Docker network网络管理入门教程

一、核心概念

1. Docker 网络（Network）
   Docker 通过虚拟网络实现容器间、容器与主机间的通信。网络定义容器的 IP 地址、DNS 解析和端口映射规则。

2. 网络驱动（Network Driver）
   Docker 支持多种网络驱动，决定网络的实现方式：

   • bridge：默认驱动，适用于单机容器间通信（类似物理交换机）。
   • host：容器直接使用主机网络，端口与主机共享。
   • overlay：跨主机容器通信（需 Swarm 或 Kubernetes 支持）。
   • none：禁用网络，容器无网络接口。
   • macvlan：为容器分配独立 MAC 地址，模拟物理设备。

3. 默认网络
   Docker 安装后自动创建三个网络：

   • bridge：默认桥接网络。
   • host：主机网络模式。
   • none：无网络模式。

二、常用命令详解

1. 查看网络列表

docker network ls

2. 创建自定义网络

docker network create [OPTIONS] NETWORK

• 常用选项：
  • --driver：指定驱动（默认 bridge）。
  • --subnet：定义子网（如 192.168.1.0/24）。
  • --gateway：设置网关。

示例：

docker network create --driver bridge --subnet 192.168.10.0/24 my_network

3. 连接容器到网络

# 启动时连接
docker run -d --name web_app --network my_network nginx

# 动态连接已运行容器
docker network connect my_network existing_container

4. 断开容器与网络的连接

docker network disconnect my_network existing_container

5. 查看网络详情

docker network inspect my_network

6. 删除网络

docker network rm my_network

三、网络模式详解

1. Bridge 模式（默认）

• 特点：
  • 容器通过虚拟网桥（docker0）互联。
  • 每个容器分配独立 IP 和端口，默认无法通过容器名解析（需自定义 DNS）。
• 使用场景：单机环境下容器间隔离通信。

2. Host 模式

• 特点：
  • 容器直接使用主机网络，端口与主机共享。
  • 性能最高，但端口冲突风险大。
• 示例：

  docker run -d --name web_host --network host nginx
  

3. Overlay 模式

• 特点：
  • 支持跨主机容器通信（需 Swarm 集群或 Kubernetes）。
  • 使用 VXLAN 封装数据包。
• 使用场景：分布式应用、微服务架构。

4. None 模式

• 特点：容器无网络接口，仅保留 loopback 设备。
• 示例：

  docker run -d --name no_network --network none busybox sleep 3600
  

5. Macvlan 模式

• 特点：为容器分配独立 MAC 地址，模拟物理设备。
• 示例：

  docker network create -d macvlan --subnet 192.168.1.0/24 --gateway 192.168.1.1 -o parent=eth0 mac_net
  

四、容器间通信

1. 同一网络内的通信

• 自动 DNS 解析：同一网络内的容器可通过容器名互相访问。
• 示例：

  # 创建网络
  docker network create my_net
  
  # 启动两个容器并连接网络
  docker run -d --name web1 --network my_net nginx
  docker run -d --name web2 --network my_net nginx
  
  # 进入 web1 容器测试
  docker exec -it web1 curl http://web2
  

2. 跨网络通信

• 方案：通过路由或代理实现。
• 示例：使用 nginx 反向代理：

  # 创建两个网络
  docker network create net_a
  docker network create net_b
  
  # 启动代理容器并连接两个网络
  docker run -d --name proxy --network net_a --network net_b nginx
  
  # 启动两个服务容器
  docker run -d --name app1 --network net_a httpd
  docker run -d --name app2 --network net_b httpd
  
  # 配置代理规则，将 net_a 的请求转发到 app1，net_b 的请求转发到 app2
  

五、端口映射

1. 发布容器端口到主机

docker run -d --name web -p 8080:80 nginx  # 主机8080映射到容器80

2. 随机端口映射

docker run -d --name web -P nginx  # 随机映射暴露的端口

3. 查看端口绑定

docker port web

六、最佳实践

1. 使用自定义网络代替默认 bridge

• 默认 bridge 网络不支持自动 DNS 解析，建议创建自定义网络：

  docker network create my_app_net
  

2. 合理规划子网和 IP 范围

• 避免与主机或物理网络冲突：

  docker network create --subnet 172.18.0.0/16 my_private_net
  

3. 隔离不同环境的网络

• 开发、测试、生产环境使用独立网络：

  docker network create dev_net
  docker network create prod_net
  

4. 使用 Compose 管理网络

• 通过 docker-compose.yml 定义网络：

  services:
    web:
      networks:
        - frontend
    db:
      networks:
        - backend
  
  networks:
    frontend:
    backend:
  

5. 监控网络性能

• 使用 docker stats 或第三方工具（如 ctop）监控网络流量。

七、常见问题

1. 容器无法通信

• 原因：未连接同一网络或防火墙限制。
• 解决：
  • 检查网络连接：docker network inspect。
  • 临时关闭防火墙测试：systemctl stop firewalld（CentOS）。

2. 端口冲突

• 原因：主机端口已被占用。
• 解决：
  • 修改容器映射端口：-p 8081:80。
  • 查找占用端口的进程：lsof -i :8080。

3. DNS 解析失败

• 原因：容器未连接自定义网络或 Docker DNS 配置错误。
• 解决：
  • 创建自定义网络并连接容器。
  • 检查 Docker DNS 配置（/etc/docker/daemon.json）。

4. Macvlan 无法获取 IP

• 原因：物理网卡不支持或未启用混杂模式。
• 解决：
  • 启用混杂模式：ip link set eth0 promisc on。
  • 检查网卡驱动兼容性。

八、总结

• 核心命令：docker network create/connect/disconnect/inspect。
• 网络模式：根据场景选择 bridge（默认）、host（高性能）、overlay（跨主机）。
• 通信规则：同一网络内通过容器名解析，跨网络需路由或代理。
• 最佳实践：自定义网络、合理规划子网、使用 Compose 管理。