10-Docker 网络

10-Docker 网络

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基础网络概念

数据传输通过数据包

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两台笔记本之间通信是通过数据包通信的。想知道数据包是怎么打包的呢，就先要知道网络分层的概念。

网络分层

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目前有两种网络分层的模型。

  • ISO/OSI 分层，也就是 7 层模型。
  • TCP/IP 分层，也就是 5 层模型。

TCP/IP 是目前最流行的分层模型。

TCP/IP模型

  • 最底层物理层 也就是 传输介质，像 网线，光纤…
  • 网络接口层，主要是一些网络协议
  • IP 层，这一层比较重要，比如想连接目标，需要目标的ip地址和自身ip地址
  • 传输层，tcp/udp
  • 应用层，主要是应用的协议，如http,ssh…

路由的概念

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我们在地图中搜索一个地点，我们可能获得很多路径，我们从中选择一条路径，这就是现实中的路由概念。

那么在网络中会有路由器帮我们选择哪一条路径进行传输，路由本身涉及很多知识点，不做介绍。

IP地址和路由

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IP地址是唯一标识设备的，如果我们想连接目标地址，那么传输的数据内要包含我们的源地址和目的地址。这样才知道一发一回才知道发给谁。

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我们在访问的过程中，会经过很多路由，比如 电信运行商。

公有IP和私有IP

  • Public IP ： 互联网上的唯一标识，可以访问internet
  • Private IP : 不可在互联网上使用，仅供机构内部使用

那么如果我想通过私有IP访问互联网怎么办？这里就需要用到网络地址转换 NAT 技术。

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比如说 校园网，那么这个校园网有一个出口，而且有一个公有的 ip 地址， 学生及老师都是使用私有ip地址，那么当学生或老师访问互联网的时候，会将数据发送到 学校的路由器上，然后路由器会对这条信息做 NAT 地址转换。

转换过程为，NAT 会记录源地址(source)和目标地址(dest),然后转换成公网的ip地址，然后发送出去，当发送回来的时候，NAT 会查询本地存储的表然后转换回内部的私有ip地址。

这里我们要先介绍两个工具 Ping(ICMP) 和 Telnet

  • ping 可以判断IP的可达性
  • telnet 检查服务的可用性，比如一个 web服务器 80/443 端口

案例:

ping www.imooc.com   # 慕课网，这里是不能ping 通的，可能是防火墙的原因

使用telnet

telnet www.imooc.com 80

这里可以成功访问，说明慕课网的这个ip地址是不可达的，但是 80端口的服务是可达的。

实例分析

  1. 创建一个容器

    docker run -d --name test1 busybox /bin/sh -c "while true; do sleep 3600; done"

busybox 是一个最小化的 linux 镜像。

  1. 进入容器内部

    docker exec -it test1 /bin/sh

  2. 查看网络

    $: ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lovalid_lft forever preferred_lft forever
21: eth0@if22: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0valid_lft forever preferred_lft forever

    然后退出

    exit

    查看宿主机器的网络

    ip a

    此时这里面的网络和刚刚容器内的网络是完全隔离的，原理是通过 linux net namespace 技术进行隔离的

  3. 再次创建一个容器

    docker run -d --name test2 busybox /bin/sh -c "while true; do sleep 3600; done"

  4. 查看网络

    docker exec test2 ip a

    1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lovalid_lft forever preferred_lft forever
23: eth0@if24: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue link/ether 02:42:ac:11:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 172.17.0.3/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0valid_lft forever preferred_lft forever

    我们再次查看一下 test1 容器的ip

    docker exec test1 ip a

    1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lovalid_lft forever preferred_lft forever
21: eth0@if22: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0valid_lft forever preferred_lft forever

    我们可以发现 test1 的 ip 为 172.17.0.2，而 test2 为172.17.0.3。

  5. 进入 test1 容器

    docker exec -it test1 /bin/sh

    ping test2 容器ip

    ping 172.17.0.3

    我们发现可以ping通，说明两个容器之间是网络互通的。

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