Docker 網絡詳解

一、Docker網絡概述

Docker 是一項以容器為中心的平台，容器之間的通信需要建立網絡連接。容器之間的網絡通信和容器與外界的網絡通信是 Docker 網絡模型的核心，Docker 默認提供了三個網絡模式：Host、Bridge 和 None。

其中，Host 模式表示容器共享主機的網絡命名空間，即直接使用主機 IP 和端口進行通信。Bridge 模式則會通過創建一個虛擬的網絡橋接來實現容器之間的通信，該模式為默認模式，用戶可以創建自定義的網絡。None 則表示不要連接到任何網絡，即僅有本地迴環接口。

除此之外，Docker 還可以通過使用第三方網絡插件來實現更靈活的網絡架構。

二、Docker網絡模式詳解

1. Bridge 模式

Bridge 模式是 Docker 默認的網絡模式，所有的容器都連接到一個虛擬的網絡橋接，通過分配 IP 地址的方式與虛擬網絡通信。Bridge 網絡模式有如下特點：

• 所有的容器均連接到一個虛擬的網絡橋接，而橋接的本質是一台虛擬交換機。
• 橋接具備基礎路由功能，並自動分配私有 IP 地址。
• 宿主機和其他網絡下的主機不能直接訪問 Bridge 網絡中的容器，可以通過端口映射來實現。
• 橋接網絡的配置文件路徑默認為 /etc/docker/daemon.json，可以通過修改該文件中 bridge 屬性的值來指定某個容器連接到某個網絡。

使用 Docker 命令創建一個使用 Bridge 網絡模式的容器：

docker run -d --name container_name --network bridge_image_name

2. Host 模式

Host 模式表示容器共享宿主機的網絡命名空間，即使用主機的 IP 地址和端口。這種模式下，容器與宿主機的網絡狀態共享，具有如下特點：

• 不需要端口映射，容器可以直接使用宿主機的 IP 地址和端口。
• 容器之間可以進行網絡通信，但與宿主機不共享網絡資源。

使用 Docker 命令創建一個使用 Host 網絡模式的容器：

docker run -d --name container_name --network host_image_name

3. None 模式

None 模式表示不連接到任何網絡，即僅有本地迴環接口，這種模式下容器沒有默認的網絡連接。None 網絡模式有如下特點：

• 不連接到任何網絡，即僅有本地迴環接口。
• 可以在容器運行時手動配置網絡。

使用 Docker 命令創建一個使用 None 網絡模式的容器：

docker run -d --name container_name --network none_image_name

三、自定義網絡

除了默認提供的三種網絡模式，Docker 還支持自定義網絡模式。可以通過 docker network create 命令來自定義網絡，該命令支持指定網絡類型，包括 bridge、overlay、macvlan、ipvlan、host、none。以下代碼示例創建一個使用 bridge 模式的自定義網絡：

docker network create --driver bridge my_bridge_net

然後，就可以通過 --network 參數來指定容器連接到對應的自定義網絡：

docker run -d --name container_name --network=my_bridge_net image_name

可以通過 docker network ls 命令來列出所有的自定義網絡。

四、Docker第三方網絡插件

除了默認的網絡模式和自定義網絡模式外，Docker 還支持通過第三方網絡插件來實現更強大的網絡架構。Docker 第三方網絡插件使用 Option Driver API 來實現對 Docker 網絡的擴展和增強。

以 Flannel 網絡為例，以下代碼示例演示了如何使用 Docker Compose 來創建一個使用 Flannel 網絡的集群：

version: '2'
services:
  etcd:
    image: quay.io/coreos/etcd
    command: /usr/local/bin/etcd --data-dir /etcd-data --name etcd0 --initial-advertise-peer-urls http://etcd0:2380 --listen-peer-urls http://0.0.0.0:2380 --advertise-client-urls http://etcd0:2379 --listen-client-urls http://0.0.0.0:2379 --initial-cluster etcd0=http://etcd0:2380
    volumes:
      - /usr/share/ca-certificates/:/etc/ssl/certs
      - /etc/kubernetes/ssl:/etc/ssl/etcd:ro
    ports:
      - 2379:2379
      - 2380:2380
    networks:
      - flannel_net
  kube-apiserver:
    image: gcr.io/google_containers/kube-apiserver-amd64:v1.5.2
    volumes:
      - /usr/share/ca-certificates/:/etc/ssl/certs
      - /etc/kubernetes:/etc/kubernetes:ro
    command:
      - kube-apiserver
      - --insecure-bind-address=0.0.0.0
      - --insecure-port=8080
      - --service-cluster-ip-range=10.0.0.0/16
      - --etcd_servers=http://etcd0:2379
      - --admission_control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ResourceQuota
    ports:
      - 8080:8080
    networks:
      - flannel_net
networks:
  flannel_net:
    driver: flannel
    ipam:
      config:
      - subnet: 10.10.0.0/16

在以上代碼中，指定了 Flannel 網絡的驅動類型為 flannel，然後指定了網絡的 IPv4 子網範圍（在 Flannel 網絡中創建的容器將使用該 IPv4 子網中的地址進行通信）。

總結

通過本文的闡述，我們可以對 Docker 網絡進行更深入的了解。除了默認的 Bridge、Host 和 None 網絡模式外，Docker 還支持自定義網絡和第三方網絡插件，使得 Docker 網絡架構更加靈活多變。希望本文可以幫助你更好地使用 Docker 來建立高效的應用程序和網絡架構。