bridge?macvlan?今天聊聊傻傻分不清的docker网络模式及其应用

提示:本篇文章约2100字,阅读大约需要6分钟。

写在前面

之前一直在写教程,很少去写一些涉及到理论层面的东西,今天就试着挑战一下自我,能不能写好一篇偏理论性质的文章。由于这类文章涉及到了部分我不熟悉的领域,写起来很费精力,如果可以的话,就提前希望各位给个“一键三连”了。

上一节教程,我们介绍了最基本的docker命令和图形化操作界面的对应关系(没有看得赶快去看!)。

里面只介绍了简单的-p命令为docker容器添加端口映射,这实际上就是帮助我们获得了从外访问docker容器的能力,而这个docker容器也是使用了默认的"bridge"模式网络。但我们部署容器的时候,偶尔也会碰到需要使用host模式的容器,或者教程里面可能还会提到“开启网卡混杂模式”,这个时候朋友就有可能丈二和尚摸不着头脑,超出了知识范围。那么今天我们就详细介绍一下,你在部署docker容器时遇到的这些傻傻分不清的网络模式,以及对上一章简单提到的网络模式设置进行进阶设置。

各个网络模式解析

bridge模式

当在一的操作系统中安装了docker之后,docker会自动生成一个名为"docker0"的虚拟网桥。大家可以把这个网桥想象成一台虚拟交换机,这台交换机可以工作在而二层也可以工作在三层,默认工作在第二层;不过一旦你给这个虚拟网桥分配了IP地址,它就工作在了三层。而每当生成一个docker容器,那么就会有一条虚拟网线连接了docker容器的eth0端口和"docker0"这台交换机一个名为vethxx的端口,那么这也就非常直观地意味着所有连接在这个"docker0"交换机上的docker容器都可以互相通信,到这一步,docker容器以及可以访问外部网络了,但是我们还无法从外部访问docker容器。如果在这个过程中,你使用了-p命令,那么就是做了一次端口转发,实现了我们从外部访问docker容器,网络拓扑图如下:

bridge模式


说到这里,大家应该大致明白了Linux网桥的工作原理,那么我们可以对其中的几个名词稍微拓展一下,以方便理解下面其他的网络模式。

首先,刚才那台虚拟交换机学名叫Linux Bridge,即Linux网桥设备。其次,VETH,虚拟网卡接口,这个一般都是成对出现,称为veth pair,这也就对应着刚才我们提到的连接容器和网桥的两个网口(eth0和vethx.x)。

Network Namespace,即网络名字空间,每个Network Namespace拥有独立的网络配置,这些Network Namespace默认情况下是相互隔离的,这时候就需要建立网桥来连接每个Network Namespace。但是试想一种情况,家里面有很多独立的网络设备,如果需要互相访问,那就需要两两连接,但这势必会导致网络配置极其繁琐以及资源浪费,这个时候我们就需要引入刚刚提到的Linux Bridge,把所有设备接入这个虚拟交换机,这样就会大大简化网络结构,只需要每个Network Namespace连接这个虚拟交换机即可,这也是docker的bridge模式存在的意义。

host模式

host模式下,docker容器不会获得一个独立的虚拟网卡和IP地址,而会直接使用主机的IP地址和端口,使用上述的术语就是,docker容器和宿主机共用一个Network Namespace,网络拓扑图如下:

host模式


none模式

none模式下,docker容器将不会拥有任何网卡、IP等等,但它仍然拥有自己的Network Namespace。

macvlan模式

与上述三种网络虚拟化技术稍稍有些不同,macvlan属于一种网卡虚拟化解决方案。说到网卡虚拟技术,经常玩虚拟机的朋友们应该就清楚了,它是通过在一张物理网卡上同时虚拟出多张虚拟网卡,每张网卡具有不同的MAC地址,那也就意味着每张虚拟网卡都可以拥有自己独立的IP地址。相对应的,如果将docker容器加入macvlan网络,这个容器就会拥有一套完整的网络设备使用,既不需要Linux bridge进行NAT,也不需要和主机共享IP和端口,而是自己拥有一套完整的端口和一个独立的IP。

macvlan模式


根据官方文档,macvlan这种网络模式只支持Linux系统,对于安装在Windows和Mac上的docker系统是不支持的。当然,绝大多数家用的nas系统都是基于Linux系统开发的,大家无需担心这个问题。Windows和Mac上其实也能实现,套娃装个Linux虚拟机就可以了嘛。

这里顺便提一嘴,macvlan在docker的应用思路有以下几个

如何使用各个网络模式

由于docker可以在各个平台部署,由于篇幅所限,这里仅提供Linux系统的通用命令设置,作为上一章docker网络命令的补充和进阶化设置,其余操作系统值友们可以自行探索(群晖和威联通也可以使用本期教程,其余增补教程我会在各自所属的专栏放出,敬请期待)。

新建docker网络

新建docker bridge网络,采用docker network create -d命令,见下:

docker network create -d bridge test

docker network create 为固定命令,-d参数指定docker网络类型,这里指定bridge类型,test为网络名称;

同理新建macvlan网络命令如下

docker network create -d macvlan --subnet=10.10.10.0/24 --gateway=10.10.10.1 -o parent=eth0 test1

这里--subnet为ipv4网段,用到macvlan网络一般情况下填写你的内网默认网段即可;--gateway指网关,一般填写你的路由器地址即可;-o parent为物理网口,根据实际情况填写;

容器加入网络

仍然以上一节提到的portainer命令为例:

docker run -d --restart=always --name="portainer" --net=test -p 9000:9000 -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock 6053537/portainer-ce

可以看到,只需要在其中加入--net参数即可指定容器加入特定的bridge网桥。

当然如果需要加入指定的macvlan网络,需要加入指定的IP地址的命令,这里以部署qb为例:

docker run -d --name=qb --net=test1 --ip=10.10.10.10 -v /volume1/docker/qb/config:/config -v /volume1/Downloads:/downloads --restart=always linuxserver/qbittorrent:latest

如上所示,加入--ip=10.10.10.10,即可指定qb的IP地址为10.10.10.10。

同理,加入host(none)网络,只需要指定--net=host(none)即可。

docker run -d --name=qb --net=host --ip=10.10.10.10 -v /volume1/docker/qb/config:/config -v /volume1/Downloads:/downloads --restart=always linuxserver/qbittorrent:latest

总结

看到这里,你是不是已经学废了?


当然还是希望各位认真看一看,玩nas这条路上不学点Linux知识怎么可以呢?

这就是本期的全部内容了,如果这篇文章对您有帮助的话,欢迎您在评论区多多讨论,也欢迎关注、点赞、打赏一键三连,您的支持对我非常重要。

我是冥冰薇,点个关注不迷路,我们下期再见。

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页面更新:2024-04-25

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