10-Docker 網絡

10-Docker 網絡

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基礎網絡概念

數據傳輸通過數據包

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兩臺筆記本之間通信是通過數據包通信的。想知道數據包是怎么打包的呢，就先要知道網絡分層的概念。

網絡分層

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目前有兩種網絡分層的模型。

  • ISO/OSI 分層，也就是 7 層模型。
  • TCP/IP 分層，也就是 5 層模型。

TCP/IP 是目前最流行的分層模型。

TCP/IP模型

  • 最底層物理層 也就是 傳輸介質，像 網線，光纖…
  • 網絡接口層，主要是一些網絡協議
  • IP 層，這一層比較重要，比如想連接目標，需要目標的ip地址和自身ip地址
  • 傳輸層，tcp/udp
  • 應用層，主要是應用的協議，如http,ssh…

路由的概念

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我們在地圖中搜索一個地點，我們可能獲得很多路徑，我們從中選擇一條路徑，這就是現實中的路由概念。

那么在網絡中會有路由器幫我們選擇哪一條路徑進行傳輸，路由本身涉及很多知識點，不做介紹。

IP地址和路由

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IP地址是唯一標識設備的，如果我們想連接目標地址，那么傳輸的數據內要包含我們的源地址和目的地址。這樣才知道一發一回才知道發給誰。

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我們在訪問的過程中，會經過很多路由，比如 電信運行商。

公有IP和私有IP

  • Public IP ： 互聯網上的唯一標識，可以訪問internet
  • Private IP : 不可在互聯網上使用，僅供機構內部使用

那么如果我想通過私有IP訪問互聯網怎么辦？這里就需要用到網絡地址轉換 NAT 技術。

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比如說 校園網，那么這個校園網有一個出口，而且有一個公有的 ip 地址， 學生及老師都是使用私有ip地址，那么當學生或老師訪問互聯網的時候，會將數據發送到 學校的路由器上，然后路由器會對這條信息做 NAT 地址轉換。

轉換過程為，NAT 會記錄源地址(source)和目標地址(dest),然后轉換成公網的ip地址，然后發送出去，當發送回來的時候，NAT 會查詢本地存儲的表然后轉換回內部的私有ip地址。

這里我們要先介紹兩個工具 Ping(ICMP) 和 Telnet

  • ping 可以判斷IP的可達性
  • telnet 檢查服務的可用性，比如一個 web服務器 80/443 端口

案例:

ping www.imooc.com   # 慕課網，這里是不能ping 通的，可能是防火墻的原因

使用telnet

telnet www.imooc.com 80

這里可以成功訪問，說明慕課網的這個ip地址是不可達的，但是 80端口的服務是可達的。

實例分析

  1. 創建一個容器

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

busybox 是一個最小化的 linux 鏡像。

  1. 進入容器內部

    docker exec -it test1 /bin/sh

  2. 查看網絡

    $: 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

    查看宿主機器的網絡

    ip a

    此時這里面的網絡和剛剛容器內的網絡是完全隔離的，原理是通過 linux net namespace 技術進行隔離的

  3. 再次創建一個容器

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

  4. 查看網絡

    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

    我們再次查看一下 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

    我們可以發現 test1 的 ip 為 172.17.0.2，而 test2 為172.17.0.3。

  5. 進入 test1 容器

    docker exec -it test1 /bin/sh

    ping test2 容器ip

    ping 172.17.0.3

    我們發現可以ping通，說明兩個容器之間是網絡互通的。

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