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Docker网络高级配置

清峰大约 6 分钟Docker指南Docker网络配置

Docker网络高级配置

Docker网络模型概述

Docker网络是容器间通信的基础，它提供了多种网络驱动来满足不同的使用场景。理解Docker网络模型对于构建可靠的容器化应用至关重要。

Docker网络驱动类型

1. Bridge网络（默认）

Bridge网络是Docker默认的网络驱动，适用于同一宿主机上的容器通信。

# 查看默认bridge网络
docker network ls

# 创建自定义bridge网络
docker network create --driver bridge mybridge

# 在自定义bridge网络中运行容器
docker run -d --name container1 --network mybridge nginx
docker run -d --name container2 --network mybridge nginx

# 测试容器间通信
docker exec container1 ping container2

2. Host网络

Host网络模式移除了容器与宿主机之间的网络隔离，容器直接使用宿主机的网络。

# 使用host网络运行容器
docker run -d --name mycontainer --network host nginx

# 注意：host模式下端口映射无效

3. None网络

None网络模式禁用容器的所有网络功能。

# 使用none网络运行容器
docker run -d --name mycontainer --network none alpine

4. Container网络

Container网络模式使新容器共享另一个容器的网络命名空间。

# 运行第一个容器
docker run -d --name container1 nginx

# 运行第二个容器共享第一个容器的网络
docker run -d --name container2 --network container:container1 alpine

5. Overlay网络

Overlay网络用于跨多个Docker宿主机的容器通信，通常与Docker Swarm一起使用。

# 初始化Docker Swarm
docker swarm init

# 创建overlay网络
docker network create --driver overlay --attachable myoverlay

# 在overlay网络中运行服务
docker service create --name myservice --network myoverlay nginx

自定义网络配置

1. 创建自定义网络

# 创建自定义bridge网络
docker network create \
  --driver bridge \
  --subnet=172.20.0.0/16 \
  --ip-range=172.20.240.0/20 \
  --gateway=172.20.0.1 \
  mycustomnet

# 查看网络详细信息
docker network inspect mycustomnet

2. 网络别名和DNS

# 创建网络并设置别名
docker network create mynet

# 运行容器并设置网络别名
docker run -d --name web1 --network mynet --network-alias web nginx
docker run -d --name web2 --network mynet --network-alias web nginx

# 从另一个容器访问别名
docker run -it --name client --network mynet alpine
# 在容器内执行：nslookup web（会返回两个IP地址）

3. 链接容器（已废弃，推荐使用自定义网络）

# 创建容器链接（已废弃）
docker run -d --name db mysql:5.7
docker run -d --name web --link db:database nginx

高级网络功能

1. 网络命名空间

# 查看容器的网络命名空间
docker inspect container_name | grep -i network

# 进入容器的网络命名空间
pid=$(docker inspect -f '{{.State.Pid}}' container_name)
sudo nsenter -t $pid -n ip addr

2. 端口映射高级配置

# 指定主机IP和端口
docker run -d -p 192.168.1.100:8080:80 nginx

# 映射多个端口
docker run -d -p 8080:80 -p 8443:443 nginx

# 映射端口范围
docker run -d -p 8000-8010:8000-8010 nginx

# 随机端口映射
docker run -d -P nginx  # 大写P表示随机映射EXPOSE的端口

3. IPv6支持

# 启用IPv6支持
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
  "ipv6": true,
  "fixed-cidr-v6": "2001:db8:1::/64"
}
EOF

# 重启Docker服务
sudo systemctl restart docker

# 创建支持IPv6的网络
docker network create --ipv6 myipv6net

网络安全配置

1. 网络访问控制

# 创建受限网络
docker network create \
  --driver bridge \
  --internal \
  restrictednet

# 在受限网络中运行容器（无法访问外网）
docker run -d --name internal --network restrictednet nginx

2. MAC地址和IP地址固定

# 固定容器的IP地址
docker network create --subnet=172.20.0.0/16 mynet
docker run -d --name mycontainer --network mynet --ip 172.20.0.10 nginx

# 固定容器的MAC地址
docker run -d --name mycontainer --mac-address 02:42:ac:11:00:02 nginx

3. 网络流量监控

# 监控容器网络流量
docker stats container_name

# 使用netshoot工具容器进行网络诊断
docker run -it --net container:container_name nicolaka/netshoot

Docker Compose网络配置

1. 默认网络

version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
  db:
    image: mysql:5.7
# Docker Compose会自动创建一个默认网络

2. 自定义网络

version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
    networks:
      - frontend
      - backend
  app:
    image: node:alpine
    networks:
      - backend
      - database
  db:
    image: mysql:5.7
    networks:
      - database

networks:
  frontend:
    driver: bridge
  backend:
    driver: bridge
  database:
    driver: bridge

3. 外部网络

version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
    networks:
      - externalnet

networks:
  externalnet:
    external:
      name: mynetwork

网络故障排查

1. 常用诊断命令

# 查看网络列表
docker network ls

# 查看网络详细信息
docker network inspect bridge

# 查看容器网络配置
docker inspect container_name | grep -A 20 NetworkSettings

# 测试容器连通性
docker exec container_name ping google.com

2. 网络连接问题排查

# 检查DNS解析
docker exec container_name nslookup google.com

# 检查路由表
docker exec container_name ip route

# 检查网络接口
docker exec container_name ip addr

# 检查端口监听
docker exec container_name netstat -tlnp

3. 性能监控

# 监控网络I/O
docker stats --format "table {{.Name}}\t{{.NetIO}}"

# 使用sar监控网络
sar -n DEV 1 5

# 使用iftop实时监控
iftop -i docker0

网络性能优化

1. 网络驱动选择

# 对于高性能需求，可以考虑使用host网络
docker run -d --network host --name highperf nginx

# 或者使用macvlan网络
docker network create -d macvlan \
  --subnet=192.168.1.0/24 \
  --gateway=192.168.1.1 \
  -o parent=eth0 mymacvlan

2. MTU优化

# 创建网络时指定MTU
docker network create --opt com.docker.network.driver.mtu=1454 mynetwork

# 或者在daemon.json中全局配置
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
  "mtu": 1454
}
EOF

3. 网络缓冲区优化

# 调整系统网络参数
sudo sysctl -w net.core.rmem_max=134217728
sudo sysctl -w net.core.wmem_max=134217728
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_rmem="4096 87380 134217728"
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_wmem="4096 65536 134217728"

第三方网络插件

1. Weave Net

# 安装Weave Net
sudo curl -L git.io/weave -o /usr/local/bin/weave
sudo chmod a+x /usr/local/bin/weave

# 启动Weave Net
weave launch

# 在Weave网络中运行容器
eval $(weave env)
docker run -d --name mycontainer nginx

2. Flannel

# 在Docker Swarm中使用Flannel
docker swarm init
docker network create --driver overlay --attachable flannel-net

3. Calico

# 使用Calico作为网络插件
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

网络最佳实践

1. 网络隔离

# 为不同环境创建独立网络
docker network create dev-network
docker network create prod-network

# 在不同网络中运行容器
docker run -d --name dev-web --network dev-network nginx
docker run -d --name prod-web --network prod-network nginx

2. 安全配置

# 使用内部网络隔离敏感服务
docker network create --internal securenet
docker run -d --name db --network securenet mysql:5.7

3. 监控和日志

# 启用详细的网络日志
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  },
  "debug": true
}
EOF

常用网络命令总结

命令说明
docker network ls查看网络列表
docker network create创建网络
docker network inspect查看网络详细信息
docker network rm删除网络
docker network prune清理未使用的网络
docker run --network指定容器网络
docker network connect连接容器到网络
docker network disconnect断开容器与网络的连接

总结

Docker网络配置是容器化应用部署中的重要环节。通过合理的网络配置，可以实现容器间的安全通信、性能优化和故障隔离。在实际应用中，应该根据业务需求选择合适的网络驱动和配置方案，确保应用的稳定性和安全性。

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