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一、docker 网络
Docker 网络实现原理
Docker使用Linux桥接，在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0)，Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址，称为Container-IP，同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥，这样容器之间就能够通过容器的 Container-IP 直接通信。
Docker网桥是宿主机虚拟出来的，并不是真实存在的网络设备，外部网络是无法寻址到的，这也意味着外部网络无法直接通过 Container-IP 访问到容器。如果容器希望外部访问能够访问到，可以通过映射容器端口到宿主主机（端口映射），即 docker run 创建容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用，访问容器的时候就通过[宿主机IP]:[容器端口]访问容器。
端口映射
docker run -d --name test1 -P nginx
#随机映射端口（从32768开始）
docker run -d --name test2 -p 41000:80 nginx
#指定映射端口
[root@ha01 opt]# docker run -d --name test1 -p 41000:80 nginx
[root@ha01 opt]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
140b262d52d1 nginx "/docker-entrypoint.…" 36 minutes ago Up 36 minutes 0.0.0.0:41000->80/tcp, :::41000->80/tcp test1
注意：如果使用的是从修改过的容器中导出的镜像文件会报错。没有会自动下载。
查看容器的输出和日志信息
docker logs 容器的ID/名称
如果容器中nginx或tomcat的服务挂了，日志会不停生成 导致资源被大量占用。甚至所有服务都会挂。
Docker 的网络模式：
●Host：容器将不会虚拟出自己的网卡，配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口。
与宿主机共享网络名称空间
●Container：创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围。
多个容器之间共享一个network namespace（命名空间）
●None：该模式关闭了容器的网络功能。
●Bridge：默认为该模式，此模式会为每一个容器分配、设置IP等，并将容器连接到一个docker0虚拟网桥，通过docker0网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。
默认模式 通过VETH 对接 docker0 网桥 ，网桥分配给容器IP，同时docker0作为局域网内 容器的网关，最后与宿主机网卡进行通讯。
●自定义网络
docker允许用户创建自己的定义的网络，用户可以定义的网络范围、子网、路由 等参数，这种类型网络使用用户可以更好地对容器网络进行控住和隔离
(生产业务需求;注:根据甲方指定或领导指定)
根据业务需求指定静态IP地址
安装Docker时，它会自动创建三个网络，bridge（创建容器默认连接到此网络）、 none 、host
docker network ls 或 docker network list #查看docker网络列表
指定格式
使用docker run创建Docker容器时，可以用 --net 或 --network 选项指定容器的网络模式
●host模式：使用 --net=host 指定。
●none模式：使用 --net=none 指定。
●container模式：使用 --net=container:NAME_or_ID 指定。
●bridge模式：使用 --net=bridge 指定，默认设置，可省略。
网络模式详解：
1．host模式
相当于Vmware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但没有独立IP地址。
Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离，如PID Namespace隔离进程，Mount Namespace隔离文件系统，Network Namespace隔离网络等。
一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境，包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。 一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。
但如果启动容器的时候使用host模式，那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace， 而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口。
docker run -d --name test2 --net=host nginx:latest
如何查看network是host模式的容器？
docker ps --filter "network=host"
2．container模式
在理解了host模式后，这个模式也就好理解了。这个模式指定新创建的容器和已经存在的一个容器共享一个Network Namespace，而不是和宿主机共享。
新创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样，两个容器除了网络方面，其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。两个容器的进程可以通过lo网卡设备通信。
实验实例：
[root@ha01 opt]#docker run -itd --name test3 centos:7 /bin/bash
[root@ha01 opt]#docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
10590fbd71b4 centos:7 "/bin/bash" 2 seconds ago Up 1 second test3
[root@ha01 opt]#docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test3 #查看容器进程号
98664
[root@ha01 opt]#ll /proc/98664/ns #查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 15:51 ipc -> ipc:[4026532758]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 15:51 mnt -> mnt:[4026532756]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 15:28 net -> net:[4026532761] # net后面是网络编号
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 15:51 pid -> pid:[4026532759]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 15:51 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 15:51 uts -> uts:[4026532757]
创建并启动名称 test4 网络模式为container的容器， 指定 共享 test3 的IP地址
docker run -itd --name test4 --net=container:test3 centos:7 /bin/bash
或者是
docker run -itd --name test4 --net=container:10590fbd71b4 centos:7 /bin/bash
[root@ha01 opt]#docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3ca277cdfdd2 centos:7 "/bin/bash" 4 seconds ago Up 3 seconds test4
10590fbd71b4 centos:7 "/bin/bash" 29 minutes ago Up 29 minutes test3
[root@ha01 opt]#docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test4 #查看容器进程号
104977
[root@ha01 opt]#ll /proc/104977/ns #查看可以发现两个容器的 net namespace 编号相同
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 16:06 ipc -> ipc:[4026532858]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 16:06 mnt -> mnt:[4026532856]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 16:06 net -> net:[4026532761] #与test3的编号相同
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 16:06 pid -> pid:[4026532859]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 16:06 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx. 1 root root 0 4月 24 16:06 uts -> uts:[4026532857]
注意：test3有8080端口的服务，test4就不能有这个服务，不然端口会发生冲突。因为它们使用的都是同一个IP不能出现相同的端口。
3．none模式
使用none模式，Docker容器拥有自己的Network Namespace，但是，并不为Docker容器进行任何网络配置。 也就是说，这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息。这种网络模式下容器只有lo回环网络，没有其他网卡。这种类型的网络没有办法联网，封闭的网络能很好的保证容器的安全性。
无实际用处，生产环境基本不会使用。
docker run -itd --name test6 --net=none nginx:latest /bin/bash
4．bridge模式
bridge模式是docker的默认网络模式，不用--net参数，就是bridge模式。
docker run -itd --name test01 nginx:latest /bin/bash
相当于Vmware中的 nat 模式，容器使用独立network Namespace，并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信，此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等，并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。
（1）当Docker进程启动时，会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中。
（2）从docker0子网中分配一个IP给容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。veth设备总是成对出现的，它们组成了一个数据的通道，数据从一个设备进入，就会从另一个设备出来。因此，veth设备常用来连接两个网络设备。
（3）Docker将 veth pair 设备的一端放在新创建的容器中，并命名为 eth0（容器的网卡），另一端放在主机中， 以 * 这样类似的名字命名，并将这个网络设备加入到 docker0 网桥中。可以通过 brctl show 命令查看。
（4）使用 docker run -p 时，docker实际是在iptables做了DNAT规则，实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL 查看。
[root@ha01 ~]#docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
6285eb4b34e4 nginx "/docker-entrypoint.…" 3 hours ago Up 3 hours 0.0.0.0:41000->80/tcp, :::41000->80/tcp test1
5．自定义网络
直接使用bridge模式，是无法支持指定IP运行docker的，例如执行以下命令就会报错
docker run -itd --name test7 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
创建自定义网络
#可以先自定义网络，再使用指定IP运行docker
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetdocker1 为执行 ifconfig -a 命令时，显示的网卡名，如果不使用 --opt 参数指定此名称，那你在使用 ifconfig -a 命令查看网络信息时，看到的是类似 br-110eb56a0b22 这样的名字，这显然不怎么好记。
mynet 为执行 docker network list 命令时，显示的bridge网络模式名称。
指定IP地址：
docker run -itd --name test8 --net mynet --ip 172.18.0.11 centos:7 /bin/bash
docker网络总结：
docker网络模式
① host 容器使用宿主机的网络直接公开服务。
这意味着你在容器中运行一个web服务，那么它就直接绑定到主机的网络接口上，
而不是通过docker进行任何网络转发
简短：与宿主机共享网络名称空间
docker run -d --name test2 --net=host nginx:latest
② container
这种模式允许容器去共享另一个容器网络命名空间，这说明两个容器可以使用相同的网络接口和IP地址，
他们共享的是同一网络命名空间。但不能出现相同的端口
简短：多个容器之间共享一个network namespace（命名空间）
docker run -itd --name test4 --net=container:test3 centos:7 /bin/bash
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 容器名称/id #查看容器进程号
ll /proc/进程号/ns #查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号
③ none
是最简单的网络模式，此网络模式 将容器拥有自己的网络命名空间，但不会进行任何网络配置，
这实际给了用户完全的自主权来给自己配置容器的网络
简短：自闭空间
docker run -itd --name test6 --net=none nginx:latest /bin/bash
④ bridge 默认的网络模式
每个新创建的容器都将该网络分配一个P地址，此网络模式允许所有docker容器之间以及docker宿
主机之间进行互相通信
默认模式 通过VETH 对接 docker0 网桥 ，网桥分配给容器IP，同时docker0作为局域网内
容器的网关，最后与宿主机网卡进行通讯。
docker run -itd --name test01 nginx:latest /bin/bash
⑤ user-defined network 自定义
docker允许用户创建自己的定义的网络，用户可以定义的网络范围、子网、路由 等参数，
这种类型网络使用用户可以更好地对容器网络进行控住和隔离
(生产业务需求;注:根据甲方指定或领导指定)
根据业务需求指定静态IP地址
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynet
docker run -itd --name test8 --net mynet --ip 172.18.0.11 centos:7 /bin/bash 指定IP地址二、资源控制
1．CPU 资源控制
cgroups，是一个非常强大的linux内核工具，他不仅可以限制被 namespace 隔离起来的资源， 还可以为资源设置权重、计算使用量、操控进程启停等等。 所以 cgroups（Control groups）实现了对资源的配额和度量。
资源限制就是为了防止容器占用资源过大导致所有服务崩溃。
cgroups有四大功能：
●资源限制：可以对任务使用的资源总额进行限制
●优先级分配：通过分配的cpu时间片数量以及磁盘IO带宽大小，实际上相当于控制了任务运行优先级
●资源统计：可以统计系统的资源使用量，如cpu时长，内存用量等
●任务控制：cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作
（1）设置CPU使用率上限
Linux通过CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平调度器）来调度各个进程对CPU的使用。CFS默认的调度周期是100ms。
我们可以设置每个容器进程的调度周期，以及在这个周期内各个容器最多能使用多少 CPU 时间。
使用 --cpu-period 即可设置调度周期，使用 --cpu-quota 即可设置在每个周期内容器能使用的CPU时间。两者可以配合使用。
CFS 周期的有效范围是 1ms~1s，对应的 --cpu-period 的数值范围是 1000~1000000。 周期100毫秒
而容器的 CPU 配额必须不小于 1ms，即 --cpu-quota 的值必须 >= 1000。
docker run -itd --name ce1 centos:7 /bin/bash
[root@ha01 ~]#docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
b8d87af5fd37 centos:7 "/bin/bash" 9 seconds ago Up 8 seconds ce1
[root@ha01 ~]#cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/b8d87af5fd370d9a1f74de3aaf06de3f7e6cf85781bc12830c69d2f10c56bd7d/
cat cpu.cfs_quota_us
-1
#cpu.cfs_quota_us：表示该cgroups限制占用的时间（微秒），默认为-1，表示不限制。 如果设为50000，
表示占用50000/100000=50%的CPU。
cat cpu.cfs_period_us
100000
#cpu.cfs_period_us：cpu分配的周期(微秒，所以文件名中用 us 表示），默认为100000微秒。压力测试：
docker exec -it ce1 /bin/bash 进入ce1 容器
yum install -y vim
vim /cpu.sh
#!/bin/bash
i=0
while true
do
let i++
done
chmod +x /cpu.sh
./cpu.sh
切到另一个终端 真实主机 界面上 使用 top 查看cpu使用情况。
可以看到默认情况下容器使用cpu上限是100%，我们给容器设置50%的比例分配CPU使用时间上限
docker run -itd --name test6 --cpu-quota 50000 centos:7 /bin/bash
#可以重新创建一个容器并设置限额
或者
cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/b8d87af5fd370d9a1f74de3aaf06de3f7e6cf85781bc12830c69d2f10c56bd7d/
echo 50000 > cpu.cfs_quota_us
操作完成后 进入容器内运行脚本，并到真实主机使用top查看cpu使用情况
（2）设置CPU资源占用比
（设置多个容器时才有效）
Docker 通过 --cpu-shares 指定 CPU 份额，默认值为1024，值为1024的倍数。
创建两个容器为 c1 和 c2，若只有这两个容器，设置容器的权重，使得c1和c2的CPU资源占比为1/3和2/3。
docker run -itd --name c1 --cpu-shares 512 centos:7
docker run -itd --name c2 --cpu-shares 1024 centos:7
#分别进入容器，进行压力测试
yum install -y epel-release
yum install -y stress
stress -c 4 #产生四个进程，每个进程都反复不停的计算随机数的平方根查看容器运行状态（动态更新）
docker stats
因为我虚拟机是四核所以一共有400%，c2 占用三分之二的cpu，c1 占用三分之一的cpu。
（3）设置容器绑定指定的CPU
先分配给虚拟机4个CPU核数
docker run -itd --name c3 --cpuset-cpus 1,3 centos:7 /bin/bash
c3容器绑定cpu1和cpu3.
#进入容器，进行压力测试
yum install -y epel-release
yum install stress -y
stress -c 4
打开另一个终端执行 top 命令再按 1 查看CPU使用情况。
可以看到cpu只有cpu1和cpu3在进行压测，因为c3容器只能使用这两个cpu
2．对内存使用的限制
-m (--memory=) 选项用于限制容器可以使用的最大内存
docker run -itd --name c4 -m 512m centos:7 /bin/bash
限制c4容器最多使用512mb的内存。
查看容器运行状态
docker stats
限制可用的 swap 大小， --memory-swap
注意，--memory-swap 是必须要与 --memory 一起使用。
正常情况下，--memory-swap 的值包含容器可用内存和可用 swap。
所以 -m 300m --memory-swap=1g 的含义为：容器可以使用 300M 的物理内存，并且可以使用 700M（1G - 300）的 swap。
- 如果 --memory-swap 设置为 0 或者 不设置，则容器可以使用的 swap 大小为 -m 值的两倍。
- 如果 --memory-swap 的值和 -m 值相同，则容器不能使用 swap。
- 如果 --memory-swap 值为 -1，它表示容器程序使用的内存受限，而可以使用的 swap 空间使用不受限制（宿主机有多少 swap 容器就可以使用多少）。
docker run -itd --name c9 -m 512m --memory-swap=2g centos:7 /bin/bash
一般我们不会使用swap分区且会关闭swap分区。
3．对磁盘IO配额控制（blkio）的限制
注意！！docker的 26版本不支持此设置，正常情况下生产环境使用的是20版本（20.10），20版本支持对容器进行IO的配额控制。
可以去下载20.10.18版本的docker。
--device-read-bps：限制某个设备上的读速度bps（数据量），单位可以是kb、mb(M)或者gb。
例：docker run -itd --name c5 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:7 /bin/bash
--device-write-bps ： 限制某个设备上的写速度bps（数据量），单位可以是kb、mb(M)或者gb。
例：docker run -itd --name c6 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash
--device-read-iops ：限制读某个设备的iops（次数）
--device-write-iops ：限制写入某个设备的iops（次数）
实验实例：
创建容器，并限制写速度
docker run -itd --name c6 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash
进入容器，通过dd来验证写速度
dd if=/dev/zero of=test.out bs=1M count=10 oflag=direct
#添加oflag参数以规避掉文件系统
清理docker占用的磁盘空间
docker system prune -a
#可以用于清理磁盘，删除关闭的容器、无用的数据卷和网络
- 删除所有未使用的容器：不仅是已停止的容器，还包括没有运行也没有被其他容器依赖的容器。
- 删除未使用的镜像：这包括悬挂的镜像（没有标签的镜像）以及未被任何容器引用的镜像，即使它们之前被标记过。当使用
-a选项时，即使是那些没有被标记为latest或者其他特定标签，但也没有容器依赖的镜像也会被删除。 - 删除未使用的网络：自定义的网络，如果没有容器连接到它们，将会被删除。
- 删除未使用的卷（如果使用
--volumes或-v选项）：默认情况下，此选项不启用，但加上-a时通常会包含删除未被任何容器挂载的卷。
此命令非常有用，尤其是在开发过程中或定期维护时，帮助回收磁盘空间并保持Docker环境的整洁。然而，由于其强大的清理能力，使用前应确保理解其后果，避免误删重要数据。在执行此命令之前，如果有任何数据需要保留，最好先做好备份。
扩展案例：
由于docker容器故障导致大量日志集满，会造成磁盘空间满
1、清除日志
#!/bin/bash
logs=$ (find /var/lib/docker/containers/ -name *-json.log*)
for log in $logs
do
cat /dev/null > $log
done2、当日志占满之后如何处理
###设置docker日志文件数量及每个日志大小
vim /etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": ["http://f613ce8f.m.daocloud.io"]，
"log-driver": "json-file", #我的一日志格式
"log-opts": { "max-size" : "500m", "max-file" : "3"} 日志的参数最大500M 我最大容器中有三个日志文件 每个日志文件大小是500M
}
修改完需要重新加载 systemctl daemon-reload
max-size: 这个选项指定了单个日志文件的最大大小。在这个例子中，"500m" 表示每个日志文件的最大容量是
500兆字节(MB)。当日志文件达到这个大小限制后，Docker会采取相应的滚动策略。
max-file: 此选项限定了保留的日志文件的最大数量。在这里，"3" 表示Docker将为每个容器保留最多3个日志
文件。当达到文件数量限制并且日志继续产生时，最旧的日志文件会被自动删除以腾出空间给新的日志文件。
使用此设置的Docker容器，其日志将会被分割存储到最多3个文件中，每个文件最大不超过500MB。这样可以有效
控制日志占用的磁盘空间，避免因日志无限增长而导致的磁盘空间不足问题。我们进入到/var/lib/docker/containers/目录如何查看该目录下各个文件的大小？
du -sh *
如何将容器内的时区改成上海？
进入容器后输入
ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
