Docker Networks 学习笔记

引言

Docker 网络是 Docker 容器化技术中的重要组成部分，它允许容器之间以及容器与宿主机之间的通信。理解 Docker 网络对于构建复杂的应用架构、实现服务间的隔离与通信至关重要。本文将深入浅出地介绍 Docker 网络的基础概念、类型、配置及实践应用。

Docker 网络基础

Docker 提供了多种网络模式，包括桥接网络（bridge）、主机网络（host）、容器网络（none）和自定义网络。每种网络模式都有其特定的用途和应用场景。

1. 桥接网络（Bridge Network）

默认情况下，Docker 使用 bridge 网络为每个容器分配一个独立的网络栈。这意味着每个容器都有自己的 IP 地址，并且可以通过 Docker 内置的网络桥接与宿主机及其他容器通信。但是，默认桥接网络存在一些限制，比如容器间直接通信的不便，因此推荐使用自定义桥接网络。

2. 主机网络（Host Network）

当容器使用 --network=host 启动时，它会共享宿主机的网络命名空间，即容器的网络堆栈与宿主机完全相同。这种方式下，容器可以直接使用宿主机的 IP 地址和端口，适用于需要高性能网络或需要直接访问宿主机网络设备的场景。

3. 无网络（None Network）

选择 none 网络模式的容器不具有任何网络设施，适用于不需要网络连接的场景，例如仅运行批处理任务的容器。

4. 自定义网络

自定义网络提供了更灵活的网络配置，可以指定网络驱动（如 overlay、macvlan 等）、子网、网关等，便于实现容器间的隔离、通信控制及服务发现等功能。

创建自定义网络

命令行创建

创建自定义的桥接网络非常简单，使用以下命令：

docker network create --driver bridge --subnet=<子网> --gateway=<网关> <网络名>

例如：

docker network create --driver bridge --subnet=192.168.100.0/24 --gateway=192.168.100.1 my-bridge-network

Docker Compose 中配置网络

在 docker-compose.yml 文件中定义网络：

version: '3'
services:
  web:
    image: nginx
    networks:
      - my_net
  db:
    image: postgres
    networks:
      - my_net
networks:
  my_net:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.18.0.0/16
          gateway: 172.18.0.1

网络连接管理

• 连接容器到网络：使用 docker network connect 命令将已存在的容器连接到指定网络。

• 断开容器网络连接：使用 docker network disconnect 命令断开容器与网络的连接。

• 查看网络信息：使用 docker network ls 查看所有网络列表，使用 docker network inspect <网络名> 查看具体网络的详细信息。

高级网络特性

• Overlay 网络：用于跨多个宿主机的容器间通信，常用于 Docker Swarm 或 Kubernetes 集群。

• MacVLAN 网络：提供与物理网络直接交互的能力，每个容器都像一个独立的物理机一样存在于网络中。

• Network Aliases：为容器在网络中提供额外的别名，便于服务发现和负载均衡。

结语

掌握 Docker 网络配置和管理是实现容器化应用的关键。通过合理设计网络策略，不仅可以提高服务的隔离性和安全性，还能有效提升应用部署和运维的灵活性。实践操作中，根据具体需求选择合适的网络模式和配置，是每位 Docker 用户的必备技能。