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Docker 网络详解

news 来源：原创 2025/6/8 7:45:09

一、Docker 网络概述

Docker 网络是容器间通信的基础，它允许容器之间进行隔离和互联。Docker 提供了多种网络模式，用于满足不同的容器通信需求。通过合理的网络配置，可以实现容器之间的安全通信、服务发现以及与外部网络的交互。

二、Docker 网络模式

（一）默认网络模式

桥接网络（Bridge Network）
- 原理：Docker 默认会创建一个名为 docker0 的虚拟以太网桥。每个容器启动时，Docker 会从一个预定义的 IP 池中分配一个 IP 地址给容器，并将容器连接到 docker0 桥接网络上。
- 特点：
  - 容器之间可以通过 IP 地址进行通信。
  - 容器对外部网络不可见，需要通过端口映射（-p 参数）才能暴露服务。
  - 适用于需要隔离但又需要通信的容器场景。
- 配置示例：
```
# 创建一个名为 my_bridge 的桥接网络
docker network create my_bridge
# 启动容器并连接到 my_bridge 网络
docker run --network my_bridge -d nginx
```
主机网络（Host Network）
- 原理：容器直接使用宿主机的网络栈，与宿主机共享网络命名空间。容器的网络接口与宿主机的网络接口直接相连。
- 特点：
  - 容器与宿主机共享 IP 地址和端口，没有网络隔离。
  - 性能高，因为没有额外的网络封装和转发。
  - 不适用于需要隔离的场景，但适合对性能要求极高的场景。
- 配置示例：
```
docker run --network host -d nginx
```
无网络（None Network）
- 原理：容器不配置任何网络接口，仅保留回环接口（lo）。
- 特点：
  - 容器完全隔离，无法与其他容器或外部网络通信。
  - 适用于不需要网络功能的容器，例如离线计算任务。
- 配置示例：
```
docker run --network none -d busybox
```

（二）自定义网络模式

用户定义的桥接网络（User-Defined Bridge Network）
- 原理：用户可以自定义桥接网络，与默认的 docker0 网络相比，用户定义的桥接网络提供了更好的隔离性和高级功能，例如自定义子网、DNS 解析等。
- 特点：
  - 容器之间可以通过容器名称进行通信（通过内置 DNS 解析）。
  - 支持自定义子网和 IP 范围。
  - 适用于多容器应用的内部通信。
- 配置示例：
```
# 创建自定义桥接网络
docker network create --subnet=192.168.1.0/24 my_custom_bridge
# 启动容器并连接到自定义桥接网络
docker run --network my_custom_bridge -d nginx
```
覆盖网络（Overlay Network）
- 原理：覆盖网络用于跨多个 Docker 守护进程的容器通信，适用于 Docker Swarm 模式。它通过封装数据包，实现跨主机的容器通信。
- 特点：
  - 支持多主机通信。
  - 容器可以通过服务名称进行通信。
  - 适用于分布式应用和微服务架构。
- 配置示例：
```
# 初始化 Docker Swarm
docker swarm init
# 创建覆盖网络
docker network create --driver overlay my_overlay
# 在 Swarm 中启动服务并连接到覆盖网络
docker service create --network my_overlay --replicas 3 nginx
```
Macvlan 网络
- 原理：Macvlan 网络允许容器直接连接到物理网络，每个容器获得一个独立的 MAC 地址，就像物理设备一样直接接入网络。
- 特点：
  - 容器可以直接与外部网络通信，无需通过宿主机转发。
  - 适用于需要直接接入物理网络的场景，例如网络设备模拟。
- 配置示例：
```
# 创建 Macvlan 网络
docker network create -d macvlan --subnet=192.168.1.0/24 --gateway=192.168.1.1 -o parent=eth0 my_macvlan
# 启动容器并连接到 Macvlan 网络
docker run --network my_macvlan -d nginx
```

三、Docker 网络管理

（一）查看网络

命令：
```
docker network ls
```
功能：列出所有 Docker 网络，包括默认网络和用户自定义网络。

（二）检查网络详情

命令：
```
docker network inspect <network_name>
```
功能：查看指定网络的详细配置信息，包括子网、网关、容器列表等。

（三）删除网络

命令：
```
docker network rm <network_name>
```
功能：删除指定的用户自定义网络。默认网络（如 bridge、host、none）不能被删除。

（四）连接和断开容器

连接容器：

docker network connect <network_name> <container_name>

断开容器：

docker network disconnect <network_name> <container_name>

功能：动态地将容器连接到或断开指定网络。

四、Docker 网络高级特性

（一）DNS 解析

Docker 自定义网络（如用户定义的桥接网络和覆盖网络）支持内置 DNS 解析。容器可以通过容器名称或服务名称相互解析和通信。
示例：
- 在同一个自定义桥接网络中，容器 A 可以通过 ping container_b 来解析容器 B 的 IP 地址。

（二）端口映射

原理：通过 -p 参数将宿主机的端口映射到容器的端口，使容器服务可以被外部访问。
格式：
- docker run -p <宿主机端口>:<容器端口> <image>
示例：
```
docker run -p 80:80 -d nginx
```
- 宿主机的 80 端口被映射到容器的 80 端口，外部可以通过宿主机的 IP 地址访问容器中的 Nginx 服务。