本节目录:
(1)快速配置指南
(2)配置 DNS
(3)容器访问控制
• 容器访问外部网络
• 容器之间访问
• • 访问所有端口
• • 访问指定端口
(4)映射容器端口到宿主主机的实现
• 容器访问外部实现
• 外部访问容器实现
(5)配置 docker0 网桥
(6)自定义网桥
(7)工具和示例
• pipework
• playground
(8)编辑网络配置文件
(9)示例:创建一个点到点连接
1、快速配置指南
下面是一个跟 Docker 网络相关的命令列表。
其中有些命令选项只有在 Docker 服务启动的时候才能配置,而且不能马上生效。
- -b BRIDGE or –bridge=BRIDGE –指定容器挂载的网桥
- –bip=CIDR –定制 docker0 的掩码
- -H SOCKET… or –host=SOCKET… –Docker 服务端接收命令的通道
- –icc=true|false –是否支持容器之间进行通信
- –ip-forward=true|false –请看下文容器之间的通信
- –iptables=true|false –禁止 Docker 添加 iptables 规则
- –mtu=BYTES –容器网络中的 MTU
下面2个命令选项既可以在启动服务时指定,也可以 Docker 容器启动(docker run)时候指定。在 Docker 服务启动的时候指定则会成为默认值,后面执行 docker run 时可以覆盖设置的默认值。
- –dns=IP_ADDRESS… –使用指定的DNS服务器
- –dns-search=DOMAIN… –指定DNS搜索域
最后这些选项只有在 docker run 执行时使用,因为它是针对容器的特性内容。
- -h HOSTNAME or –hostname=HOSTNAME –配置容器主机名
- –link=CONTAINER_NAME:ALIAS –添加到另一个容器的连接
- –net=bridge|none|container:NAME_or_ID|host –配置容器的桥接模式
- -p SPEC or –publish=SPEC –映射容器端口到宿主主机
- -P or –publish-all=true|false –映射容器所有端口到宿主主机
2、配置 DNS
Docker 没有为每个容器专门定制镜像,那么怎么自定义配置容器的主机名和 DNS 配置呢? 秘诀就是它利用虚拟文件来挂载到来容器的 3 个相关配置文件。
在容器中使用 mount 命令可以看到挂载信息:
$ mount
...
/dev/disk/by-uuid/1fec...ebdf on /etc/hostname type ext4 ...
/dev/disk/by-uuid/1fec...ebdf on /etc/hosts type ext4 ...
tmpfs on /etc/resolv.conf type tmpfs ...
...
这种机制可以让宿主主机 DNS 信息发生更新后,所有 Docker 容器的 dns 配置通过 /etc/resolv.conf
文件立刻得到更新。
如果用户想要手动指定容器的配置,可以利用下面的选项。
-h HOSTNAME or --hostname=HOSTNAME
设定容器的主机名,它会被写到容器内的 /etc/hostname
和/etc/hosts
。但它在容器外部看不到,既不会在 docker ps
中显示,也不会在其他的容器的 /etc/hosts
看到。
--link=CONTAINER_NAME:ALIAS
选项会在创建容器的时候,添加一个其他容器的主机名到 /etc/hosts
文件中,让新容器的进程可以使用主机名 ALIAS 就可以连接它。
--dns=IP_ADDRESS
添加 DNS 服务器到容器的 /etc/resolv.conf
中,让容器用这个服务器来解析所有不在/etc/hosts
中的主机名。
--dns-search=DOMAIN
设定容器的搜索域,当设定搜索域为 .example.com
时,在搜索一个名为 host 的主机时,DNS 不仅搜索host,还会搜索 host.example.com
。 注意:如果没有上述最后 2 个选项,Docker 会默认用主机上的 /etc/resolv.conf
来配置容器。
3、容器访问控制
容器的访问控制,主要通过 Linux 上的 iptables
防火墙来进行管理和实现。iptables
是 Linux 上默认的防火墙软件,在大部分发行版中都自带。
3.1 容器访问外部网络
容器要想访问外部网络,需要本地系统的转发支持。在Linux 系统中,检查转发是否打开。
$sysctl net.ipv4.ip_forward
net.ipv4.ip_forward = 1
如果为 0,说明没有开启转发,则需要手动打开。
$sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
如果在启动 Docker 服务的时候设定 --ip-forward=true
, Docker 就会自动设定系统的 ip_forward
参数为 1。
3.2 容器之间访问
容器之间相互访问,需要两方面的支持。
- 容器的网络拓扑是否已经互联。默认情况下,所有容器都会被连接到
docker0
网桥上。 - 本地系统的防火墙软件 —
iptables
是否允许通过。
3.2.1 访问所有端口
当启动 Docker 服务时候,默认会添加一条转发策略到 iptables 的 FORWARD 链上。策略为通过(ACCEPT
)还是禁止(DROP
)取决于配置--icc=true
(缺省值)还是 --icc=false
。当然,如果手动指定 --iptables=false
则不会添加 iptables
规则。
可见,默认情况下,不同容器之间是允许网络互通的。如果为了安全考虑,可以在 /etc/default/docker
文件中配置 DOCKER_OPTS=--icc=false
来禁止它。
3.2.2 访问指定端口
在通过 -icc=false
关闭网络访问后,还可以通过 --link=CONTAINER_NAME:ALIAS
选项来访问容器的开放端口。
例如,在启动 Docker 服务时,可以同时使用 icc=false --iptables=true
参数来关闭允许相互的网络访问,并让 Docker 可以修改系统中的 iptables
规则。
此时,系统中的 iptables
规则可能是类似
$ sudo iptables -nL
...
Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DROP all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
...
之后,启动容器(docker run
)时使用 --link=CONTAINER_NAME:ALIAS
选项。Docker 会在 iptable
中为 两个容器分别添加一条 ACCEPT
规则,允许相互访问开放的端口(取决于 Dockerfile 中的 EXPOSE 行)。
当添加了 --link=CONTAINER_NAME:ALIAS
选项后,添加了 iptables
规则。
$ sudo iptables -nL
...
Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
ACCEPT tcp -- 172.17.0.2 172.17.0.3 tcp spt:80
ACCEPT tcp -- 172.17.0.3 172.17.0.2 tcp dpt:80
DROP all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
注意:--link=CONTAINER_NAME:ALIAS
中的 CONTAINER_NAME
目前必须是 Docker 分配的名字,或使用 --name
参数指定的名字。主机名则不会被识别。
4、映射容器端口到宿主主机的实现
默认情况下,容器可以主动访问到外部网络的连接,但是外部网络无法访问到容器。
4.1 容器访问外部实现
容器所有到外部网络的连接,源地址都会被NAT成本地系统的IP地址。这是使用 iptables
的源地址伪装操作实现的。
查看主机的 NAT 规则。
$ sudo iptables -t nat -nL
...
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
MASQUERADE all -- 172.17.0.0/16 !172.17.0.0/16
...
其中,上述规则将所有源地址在 172.17.0.0/16
网段,目标地址为其他网段(外部网络)的流量动态伪装为从系统网卡发出。MASQUERADE 跟传统 SNAT 的好处是它能动态从网卡获取地址。
4.2 外部访问容器实现
容器允许外部访问,可以在 docker run
时候通过 -p
或 -P
参数来启用。
不管用那种办法,其实也是在本地的 iptable
的 nat 表中添加相应的规则。
使用 -P
时:
$ iptables -t nat -nL
...
Chain DOCKER (2 references)
target prot opt source destination
DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:49153 to:172.17.0.2:80
使用 -p 80:80
时:
$ iptables -t nat -nL
Chain DOCKER (2 references)
target prot opt source destination
DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:80 to:172.17.0.2:80
注意:
- 这里的规则映射了 0.0.0.0,意味着将接受主机来自所有接口的流量。用户可以通过
-p IP:host_port:container_port
或-p IP::port
来指定允许访问容器的主机上的 IP、接口等,以制定更严格的规则。 - 如果希望永久绑定到某个固定的 IP 地址,可以在 Docker 配置文件
/etc/default/docker
中指定DOCKER_OPTS="--ip=IP_ADDRESS"
,之后重启 Docker 服务即可生效。
5、配置 docker0 网桥
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。
--bip=CIDR
— IP 地址加掩码格式,例如 192.168.1.5/24--mtu=BYTES
— 覆盖默认的 Docker mtu 配置
也可以在配置文件中配置 DOCKER_OPTS,然后重启服务。 由于目前 Docker 网桥是 Linux 网桥,用户可以使用 brctl show
来查看网桥和端口连接信息。
$ sudo brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
docker0 8000.3a1d7362b4ee no veth65f9
vethdda6
*注:brctl
命令在 Debian、Ubuntu 中可以使用 sudo apt-get install bridge-utils
来安装。
每次创建一个新容器的时候,Docker 从可用的地址段中选择一个空闲的 IP 地址分配给容器的 eth0 端口。使用本地主机上 docker0
接口的 IP 作为所有容器的默认网关。
$ sudo docker run -i -t --rm base /bin/bash
$ ip addr show eth0
24: eth0: <BROADCAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 32:6f:e0:35:57:91 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.17.0.3/16 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::306f:e0ff:fe35:5791/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
$ ip route
default via 172.17.42.1 dev eth0
172.17.0.0/16 dev eth0 proto kernel scope link src 172.17.0.3
$ exit
6、自定义网桥
除了默认的 docker0
网桥,用户也可以指定网桥来连接各个容器。
在启动 Docker 服务的时候,使用 -b BRIDGE
或--bridge=BRIDGE
来指定使用的网桥。
如果服务已经运行,那需要先停止服务,并删除旧的网桥。
$ sudo service docker stop
$ sudo ip link set dev docker0 down
$ sudo brctl delbr docker0
然后创建一个网桥 bridge0
。
$ sudo brctl addbr bridge0
$ sudo ip addr add 192.168.5.1/24 dev bridge0
$ sudo ip link set dev bridge0 up
查看确认网桥创建并启动。
$ ip addr show bridge0
4: bridge0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state UP group default
link/ether 66:38:d0:0d:76:18 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.5.1/24 scope global bridge0
valid_lft forever preferred_lft forever
配置 Docker 服务,默认桥接到创建的网桥上。
$ echo 'DOCKER_OPTS="-b=bridge0"' >> /etc/default/docker
$ sudo service docker start
启动 Docker 服务。 新建一个容器,可以看到它已经桥接到了 bridge0
上。
可以继续用 brctl show
命令查看桥接的信息。另外,在容器中可以使用 ip addr
和 ip route
命令来查看 IP 地址配置和路由信息。
7、工具和示例
在介绍自定义网络拓扑之前,你可能会对一些外部工具和例子感兴趣:
7.1 pipework
Jérôme Petazzoni 编写了一个叫 pipework 的 shell 脚本,可以帮助用户在比较复杂的场景中完成容器的连接。
7.2 playground
Brandon Rhodes 创建了一个提供完整的 Docker 容器网络拓扑管理的 Python库,包括路由、NAT 防火墙;以及一些提供 HTTP, SMTP, POP, IMAP, Telnet, SSH, FTP 的服务器。
8、编辑网络配置文件
Docker 1.2.0 开始支持在运行中的容器里编辑 /etc/hosts
, /etc/hostname
和 /etc/resolve.conf
文件。
但是这些修改是临时的,只在运行的容器中保留,容器终止或重启后并不会被保存下来。也不会被 docker commit
提交。
9、示例:创建一个点到点连接
默认情况下,Docker 会将所有容器连接到由 docker0
提供的虚拟子网中。
用户有时候需要两个容器之间可以直连通信,而不用通过主机网桥进行桥接。
解决办法很简单:创建一对 peer
接口,分别放到两个容器中,配置成点到点链路类型即可。
首先启动 2 个容器:
$ sudo docker run -i -t --rm --net=none base /bin/bash
root@1f1f4c1f931a:/#
$ sudo docker run -i -t --rm --net=none base /bin/bash
root@12e343489d2f:/#
找到进程号,然后创建网络名字空间的跟踪文件。
$ sudo docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 1f1f4c1f931a
2989
$ sudo docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 12e343489d2f
3004
$ sudo mkdir -p /var/run/netns
$ sudo ln -s /proc/2989/ns/net /var/run/netns/2989
$ sudo ln -s /proc/3004/ns/net /var/run/netns/3004
创建一对 peer
接口,然后配置路由
$ sudo ip link add A type veth peer name B
$ sudo ip link set A netns 2989
$ sudo ip netns exec 2989 ip addr add 10.1.1.1/32 dev A
$ sudo ip netns exec 2989 ip link set A up
$ sudo ip netns exec 2989 ip route add 10.1.1.2/32 dev A
$ sudo ip link set B netns 3004
$ sudo ip netns exec 3004 ip addr add 10.1.1.2/32 dev B
$ sudo ip netns exec 3004 ip link set B up
$ sudo ip netns exec 3004 ip route add 10.1.1.1/32 dev B
现在这 2 个容器就可以相互 ping 通,并成功建立连接。点到点链路不需要子网和子网掩码。
此外,也可以不指定 --net=none
来创建点到点链路。这样容器还可以通过原先的网络来通信。
利用类似的办法,可以创建一个只跟主机通信的容器。但是一般情况下,更推荐使用 --icc=false
来关闭容器之间的通信。
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