Docker提供了bridge, host, overlay等多種網(wǎng)絡。同一個Docker宿主機上同時存在多個不同類型的網(wǎng)絡，位于不同網(wǎng)絡中的容器，彼此之間是無法通信的。
Docker容器的跨網(wǎng)絡隔離與通信，是借助了iptables的機制。
iptables的filter表中默認分為INPUT, FORWARD和OUTPUT共3個鏈。
Docker在FORWARD鏈中（forward到自定義的鏈），還額外提供了自己的鏈，以實現(xiàn)bridge網(wǎng)絡之間的隔離與通信。
Docker的基本網(wǎng)絡配置
當 Docker 啟動時，會自動在主機上創(chuàng)建一個 docker0 虛擬網(wǎng)橋，實際上是 Linux 的一個 bridge，可以理解為一個軟件交換機。它會在掛載到它的網(wǎng)口之間進行轉(zhuǎn)發(fā)。
同時，Docker 隨機分配一個本地未占用的私有網(wǎng)段中的一個地址給 docker0 接口。比如典型的 172.17.0.1，掩碼為 255.255.0.0。此后啟動的容器內(nèi)的網(wǎng)口也會自動分配一個同一網(wǎng)段（172.17.0.0/16）的地址。
當創(chuàng)建一個 Docker 容器的時候，同時會創(chuàng)建了一對 veth pair 接口（當數(shù)據(jù)包發(fā)送到一個接口時，另外一個接口也可以收到相同的數(shù)據(jù)包）。
這對接口一端在容器內(nèi)，即 eth0；另一端在本地并被掛載到 docker0 網(wǎng)橋，名稱以 veth 開頭（例如 veth1）。通過這種方式，主機可以跟容器通信，容器之間也可以相互通信。
Docker 就創(chuàng)建了在主機和所有容器之間一個虛擬共享網(wǎng)絡。
1. Docker在iptables的filter表中的鏈
在Docker 18.05.0（2018.5）及之后的版本中，提供如下4個chain:
DOCKER
DOCKER-ISOLATION-STAGE-1
DOCKER-ISOLATION-STAGE-2
DOCKER-USER
目前，Docker默認對宿主機的iptables設置規(guī)則完整一覽，在/etc/sysconfig/iptables文件中
##地址轉(zhuǎn)發(fā)表nat中的規(guī)則鏈及默認
*nat
#PREROUTING規(guī)則鏈默認策略是ACCEPT
:PREROUTING ACCEPT [0:0]
#INPUT規(guī)則鏈默認策略是ACCEPT
:INPUT ACCEPT [0:0]
#OUTPUT規(guī)則鏈默認策略是ACCEPT
:OUTPUT ACCEPT [4:272]
#POSTROUTING規(guī)則鏈默認策略是ACCEPT
:POSTROUTING ACCEPT [4:272]
#DOCKER規(guī)則鏈默認策略是ACCEPT
:DOCKER - [0:0]
#######################在PREROUTING規(guī)則鏈中添加的規(guī)則###########################
##-m表示使用擴展模塊進行數(shù)據(jù)包匹配，到達本機的數(shù)據(jù)包，如果目標地址類型是本地局域網(wǎng)，則指定到DOCKER鏈
-A PREROUTING -m addrtype --dst-type LOCAL -j DOCKER
#######################在OUTPUT規(guī)則鏈中添加的規(guī)則###########################
-A OUTPUT ! -d 127.0.0.0/8 -m addrtype --dst-type LOCAL -j DOCKER
#######################在POSTROUTING規(guī)則鏈中添加的規(guī)則###########################
##這條規(guī)則是為了使容器和外部網(wǎng)絡通信
#將源地址為192.168.0.0/20的包（也就是從Docker容器產(chǎn)生的包），并且不是從docker0網(wǎng)卡發(fā)出的
#進行源地址轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成主機網(wǎng)卡的地址。
-A POSTROUTING -s 192.168.0.0/20 ! -o docker0 -j MASQUERADE
############################在DOCKER規(guī)則鏈中添加的規(guī)則###########################
#由docker0接口輸入的數(shù)據(jù)包，返回到調(diào)用鏈；-i指定了要處理來自哪個接口的數(shù)據(jù)包
-A DOCKER -i docker0 -j RETURN
###############################################################################
##規(guī)則表中的鏈及默認策略
*filter
:INPUT DROP [4:160]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [59:48132]
:DOCKER - [0:0]
:DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 - [0:0]
:DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 - [0:0]
:DOCKER-USER - [0:0]
############################在FORWARD規(guī)則鏈中添加的規(guī)則###########################
##數(shù)據(jù)包全部指定到DOCKER-USER鏈
-A FORWARD -j DOCKER-USER
##數(shù)據(jù)包全部指定到DOCKER-ISOLATION-STAGE-1鏈
-A FORWARD -j DOCKER-ISOLATION-STAGE-1
-A FORWARD -o docker0 -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
##由docker0接口輸出的數(shù)據(jù)包，指定到DOCKER鏈
-A FORWARD -o docker0 -j DOCKER
##由docker0接口輸入的數(shù)據(jù)包，且不是由docker0接口輸出的數(shù)據(jù)包，允許通過
-A FORWARD -i docker0 ! -o docker0 -j ACCEPT
##由docker0接口輸入的數(shù)據(jù)包，且由docker0接口輸出的數(shù)據(jù)包，允許通過
-A FORWARD -i docker0 -o docker0 -j ACCEPT
####################在DOCKER-ISOLATION-STAGE-1規(guī)則鏈中添加的規(guī)則#################
##由docker0接口輸入的數(shù)據(jù)包，且不是由docker0接口輸出的數(shù)據(jù)包，指定到DOCKER-ISOLATION-STAGE-2鏈
##也就是要處理來自docker0的數(shù)據(jù)包，但是不是由docker0輸出的數(shù)據(jù)包
-A DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 -i docker0 ! -o docker0 -j DOCKER-ISOLATION-STAGE-2
##數(shù)據(jù)包直接返回到調(diào)用鏈
-A DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 -j RETURN
####################在DOCKER-ISOLATION-STAGE-2規(guī)則鏈中添加的規(guī)則#################
##由docker0接口輸出的數(shù)據(jù)包，丟棄掉
-A DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 -o docker0 -j DROP
##數(shù)據(jù)包直接返回到調(diào)用鏈
-A DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 -j RETURN
############################在DOCKER-USER規(guī)則鏈中添加的規(guī)則###########################
##直接返回到調(diào)用鏈
-A DOCKER-USER -j RETURN
2. Docker的DOCKER鏈
僅處理從宿主機到docker0的IP數(shù)據(jù)包。
3. Docker的DOCKER-ISOLATION鏈（隔離在不同的bridge網(wǎng)絡之間的通信）
可以看到，為了隔離在不同的bridge網(wǎng)絡之間的通信，Docker提供了兩個DOCKER-ISOLATION階段實現(xiàn)。
DOCKER-ISOLATION-STAGE-1鏈過濾源地址是bridge網(wǎng)絡（默認docker0）的數(shù)據(jù)包，匹配的數(shù)據(jù)包再進入DOCKER-ISOLATION-STAGE-2鏈處理；
不匹配就返回到父鏈FORWARD。
在DOCKER-ISOLATION-STAGE-2鏈中，進一步處理目的地址是bridge網(wǎng)絡(默認是docker0)的數(shù)據(jù)包，匹配的數(shù)據(jù)包表示該數(shù)據(jù)包是從一個bridge網(wǎng)絡的網(wǎng)橋發(fā)出，到另一個bridge網(wǎng)絡的網(wǎng)橋，這樣的數(shù)據(jù)包來自其他bridge網(wǎng)絡，將被直接DROP；
不匹配的數(shù)據(jù)包就返回到父鏈FORWARD繼續(xù)進行后續(xù)處理。
4. Docker的DOCKER-USER鏈
Docker啟動時，會加載DOCKER鏈和DOCKER-ISOLATION（現(xiàn)在是DOCKER-ISOLATION-STAGE-1）鏈中的過濾規(guī)則，并使之生效。絕對禁止修改這里的過濾規(guī)則。
如果用戶要補充Docker的過濾規(guī)則，強烈建議追加到DOCKER-USER鏈。
DOCKER-USER鏈中的過濾規(guī)則，將先于Docker默認創(chuàng)建的規(guī)則被加載（在上面的規(guī)則一覽中，DOCKER_USER鏈被最早APPEND到規(guī)則鏈中），從而能夠覆蓋Docker在DOCKER鏈和DOCKER-ISOLATION鏈中的默認過濾規(guī)則。
例如，Docker啟動后，默認任何外部source IP都被允許轉(zhuǎn)發(fā)，從而能夠從該source IP連接到宿主機上的任何Docker容器實例。如果只允許一個指定的IP訪問容器實例，可以插入路由規(guī)則到DOCKER-USER鏈中，從而能夠在DOCKER鏈之前被加載。
示例如下：
#只允許192.168.1.1訪問容器
iptables -A DOCKER-USER -i docker0 ! -s 192.168.1.1 -j DROP
#只允許192.168.1.0/24網(wǎng)段中的IP訪問容器
iptables -A DOCKER-USER -i docker0 ! -s 192.168.1.0/24 -j DROP
#只允許192.168.1.1-192.168.1.3網(wǎng)段中的IP訪問容器（需要借助于iprange模塊）
iptables -A DOCKER-USER -m iprange -i docker0 ! --src-range 192.168.1.1-192.168.1.3 -j DROP
5. Docker在iptables的nat表中的規(guī)則
為了能夠從容器中訪問其他Docker宿主機，Docker需要在iptables的nat表中的POSTROUTING鏈中插入轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，示例如下：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.18.0.0/16 -j MASQUERADE
上述配置，還進一步限制了容器實例的IP范圍，這是為了區(qū)分Docker宿主機上有多個bridge網(wǎng)絡的情況。
6. Docker中禁止修改iptables過濾表
dockerd啟動時，參數(shù)--iptables默認為true，表示允許修改iptables路由表。
要禁用該功能，可以有兩個選擇：
設置啟動參數(shù)--iptables=false
修改配置文件/etc/docker/daemon.json，設置"iptables": "false"；然后執(zhí)行systemctl reload docker重新加載
補充知識：docker網(wǎng)絡模式之 default bridge模式
上文提到，docker的網(wǎng)絡模式一共有五種，birdge 、host 、overlay、nacvlan、none、Network plugin 六種模式，這里主要介紹網(wǎng)橋（bridge）默認橋接模式。
一、簡介
在網(wǎng)絡概念中，橋接網(wǎng)絡是一種鏈路層設備，它在網(wǎng)絡段之間轉(zhuǎn)發(fā)通信。網(wǎng)橋是運行在主機內(nèi)核上的一個硬件設備或者軟件設備。在docker中，橋接網(wǎng)絡是使用軟件橋接，連接到同一橋接網(wǎng)絡上的容器直接可相互通信，而且是全端口的，而與未連接到該橋接網(wǎng)絡的容器直接隔離，如此，橋接網(wǎng)絡管理同一主機上所有容器的連接與隔離。docker的橋接驅(qū)動程序自動在主機上安裝規(guī)則，同一網(wǎng)橋上的網(wǎng)絡可相互通信，不同網(wǎng)橋網(wǎng)絡容器相互隔離。
橋接網(wǎng)絡適用于同一主機docker daemon生成的容器，對于不同主機daocker daemon的容器間交互，要么使用操作系統(tǒng)級的路由操作，要么使用overlay網(wǎng)絡驅(qū)動。
當我們啟動docker時，systemctl start docker， 一個默認的橋接網(wǎng)絡（birbr0）將自動被創(chuàng)建,連接docker daemon 與宿主機器，同時創(chuàng)建一個網(wǎng)絡docker0,后續(xù)生產(chǎn)的容器將自動連接到該橋接網(wǎng)絡（docker0）上。我們可查看本地網(wǎng)橋 , 每創(chuàng)建一個容器，將新建一個橋接，連接容器與默認的橋接網(wǎng)絡。
[root@localhost hadoop]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
docker0 8000.0242b47b550d no
virbr0 8000.52540092a4f4 yes virbr0-nic
[root@localhost hadoop]#
網(wǎng)橋 virbr0 連接docker0與宿主機器，在網(wǎng)橋上創(chuàng)建了接口virbr0-nic，該接口接收docker0網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)。每生成一個容器，在docker0上新建一個接口，并且docker0的地址被設置成容器的網(wǎng)關(guān)。
[root@localhost hadoop]# docker run --rm -tdi nvidia/cuda:9.0-base
[root@localhost hadoop]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
9f9c2b80062f nvidia/cuda:9.0-base "/bin/bash" 15 seconds ago Up 14 seconds quizzical_mcnulty
[root@localhost hadoop]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
docker0 8000.0242b47b550d no vethabef17b
virbr0 8000.52540092a4f4 yes virbr0-nic
[root@localhost hadoop]#
查看本地網(wǎng)絡 信息 ifconfig -a
[root@localhost hadoop]# ifconfig -a
docker0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.0.1 netmask 255.255.240.0 broadcast 192.168.15.255
inet6 fe80::42:b4ff:fe7b:550d prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 02:42:b4:7b:55:0d txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 37018 bytes 2626776 (2.5 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 46634 bytes 89269512 (85.1 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
eno1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.252.130 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.252.255
ether 00:25:90:e5:7f:20 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 14326014 bytes 17040043512 (15.8 GiB)
RX errors 0 dropped 34 overruns 0 frame 0
TX packets 10096394 bytes 3038002364 (2.8 GiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
device memory 0xfb120000-fb13ffff
eth1: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
ether 00:25:90:e5:7f:21 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
device memory 0xfb100000-fb11ffff
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0
inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host>
loop txqueuelen 0 (Local Loopback)
RX packets 3304 bytes 6908445 (6.5 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 3304 bytes 6908445 (6.5 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
oray_vnc: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1200
inet 172.1.225.211 netmask 255.0.0.0 broadcast 172.255.255.255
ether 00:25:d2:e1:01:00 txqueuelen 500 (Ethernet)
RX packets 1944668 bytes 227190815 (216.6 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 2092320 bytes 2232228527 (2.0 GiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
vethabef17b: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::e47d:4eff:fe87:39d3 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether e6:7d:4e:87:39:d3 txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 8 bytes 648 (648.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.122.1 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.122.255
ether 52:54:00:92:a4:f4 txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
virbr0-nic: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
ether 52:54:00:92:a4:f4 txqueuelen 500 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
docker 結(jié)合網(wǎng)橋與路由規(guī)則，設置同一宿主機器內(nèi)，各容器間交互，docker 容器橋接網(wǎng)絡驅(qū)動下，網(wǎng)絡接入方式如下圖所示：
如果啟動容器時，指定了端口映射，將內(nèi)部端口 80 映射到主機端口8080，也可0.0.0.0：8080方式，指定網(wǎng)卡，如下
docker run --rm -ti -p 8080:80 nvidia/cuda:9.0-base
然后查看路由表，
iptables -t nat -vnL
可看到增加了路由轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則：
[root@localhost hadoop]# iptables -t nat -vnL
Chain PREROUTING (policy ACCEPT 55 packets, 2470 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
161K 8056K PREROUTING_direct all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
161K 8056K PREROUTING_ZONES_SOURCE all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
161K 8056K PREROUTING_ZONES all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
0 0 DOCKER all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 ADDRTYPE match dst-type LOCAL
Chain INPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
3442 258K OUTPUT_direct all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
0 0 DOCKER all -- * * 0.0.0.0/0 !127.0.0.0/8 ADDRTYPE match dst-type LOCAL
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
0 0 MASQUERADE all -- * !docker0 192.168.0.0/20 0.0.0.0/0
0 0 RETURN all -- * * 192.168.122.0/24 224.0.0.0/24
0 0 RETURN all -- * * 192.168.122.0/24 255.255.255.255
0 0 MASQUERADE tcp -- * * 192.168.122.0/24 !192.168.122.0/24 masq ports: 1024-65535
0 0 MASQUERADE udp -- * * 192.168.122.0/24 !192.168.122.0/24 masq ports: 1024-65535
0 0 MASQUERADE all -- * * 192.168.122.0/24 !192.168.122.0/24
3442 258K POSTROUTING_direct all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
3442 258K POSTROUTING_ZONES_SOURCE all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
3442 258K POSTROUTING_ZONES all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
0 0 MASQUERADE tcp -- * * 192.168.0.3 192.168.0.3 tcp dpt:80
Chain DOCKER (2 references)
pkts bytes target prot opt in out source destination
0 0 RETURN all -- docker0 * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
0 0 DNAT tcp -- !docker0 * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:8080 to:192.168.0.3:80
默認的端口類型為 TCP。
二、容器間訪問配置
首先啟動兩個容器，然后進入到容器內(nèi)，查看個容器IP信息，
[root@localhost hadoop]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
462751a70444 nvidia/cuda:9.0-base "/bin/bash" 17 minutes ago Up 17 minutes 0.0.0.0:8080->80/tcp sad_heyrovsky
9f9c2b80062f nvidia/cuda:9.0-base "/bin/bash" 41 minutes ago Up 41 minutes quizzical_mcnulty
[root@localhost hadoop]#
我這里啟動兩個容器，然后調(diào)用 docker inspect 容器ID 查看容器IP
docker inspect -f {{.NetworkSettings.IPAddress}} 容器ID
我們這兩個容器 為 192.168.0.2 192.168.0.3
進入其中的一個容器, ping 另外一臺機器，會發(fā)現(xiàn)，僅僅只能采用地址模式才能ping的通 ping 192.168.0.3,
docker exec -ti 9f9c2b80062f /bin/bash
如果采用在/etc/hosts內(nèi)追加 別名， 然后ping 名字，發(fā)現(xiàn)無法ping通。
192.168.0.3 node1
至于原因，下篇將繼續(xù)講解用戶自定義橋接網(wǎng)絡，解決該問題。
以上這篇Docker與iptables及實現(xiàn)bridge方式網(wǎng)絡隔離與通信操作就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
