bridge 网络

        bridge 网络，也称为单机桥接网络，是 Docker 默认的网络模式。该网络模式只能存在于单个 Docker 主机上，其只能用于连接所在 Docker 主机上的容器。

docker0 网桥

查看 docker0 网桥。

        bridge 网络模式中具有一个默认的虚拟网桥 docker0，通过 ip addr 或 ifconfig 命令都可查看到。

        通过 docker network inspect bridge 也可以查看到网络名称为 bridge 的网络的详情。

        可以看到该网络的驱动为 bridge，其网桥名称为 docker0。只不过，目前该网络上还没有连接任何容器。

 docker0 网桥工作原理

        在 Linux 主机上，Docker 的 bridge 网络由 Bridge 驱动创建，其在创建时会创建一个默认的网桥 docker0。容器与网桥间是通过 veth pair 技术实现的连接，网桥与外网间是通过“网络地址转换 NAT 技术”实现的连接，即将通信的数据包中的内网地址转换为外网地址。

        Bridge 驱动的底层是基于 Linux 内核的 Linux Bridge 技术。该技术已经经历了近 20 年的考验，这就意味着该模式是高性能且非常稳定的。

        下面通过一个案例来熟悉docker中的bridge网络。案例docker中的网络结构如图：

一些指令

①docker network inspect xxx 查看当前 xxx 网络的整体连接情况。这里前面已经执行过了，不再截图说明。

②使用 brctl show 命令可以查看本机当前所有网桥及其连接情况。可以看到，当前宿主机中只有一个网桥 docker0，interfaces为0，表明网桥docker0上没有接口。

创建两个容器并指定网络

        创建两个容器并指定网络，然后通过查看各个网络情况了解bridge网络。

<code>docker run -d --name bb1 --network bridge busybox /bin/sh -c "while true; do sleep 3600; done"

docker run -d --name bb2 --network bridge busybox /bin/sh -c "while true; do sleep 3600; done"

查看 bridge 网络整体连接

        现在通过 docker network inspect 命令查看当前 bridge 网络的整体连接情况。

        在 Containers 中可以查看到当前名称为 bridge 的网络中连接的 bb1 与 bb2 两个容器。这两个容器及宿主机，其实就是三个完全独立的 Network Namespace。

查看宿主机和容器的接口

        此时在宿主机上通过 ip a 命令查看当前主机的网络接口情况。

        这两个 veth 就是由 Libnetwork 生成的 veth pair 中的宿主机中的 EndPoint。

        在两个容器中分别使用 ip a 命令查看它们的地址情况，可以看到它们的接口正好与宿主机中的接口构成两对 pair。

查询网桥连接情况

        可以看到其上连接着两 vethxxx 的接口，就是前面连接 bb1 与 bb2 上两个 eth0 的两个接口。

查看容器详情

        通过 docker inspect 查看容器的详情(以bb1为例)，可以看到，其网络连接中的网关 Geteway 的 IP 地址就是 docker0 网桥的地址。

<code>[root@localhost ~]# docker inspect bb1

[

{

"Id": "cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52",

"Created": "2024-05-15T13:17:43.284110713Z",

"Path": "/bin/sh",

"Args": [

"-c",

"while true; do sleep 3600; done"

],

"State": {

"Status": "running",

"Running": true,

"Paused": false,

"Restarting": false,

"OOMKilled": false,

"Dead": false,

"Pid": 6098,

"ExitCode": 0,

"Error": "",

"StartedAt": "2024-05-15T13:17:45.028717252Z",

"FinishedAt": "0001-01-01T00:00:00Z"

},

"Image": "sha256:beae173ccac6ad749f76713cf4440fe3d21d1043fe616dfbe30775815d1d0f6a",

"ResolvConfPath": "/var/lib/docker/containers/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52/resolv.conf",

"HostnamePath": "/var/lib/docker/containers/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52/hostname",

"HostsPath": "/var/lib/docker/containers/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52/hosts",

"LogPath": "/var/lib/docker/containers/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52/cb521beacba589b5bfec4170b7ddb3219e3b8b2ae5c072c36ed77f1af6e54a52-json.log",

"Name": "/bb1",

"RestartCount": 0,

"Driver": "overlay2",

"Platform": "linux",

"MountLabel": "",

"ProcessLabel": "",

"AppArmorProfile": "",

"ExecIDs": null,

"HostConfig": {

"Binds": null,

"ContainerIDFile": "",

"LogConfig": {

"Type": "json-file",

"Config": {}

},

"NetworkMode": "bridge",

"PortBindings": {},

"RestartPolicy": {

"Name": "no",

"MaximumRetryCount": 0

},

"AutoRemove": false,

"VolumeDriver": "",

"VolumesFrom": null,

"ConsoleSize": [

40,

132

],

"CapAdd": null,

"CapDrop": null,

"CgroupnsMode": "host",

"Dns": [],

"DnsOptions": [],

"DnsSearch": [],

"ExtraHosts": null,

"GroupAdd": null,

"IpcMode": "private",

"Cgroup": "",

"Links": null,

"OomScoreAdj": 0,

"PidMode": "",

"Privileged": false,

"PublishAllPorts": false,

"ReadonlyRootfs": false,

"SecurityOpt": null,

"UTSMode": "",

"UsernsMode": "",

"ShmSize": 67108864,

"Runtime": "runc",

"Isolation": "",

"CpuShares": 0,

"Memory": 0,

"NanoCpus": 0,

"CgroupParent": "",

"BlkioWeight": 0,

"BlkioWeightDevice": [],

"BlkioDeviceReadBps": [],

"BlkioDeviceWriteBps": [],

"BlkioDeviceReadIOps": [],

"BlkioDeviceWriteIOps": [],

"CpuPeriod": 0,

"CpuQuota": 0,

"CpuRealtimePeriod": 0,

"CpuRealtimeRuntime": 0,

"CpusetCpus": "",

"CpusetMems": "",

"Devices": [],

"DeviceCgroupRules": null,

"DeviceRequests": null,

"MemoryReservation": 0,

"MemorySwap": 0,

"MemorySwappiness": null,

"OomKillDisable": false,

"PidsLimit": null,

"Ulimits": [],

"CpuCount": 0,

"CpuPercent": 0,

"IOMaximumIOps": 0,

"IOMaximumBandwidth": 0,

"MaskedPaths": [

"/proc/asound",

"/proc/acpi",

"/proc/kcore",

"/proc/keys",

"/proc/latency_stats",

"/proc/timer_list",

"/proc/timer_stats",

"/proc/sched_debug",

"/proc/scsi",

"/sys/firmware",

"/sys/devices/virtual/powercap"

],

"ReadonlyPaths": [

"/proc/bus",

"/proc/fs",

"/proc/irq",

"/proc/sys",

"/proc/sysrq-trigger"

]

},

"GraphDriver": {

"Data": {

"LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/ac8e99985d11fa6b457cb7fa9efce993d2111a1f6bccc4f815f33f13c1982e1f-init/diff:/var/lib/docker/overlay2/510f666ce3653dadef3414d0b2c9df7f5c9c5a574555247f240fa6a76100be74/diff",

"MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/ac8e99985d11fa6b457cb7fa9efce993d2111a1f6bccc4f815f33f13c1982e1f/merged",

"UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/ac8e99985d11fa6b457cb7fa9efce993d2111a1f6bccc4f815f33f13c1982e1f/diff",

"WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/ac8e99985d11fa6b457cb7fa9efce993d2111a1f6bccc4f815f33f13c1982e1f/work"

},

"Name": "overlay2"

},

"Mounts": [],

"Config": {

"Hostname": "cb521beacba5",

"Domainname": "",

"User": "",

"AttachStdin": false,

"AttachStdout": false,

"AttachStderr": false,

"Tty": false,

"OpenStdin": false,

"StdinOnce": false,

"Env": [

"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"

],

"Cmd": [

"/bin/sh",

"-c",

"while true; do sleep 3600; done"

],

"Image": "busybox",

"Volumes": null,

"WorkingDir": "",

"Entrypoint": null,

"OnBuild": null,

"Labels": {}

},

"NetworkSettings": {

"Bridge": "",

"SandboxID": "044389ce7180bd393cd2592c0b5d4b5ce7b33f9c5e110337f13240223482dddc",

"SandboxKey": "/var/run/docker/netns/044389ce7180",

"Ports": {},

"HairpinMode": false,

"LinkLocalIPv6Address": "",

"LinkLocalIPv6PrefixLen": 0,

"SecondaryIPAddresses": null,

"SecondaryIPv6Addresses": null,

"EndpointID": "2a43242cb128722926da76326c7478bc710fc43b4da2cd460df835894a48bed6",

"Gateway": "172.17.0.1",

"GlobalIPv6Address": "",

"GlobalIPv6PrefixLen": 0,

"IPAddress": "172.17.0.2",

"IPPrefixLen": 16,

"IPv6Gateway": "",

"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",

"Networks": {

"bridge": {

"IPAMConfig": null,

"Links": null,

"Aliases": null,

"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",

"NetworkID": "6dc3704c6a60e42cb6a8218abdd6c9f05f95b2405d2cb2a7dbdf61797a149d8d",

"EndpointID": "2a43242cb128722926da76326c7478bc710fc43b4da2cd460df835894a48bed6",

"Gateway": "172.17.0.1",

"IPAddress": "172.17.0.2",

"IPPrefixLen": 16,

"IPv6Gateway": "",

"GlobalIPv6Address": "",

"GlobalIPv6PrefixLen": 0,

"DriverOpts": null,

"DNSNames": null

}

}

}

}

]

创建网络

        通过 docker network create 命令可以创建指定名称与类型的网络。-d 选项用于指定要创建网络时所使用的驱动，即创建的网络类型。最后的 bridge2 则是新创建网络的名称。

        创建完成后，查看宿主机支持的网络和宿主机网桥。如图：

创建第三个容器并指定网络

        创建一个新的 BusyBox 容器 bb3，其连接在新建的 bridge2 网络上。

        注意：在创建容器时通过--network 指定要连接到的网络，如果不指定，默认连接到默认的 bridge 网络。

<code>docker run -d --name bb3 --network bridge2 busybox /bin/sh -c "while true; do sleep 3600; done"

查看新建网络详情

        此时查看 bridge2 的网络详情，可以看到容器 bb3 已经连接到了上面。

查看宿主机网络接口

        此时查看当前宿主机的网络接口情况，发现多出了两个接口。其中一个网桥接口br-xxx，一个连接 bb3 的接口 vethxxx@if57。

查看新增容器网络接口

        此时查看容器 bb3 的网络接口，发现其 接口正好是宿主机对应接口的 pair 接口。

查看宿主机网桥

        此时再查看网桥情况，发现新增网桥上增加了一个接口，而该接口正好就是宿主机上的 58号接口。并且，该接口的 IP 为  172.20.0.2/16（容器bb3） ，与 bridge 网络172.17.0.3/16（容器bb2） 不是同一网段，所以它们之间是不能相互通信的。

容器连接到指定网络

        现在要将容器 bb2 连接到新建的 bridge2 网络上。可以使用 docker network connect 命令。

        可以依次查看bridge2网络连接、宿主机网络接口、容器网络接口。这里不再截图说明。这里仅查看容器bb2的接口。发现其同时具有两个网络接口，分别连接在两个不同的网络上。

容器互 ping

        容器 bb2 与 bb3 互 ping 是可以 ping 通的。

        但 bb3 要 ping 容器 bb2 的另一网段的 IP 是 ping 不通的。

容器互 ping 容器名

        除了可以直接 ping 通指定的 IP 外，还可以直接去 ping 对方的容器名称。该方式在生产中非常重要。因为生产中容器的 IP 可能会发生变化，但容器名称一般是不会变的。如果某服务总是直接通过 IP 与容器相连接，那么一旦容器 IP 变化，则该服务将连接不上容器。但如果是通过容器名称相连接的，那么无论容器 IP 如何变化，都将不影响服务与容器的连接。

案例总结

通过上述容器间连接案例，相信已经对bridge网络有了更深刻的理解。