容器编排、集群部署

Docker0

清空所有镜像

#查看运行的容器
docker ps
#停掉所有正在运行的容器(否则删除不掉)
docker stop [containerID]   # docker stop $(docker container ls -q)
#执行删除
docker rmi -f $(docker images -aq)
#查看镜像
docker images

查看网卡信息

#获取当前网卡ip地址和mac地址
ip addr
lo      本机回环地址 127.0.0.1
eth0    阿里云内网地址 172.31.81.32
docker0 docker生成的网卡 172.17.0.1
[root@--- ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:16:3e:0a:00:34 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.31.81.32/20 brd 172.31.95.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 291944112sec preferred_lft 291944112sec
3: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default 
    link/ether 02:42:a4:2f:c5:62 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@--- ~]#

运行容器之后，再次查看网卡信息

安装Docker时，它会自动创建三个网络，默认bridge网桥（创建容器默认连接到此网络）、 none 、host

# 运行mysql01,centos01,centos02容器
# 启动时，docker默认的bridge网桥，docker0给容器服务自动分配ip
docker run -it --name mysql01 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 mysql:5.7
docker run -it --name centos01  centos /bin/bash
docker run -it --name centos02  centos /bin/bash
# 查看ip、mac地址信息
# 可以看到上面启动的三个容器服务的mac信息
ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:16:3e:0a:00:34 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.31.81.32/20 brd 172.31.95.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 291916543sec preferred_lft 291916543sec
3: docker0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default 
    link/ether 02:42:a4:2f:c5:62 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever
140: br-799426d70aa2: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default 
    link/ether 02:42:7f:01:1d:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.18.0.1/16 brd 172.18.255.255 scope global br-799426d70aa2
       valid_lft forever preferred_lft forever
154: vethe3da564@if153: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default 
    link/ether ea:84:fb:14:47:99 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
156: veth6477da5@if155: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default 
    link/ether 86:35:30:8d:14:85 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 1
158: veth17b2712@if157: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default 
    link/ether 72:76:f0:3c:17:e8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 2
# 查看docker网络
[root@--- ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
feafa30d4051   bridge    bridge    local
e8bf4fced9e2   host      host      local
6263db0933b9   none      null      local
[root@--- ~]# 
# 查看默认bridge网桥(docker0)
[root@--- ~]# docker network inspect feafa30d4051
[
    {
        "Name": "bridge",
        "Id": "feafa30d4051f24353508959bd420fd163ad0c98d6b30ec8ff13b59a59552bb1",
        "Created": "2021-09-26T15:10:27.167774553+08:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.17.0.0/16",
                    "Gateway": "172.17.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": false,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "29298987c51b777b546bf6626560020ce235e390e1d7fcfe188c6db228ca4edf": {
                "Name": "mysql01",
                "EndpointID": "f6572c49234f74a6c0b652a379bb386f843ebd23b02abd59b1f6a9d1c9534b17",
                "MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
                "IPv4Address": "172.17.0.2/16",    # 容器的IP
                "IPv6Address": ""
            },
            "cb1922b95b9316d129b54f3545fad9729092926e10a1d5517f8928db42706151": {
                "Name": "centos01",
                "EndpointID": "ef6cfa74f56bfa4f49143aa08cf323812002236bc63f75204dee7c3ec1162250",
                "MacAddress": "02:42:ac:11:00:03",
                "IPv4Address": "172.17.0.3/16",    # 容器的IP
                "IPv6Address": ""
            },
            "cc6f510b9765ba018dbafd416c9774ddf5fd3ff55fa992827f55516e8dc70b6a": {
                "Name": "centos02",
                "EndpointID": "2f901aec8f8b455d1fb06112c9035a19f34cc597d8907f26f1b896f12d7eb7ba",
                "MacAddress": "02:42:ac:11:00:04",
                "IPv4Address": "172.17.0.4/16",    # 容器的IP
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {
            "com.docker.network.bridge.default_bridge": "true",
            "com.docker.network.bridge.enable_icc": "true",
            "com.docker.network.bridge.enable_ip_masquerade": "true",
            "com.docker.network.bridge.host_binding_ipv4": "0.0.0.0",
            "com.docker.network.bridge.name": "docker0",
            "com.docker.network.driver.mtu": "1500"
        },
        "Labels": {}
    }
]

进入centos01，ping mysql容器的ip可以ping通，但是ping不同容器名

docker exec -it cb1922b95b93 /bin/bash
ping 172.17.0.2
# docker0不支持容器名连接访问
ping mysql01
ping: mysql01: Name or service not known
docker run 启动镜像的时候docker都会分配一个网卡地址
#查看运行容器的ip
docker inspect 容器ID | grep IPAddress

原理

只要我们安装了docker，就会有一个网卡docker0（相当于一个路由器），每启动一个docker容器，dockers都会给docker容器分配一个ip（连接路由器的终端，同一网段下终端可以互相通信），通过evth-pair技术实现，evth-pair就是一对虚拟设备接口，他们都是成对出现的，一端连着协议，一端彼此相连，evth-pair充当一个桥梁，连接各种虚拟网络设备。 Docker网络使用的是Linux的桥接，宿主机是docker容器的网桥，docker0，最多分配65535个删除容器之后，虚拟网卡就自动消失了。（虚拟网卡传递效率高！）

启动容器不设置网络，容器ip由docker0自动分配情况下，容器间的通信，要经过evth-pair技术实现，并不是直连的。

结论
tomcat01,tomcat02是公用的一个路由器，docker0
所有的容器启动时，如果不指定网络的情况下，都是docker0路由的。65535

Docker的网络驱动模型

Docker的网络驱动模型分类：

bridge：Docker中默认的网络驱动模型，在启动容器时如果不指定则默认为此驱动类型；
host：打破Docker容器与宿主机之间的网络隔离，直接使用宿主机的网络环境，该模型仅适用于Docker17.6及以上版本；
overlay：可以连接多个docker守护进程或者满足集群服务之间的通信；适用于不同宿主机上的docker容器之间的通信；
macvlan：可以为docker容器分配MAC地址，使其像真实的物理机一样运行；
none：即禁用了网络驱动，需要自己手动自定义网络驱动配置；
plugins：使用第三方网络驱动插件；
```
# 查看docker网络
[root@--- ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
feafa30d4051   bridge    bridge    local
e8bf4fced9e2   host      host      local
6263db0933b9   none      null      local
[root@--- ~]#
```
Docker内置这三个网络，运行容器时，你可以使用该—network标志来指定容器应连接到哪些网络。
该bridge网络代表docker0所有Docker安装中存在的网络。除非你使用该docker run —network=
选项指定，否则Docker守护程序默认将容器连接到此网络。
我们在使用docker run创建Docker容器时，可以用 —net 选项指定容器的网络模式，Docker可以有以下4种网络模式：
host模式：使用 —net=host 指定。
none模式：使用 —net=none 指定。
bridge模式：使用 —net=bridge 指定，默认设置。
container模式：使用 —net=container:NAME_or_ID 指定。
```
docker run -it -P --name tomcat01 --net=bridge tomcat  # 默认设置
docker run -it -P --name tomcat02 --net=none tomcat
...
```
容器通信问题

由于不同容器通过veth pair连接在虚拟网桥docker0上，所以容器之间可以通过IP互相通信，但是无法通过容器名进行通信。docker0不支持容器名连接访问默认网桥bridge上的容器只能通过IP互连，无法通过DNS解析名称或别名。假如我们在container1中部署了Web服务，在container2中部署了mysql，container1中的Web服务往往需要连接container2的mysql，这是只能靠IP进行连接，但是docker也无法保证容器重启后的IP地址不变，所以更好的方式是通过别名进行互联，在网络中加入DNS服务器，将容器名与IP地址进行匹配，省去了手动修改Web服务中连接mysql的IP的过程。

为了实现不同容器通过容器名或别名的互连，docker提供了以下几种： 1、在启动docker容器时加入—link参数，但是目前已经被废弃，废弃的主要原因是需要在连接的两个容器上都创建—link选项，当互连的容器数量较多时，操作的复杂度会显著增加； 2、启动docker容器后进入容器并修改 /etc/hosts 配置文件，缺点是手动配置较为繁杂； 3、用户自定义bridge网桥，这是目前解决此类问题的主要方法，提供更好的隔离效果和更好的互通性（更好的隔离效果是针对外界网络，而更好的互通性则是指同一bridge下的不同容器之间），用户自定义bridge在容器之间提供了自动DNS解析。

容器在默认情况下以隔离方式运行，它们完全不知道同一计算机上有其他进程或容器。那么，如何使容器能够彼此通信？答案就是网络连接。如果两个容器在同一网络上，那么它们可彼此通信。如果没在同一网络上，则没法通信。

容器之间通信的主要方式

1、通过容器ip访问

容器重启后，ip会发生变化。通过容器ip访问不是一个好的方案。

2、通过宿主机的ip:port访问

通过宿主机的ip:port访问，只能依靠监听在暴露出的端口的进程来进行有限的通信。

3、通过—link建立连接（官方不推荐使用）

 运行容器时，指定参数link，使得源容器与被链接的容器可以进行相互通信，并且接受的容器可以获得源容器的一些数据，比如：环境变量。<br />与/etc/hosts中的主机条目不同，如果重新启动源容器，则不会自动更新存储在环境变量中的IP地址。我们建议使用主机条目 /etc/hosts来解析链接容器的IP地址。<br />除了环境变量之外，Docker还将源容器的主机条目添加到/etc/hosts文件中。

# 启动tomcat01,tomcat02
docker run -it -P --name tomcat01 tomcat
docker run -it -P --name tomcat02 tomcat
--link 通过配置 /etc/hosts 实现连接，
# 通过link建立连接的容器，被链接的容器能 ping 通源容器，反过来不行。
# 被链接容器会继承源容器的环境变量信息
docker run -it -P --name tomcat03 --link tomcat02 tomcat
# 查看tomcat03 hosts配置
[root@--- ~]# docker exec -it tomcat03 cat /etc/hosts
127.0.0.1    localhost
::1    localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0    ip6-localnet
ff00::0    ip6-mcastprefix
ff02::1    ip6-allnodes
ff02::2    ip6-allrouters
172.17.0.3    tomcat02 099602f3ff7f                 # --link命令配置生成的条目
172.17.0.4    a20a10b7e728
[root@--- ~]#

4、🧨通过 User-defined networks（推荐）

用户自定义网桥

# 1、创建用户自定义bridge网桥
[root@--- ~]# docker network create test-network
799426d70aa28b73b4a777c85b338186eafadd1558b13c43e07a9fd9a8b545e7
[root@iZm5e23n3ueobwkjtfartxZ ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME           DRIVER    SCOPE
feafa30d4051   bridge         bridge    local
e8bf4fced9e2   host           host      local
6263db0933b9   none           null      local
799426d70aa2   test-network   bridge    local   # 创建的桥接网络
# 删除网桥  docker network rm test-network
# 2、把之前启动的 mysql01,centos01,centos02 容器加入到自定义bridge网桥中
docker network connect test-network mysql01
docker network connect test-network centos01
docker network connect test-network centos02
# 3、查看自定义bridge网桥信息
docker network inspect 799426d70aa2
[
    {
        "Name": "test-network",
        "Id": "799426d70aa28b73b4a777c85b338186eafadd1558b13c43e07a9fd9a8b545e7",
        "Created": "2021-10-03T20:30:03.325679562+08:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": {},
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.18.0.0/16",  # test-network的子网
                    "Gateway": "172.18.0.1"     # test-network的网关
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": false,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "29298987c51b777b546bf6626560020ce235e390e1d7fcfe188c6db228ca4edf": {
                "Name": "mysql01",
                "EndpointID": "a69560a1872a25af042c74132df5dcade6e0e93faf9102185c1de19f6c8b3b36",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:02",
                "IPv4Address": "172.18.0.2/16",    # mysql01 容器的IP，与之前不同
                "IPv6Address": ""
            },
            "cb1922b95b9316d129b54f3545fad9729092926e10a1d5517f8928db42706151": {
                "Name": "centos01",
                "EndpointID": "f0cf5feb77ec23526fe5cee217dba9271125b9b4106c81bc7d58253ac48a4caf",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:03",
                "IPv4Address": "172.18.0.3/16",    # centos01 容器的IP，与之前不同
                "IPv6Address": ""
            },
            "cc6f510b9765ba018dbafd416c9774ddf5fd3ff55fa992827f55516e8dc70b6a": {
                "Name": "centos02",
                "EndpointID": "6c88540d719014e441d3119c4388e62d311b07acf009106e16aa66d7ebaf5763",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:04",
                "IPv4Address": "172.18.0.4/16",    # centos02 容器的IP，与之前不同
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {},
        "Labels": {}
    }
]
# 4、通过容器名或别名互连
# 进入centos01容器，ping centos02, ping mysql01
# 可以发现centos01可以和centos02、mysql01容器之间可以通信
docker exec -it cb1922b95b93 /bin/bash
[root@cb1922b95b93 /]# ping centos02
PING centos02 (172.18.0.4) 56(84) bytes of data.
64 bytes from centos02.test-network (172.18.0.4): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.118 ms
64 bytes from centos02.test-network (172.18.0.4): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.113 ms
...
ping mysql01
PING mysql01 (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql01.test-network (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.107 ms
64 bytes from mysql01.test-network (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.103 ms
...
# 5、断开网络。
# 由于我们的容器仍然连接着默认bridge网桥docker0，而现在我们已经不需要它，所以应该将容器与docker0的连接断开，执行以下操作：
docker network disconnect bridge mysql01
docker network disconnect bridge centos01
docker network disconnect bridge centos02
# 6、查看默认bridge网桥docker0的容器网络配置
docker network inspect feafa30d4051
[
    {
        "Name": "bridge",
        "Id": "feafa30d4051f24353508959bd420fd163ad0c98d6b30ec8ff13b59a59552bb1",
        "Created": "2021-09-26T15:10:27.167774553+08:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.17.0.0/16",
                    "Gateway": "172.17.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": false,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {},    # 之前的容器服务，已经从默认网桥中移除
        "Options": {
            "com.docker.network.bridge.default_bridge": "true",
            "com.docker.network.bridge.enable_icc": "true",
            "com.docker.network.bridge.enable_ip_masquerade": "true",
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        "Labels": {}
    }
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Docker-从入门到实践

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