虚拟化和容器7——实验7 Docker网络管理应用

实验要求

了解Docker常用网络模式，掌握Docker常用网络模式的使用。本实验主要任务是利用busybox镜像建立容器，容器名称为test_busybox1和test_busybox2，将网络模式设置为none，并为容器配置IP地址，容器test_busybox1的IP设置为172.17.0.100，容器test_busybox2的IP设置为172.17.0.200，要求实现两容器互通。

前置准备

要求实验主机能够连接外网，已经正确安装Docker，并关闭防火墙和selinux。

实验过程

步骤1-3

# 步骤1.1: 创建容器test_busybox1，设置网络模式为none
docker run -dit --name=test_busybox1 --net=none busybox:latest

# 进入容器test_busybox1
docker exec -it test_busybox1 /bin/sh

# 步骤1.2: 查看IP地址（容器test_busybox1）
ip addr
# 从现象可以得知容器test_busybox1没有IP地址。

# 退出容器test_busybox1
exit

# 步骤2.1: 创建容器test_busybox2，设置网络模式为none
docker run -dit --name test_busybox2 --net=none busybox:latest
# 进入容器test_busybox2
docker exec -it test_busybox2 /bin/sh
# 步骤2.2: 查看IP地址（容器test_busybox2）
ip address
# 退出容器test_busybox2
exit

从现象可以得知容器test_busybox1,test_busybox2都没有IP地址。

步骤4

# 步骤3: 为容器test_busybox1设置IP地址为172.17.0.100
# 安装bridge-utils软件包
yum -y install bridge-utils

# 创建veth对，并将veth0加入docker0网桥
ip link add veth0 type veth peer name veth1
#           虚拟网桥           peer的name 
brctl addif docker0 veth0
# 桥接管理器 添加 管理桥接
brctl show


# 启动veth0，原神启动 (另外一个veth1也会自动启动)
ip link set veth0 up

# 获取容器test_busybox1的PID
pid1=$(docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test_busybox1)
echo "容器test_busybox1的PID是：$pid1"


#有两种途径索引network namespace：名字（例如netns1）或者属于该namespace的进程PID。
#使用命名（Name）：为网络命名空间分配可读的名称，然后使用该名称来引用和操作命名空间。这使得管理网络命名空间更加方便和直观。
#使用进程PID：每个网络命名空间都与一个进程相关联，通常是一个子进程。可以使用该进程的PID来访问和管理与之关联的网络命名空间。

# 创建network namespace软连接
mkdir -p /var/run/netns
ln -s /proc/$pid1/ns/net /var/run/netns/$pid1
ip netns ls

# 将veth1连接到容器test_busybox1的network namespace，并重命名为eth0
ip link set veth1 netns $pid1
ip netns exec $pid1 ip link set dev veth1 name eth0



# 启用eth0
ip netns exec $pid1 ip link set eth0 up

# 分配IP地址和设置网关
ip netns exec $pid1 ip addr add 172.17.0.100/24 dev eth0
ip netns exec $pid1 ip route add default via 172.17.0.1

安装包：

网桥：

veth0启动：

PID:

Docker State信息

1. .Id: 容器的唯一标识符，通常是一个长字符串，也被称为容器ID。
2. .Name: 容器的名称，通常是用户定义的名称，可以用来引用容器。
3. .State.Status: 容器的状态，如运行中、停止等。
4. .State.Running: 表示容器是否正在运行（布尔值）。
5. .State.Pid: 容器内部主进程的PID。
6. .Config.Image: 使用的容器镜像的名称。
7. .Config.Cmd: 启动容器时使用的命令。
8. .Config.Env: 容器的环境变量。
9. .NetworkSettings.IPAddress: 容器的IP地址（如果有网络配置）。
10. .HostConfig.Binds: 挂载到容器内部的卷或目录。
11. .Mounts: 容器的挂载点信息。
12. .Created: 容器创建的时间戳。
13. .Ports: 容器的端口映射信息。
14. .Labels: 用户定义的容器标签。
15. .LogPath: 容器的日志文件路径。
16. .HostConfig.NetworkMode: 容器的网络模式。

netns:

执行完之后，可以看到已经分配到网卡：

目前这个namespace叫2133

然后再命名空间里执行了一些命令。

步骤5

配置容器test_busybox2的网络

# 创建一对虚拟以太网设备veth2和veth3，这两个设备是成对出现的，数据可以在两个设备之间传送
ip link add veth2 type veth peer name veth3

# 将veth2这端加入到docker0桥接器中，这样veth2就能和docker0桥接器上的其他网络设备进行通信了
brctl addif docker0 veth2

# 显示当前桥接器的信息，可以看到docker0桥接器及其所连接的网络接口
brctl show

# 启用veth2网络接口，使其能够进行数据传输
ip link set veth2 up

# 使用docker命令检查名为test_busybox2的容器，提取容器的进程ID
docker inspect test_busybox2 | grep Pid

# 用docker inspect命令获取名为test_busybox2的容器的PID，并将其存储在变量pid2中
pid2=$(docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test_busybox2)

# 输出容器test_busybox2的PID
echo "容器test_busybox2的PID是：$pid2"

# 为容器的网络命名空间创建一个软链接，方便后续的操作。/var/run/netns/目录通常用于存放网络命名空间
ln -s /proc/$pid2/ns/net /var/run/netns/$pid2

# 将veth3这端的网络接口移到容器test_busybox1的网络命名空间中
ip link set veth3 netns $pid2

# 在test_busybox1容器的网络命名空间内，将网络接口veth3重命名为eth0
ip netns exec $pid2 ip link set dev veth3 name eth0

# 启用容器内的eth0网络接口
ip netns exec $pid2 ip link set eth0 up

# 为容器内的eth0接口分配IP地址172.17.0.200，并设置子网掩码为24位
ip netns exec $pid2 ip addr add 172.17.0.200/24 dev eth0

# 设置容器内的网络路由，使其默认网关为172.17.0.1，即docker0桥的IP地址
ip netns exec $pid2 ip route add default via 172.17.0.1

[root@node-a docker]# ip link add veth2 type veth peer name veth3
[root@node-a docker]# brctl addif docker0 veth2
[root@node-a docker]# brctl show
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
docker0         8000.0242398240fb       no              veth0
                                                        veth2
                                                        veth271d838
                                                        veth588fc94
[root@node-a docker]# ip link set veth2 up
[root@node-a docker]# docker inspect test_busybox2 | grep Pid
            "Pid": 2212,
            "PidMode": "",
            "PidsLimit": null,
[root@node-a docker]# pid2=$(docker inspect -f '{{.State.Pid}}' test_busybox2)
[root@node-a docker]# echo "容器test_busybox2的PID是：$pid2"
容器test_busybox2的PID是：2212
[root@node-a docker]# ln -s /proc/$pid2/ns/net /var/run/netns/$pid2
[root@node-a docker]# ip link set veth3 netns $pid2
[root@node-a docker]# ip netns exec $pid2 ip link set dev veth3 name eth0
[root@node-a docker]# ip netns exec $pid2 ip link set eth0 up
[root@node-a docker]# ip netns exec $pid2 ip addr add 172.17.0.200/24 dev eth0
[root@node-a docker]# ip netns exec $pid2 ip route add default via 172.17.0.1
[root@node-a docker]# docker exec -it test_busybox2 ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue 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
12: eth0@if13: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue qlen 1000
    link/ether 92:7f:5d:85:1e:69 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.200/24 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@node-a docker]#

步骤6：测试

docker exec -it test_busybox2 ip addr
docker exec -it test_busybox2 ping -c 4 172.17.0.100

docker exec -it test_busybox1 ip addr
docker exec -it test_busybox1 ping -c 4 172.17.0.200