b6b1a4f329974d0c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/0043b1e8c1714a9899e8706e37208d65.png
[e38405c0bab743cba6aa3c94b9ba5114.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/d2e8f6ddd51c400098f76ef7ea802a7e.png
[b7eab7a35c3f4835b3980097d644e901.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/ce2a287d5a88469faf7d19aeadc3e071.png
[aa6a86c1a8ea481182641489c2a53440.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/9f8bff0b776f464781a2e92739025e76.png
[4e0994bc3cb04dbbac8641666214d49d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/add5bcf8af3344228c02e6fa36cda666.png
[9b1becc9d93640639e59c1456ce5f62b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/98624c1b222e483aa31830a0003b859a.png
[cf2016a103ae4d4bb791dc3b239a34ec.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/3d84f5fc69034be5b377854ab0ae4957.png
[f0a6be1b3711471983171b2c52b71239.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/689f359eea8846a49b05fc062252058e.png
[275728ca3be5420092bf72644e380d80.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/e34ea01132704db39b18d1f580c313e3.png
[710daedf07ac4e17a69c0fbad2ac977d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/fed4ca92a31a460a9b0de9fd595a3c93.png
[6eeebaba71274d2884ec775af2d73c5d.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/direct/6eeebaba71274d2884ec775af2d73c5d.png
[19dfb856c7594ebe965e2cfe9da77475.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/05f7e7174f994b1ab4f3a6f0625a8f7f.png
[e6004efb730e41a2a5b47d04fd1e020f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/19e902cd84f348c1b25907956f5b12dc.png
[8292038a8ebe451ca9794c247ec89203.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/14b0943d42ae41029b249cc1d9c15016.png
[288fd3eb1e334da39c58f458ebfb9df0.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/3ca43f06cc3d41c8a5907f244728de1a.png
[1171ab6f5437460293587fa5179b487d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/f05f4e5a24c54b53b663550abd9a7d60.png
[2bac3a9e11fa40a5a649811aadd12e26.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/direct/2bac3a9e11fa40a5a649811aadd12e26.png
[c8c1c1e2930e4fce9204f006e082a4cc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/13/0047b258c32d4647b1911acaef944b23.png
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