Docker 中的 Bridge 网络模式与自定义网络 - 智猿学院-IT界的百科全书

好嘞！各位观众老爷们，今天咱们来聊聊 Docker 里的网络，特别是那个自带的 Bridge 网络，还有我们自己 DIY 的自定义网络。别担心，咱们不用啃那些深奥的 RFC 文档，就用大白话，加上一点点幽默，把这俩兄弟的关系给捋清楚。

开场白：Docker 网络，容器的生命线

各位都知道，Docker 容器就像一个个独立的“小房子”，它们有自己的文件系统、进程空间，甚至自己的 IP 地址。但是，这些“小房子”可不是孤立存在的，它们需要互相交流，需要连接外部世界。而 Docker 网络，就是连接这些“小房子”的生命线，让它们能够自由地呼吸，畅快地交流。

想象一下，你住在一个小区里，每家每户都是一个 Docker 容器。小区里的道路就是 Docker 网络，有了道路，你才能去邻居家串门，才能去小卖部买东西，才能出门上班。如果小区没有道路，那你就只能在自己家里待着，变成一个“宅男”容器了。

第一章：自带的 Bridge 网络：Docker 的“默认道路”

Docker 默认情况下会创建一个名为 bridge 的网络（也可能叫 docker0，名字可能会因 Docker 版本而异，但意思都一样）。这个 Bridge 网络，就像 Docker 小区的“默认道路”，所有的容器默认都会连接到这条路上。

1.1 Bridge 网络的工作原理：NAT 的魔术

Bridge 网络的工作原理其实很简单，就是利用了 Linux 内核的 网络地址转换 (NAT) 技术。

容器 IP 地址： 每个连接到 Bridge 网络的容器都会被分配一个私有的 IP 地址，这个 IP 地址只能在 Docker 内部使用。就像你家里的座机号码，只能在小区内部拨打。
宿主机 IP 地址： 宿主机（也就是运行 Docker 的机器）有一个公网 IP 地址，就像小区的总机号码。
NAT 转换： 当容器想要访问外部网络时，数据包会先发送到宿主机，宿主机利用 NAT 技术，将容器的私有 IP 地址转换成宿主机的公网 IP 地址，然后再将数据包发送出去。当外部网络返回数据时，宿主机再将数据包转换回容器的私有 IP 地址。

这个过程就像一个“翻译官”，把容器的“内部语言”翻译成外部网络能理解的“通用语言”。

1.2 Bridge 网络的优点与缺点：一把双刃剑

Bridge 网络作为 Docker 的“默认道路”，自然有它的优点，但也有一些缺点。

优点：

简单易用： 无需任何配置，容器启动后会自动连接到 Bridge 网络。就像你搬进新家，物业已经帮你把水电气都接好了，直接就能用。
隔离性： 容器之间虽然都在同一个网络里，但默认情况下是无法直接互相访问的。就像小区里的邻居，虽然住得很近，但未经允许也不能随便进别人家。
兼容性： 几乎所有的 Docker 环境都支持 Bridge 网络，兼容性非常好。就像国道，全国各地都能走。

缺点：

端口冲突： 如果多个容器都需要使用同一个端口，那么就会发生端口冲突。就像小区里的停车位，如果大家都想停在同一个位置，那肯定会打起来。
容器间通信复杂： 容器之间不能直接通过容器名进行通信，需要通过 IP 地址或者端口映射。就像你想找邻居，但不知道他叫什么，只能通过门牌号或者敲门来联系。
性能损耗： NAT 转换会带来一定的性能损耗。就像开车走国道，虽然方便，但速度肯定不如高速公路。
可配置性低： Bridge 网络的配置选项比较少，无法满足一些复杂的网络需求。就像国道，虽然能走，但不能随便修路或者改道。

1.3 Bridge 网络的应用场景：简单的“单机”容器应用

Bridge 网络适合于一些简单的“单机”容器应用，例如：

开发测试环境： 你可以在 Bridge 网络中运行一些临时的开发测试容器，方便进行代码调试。就像你在家里搭建一个临时的实验台，用来做一些小实验。
简单的 Web 应用： 你可以在 Bridge 网络中运行一个简单的 Web 应用，对外提供服务。就像你在家里开一个小卖部，卖一些简单的商品。

第二章：自定义网络：打造你的“专属高速公路”

如果你觉得 Bridge 网络不够用，或者想要更灵活的网络配置，那么就可以使用 Docker 的自定义网络。自定义网络就像你花钱修了一条“专属高速公路”，可以根据自己的需求进行定制。

2.1 自定义网络的类型：不同的“高速公路”

Docker 支持多种类型的自定义网络，常见的有：

Bridge 网络 (用户自定义)： 与默认的 Bridge 网络类似，但可以自定义网络名称、IP 地址范围等。就像你重新修了一条国道，但可以自己命名，还可以设置路宽、限速等。
Overlay 网络： 用于跨主机的容器通信，可以将多个 Docker 主机连接到一个虚拟网络中。就像你修了一条跨省的高速公路，连接了多个城市。
Macvlan 网络： 将容器直接连接到物理网络，容器拥有独立的 MAC 地址和 IP 地址。就像你直接把房子建在了高速公路旁边，拥有独立的出入口。
Host 网络： 容器与宿主机共享网络命名空间，容器可以直接使用宿主机的 IP 地址和端口。就像你把房子建在了宿主机里面，完全共享宿主机的资源。

2.2 自定义网络的优势：灵活、高效、可控

相比于 Bridge 网络，自定义网络具有以下优势：

隔离性更好： 不同的自定义网络之间是完全隔离的，容器只能访问自己所属的网络。就像不同的高速公路，互不干扰。
容器间通信更简单： 容器可以通过容器名直接进行通信，无需使用 IP 地址或者端口映射。就像你知道邻居的名字，可以直接叫他来你家玩。
可配置性更高： 可以自定义网络的各种参数，例如 IP 地址范围、DNS 服务器等。就像你可以根据自己的需求，定制高速公路的各种参数。
性能更好： 某些类型的自定义网络，例如 Macvlan 网络，可以提供更好的性能。就像高速公路，速度更快。

2.3 自定义网络的应用场景：复杂的“分布式”容器应用

自定义网络适合于一些复杂的“分布式”容器应用，例如：

微服务架构： 可以将不同的微服务部署到不同的自定义网络中，实现服务隔离和灵活的部署。就像不同的公司，分别在不同的高速公路旁边建厂，互不干扰。
多层应用： 可以将 Web 服务器、应用服务器、数据库服务器分别部署到不同的自定义网络中，实现分层架构。就像高速公路的不同路段，分别连接了不同的城市。
跨主机容器通信： 可以使用 Overlay 网络实现跨主机的容器通信，方便构建分布式应用。就像高速公路跨越多个省份，连接了多个城市。

第三章：Bridge 网络 VS 自定义网络：选择你的“道路”

现在，我们已经了解了 Bridge 网络和自定义网络，那么在实际应用中，应该如何选择呢？

特性	Bridge 网络	自定义网络
隔离性	容器间默认隔离，但可通过端口映射访问	不同自定义网络之间完全隔离
通信方式	需要通过 IP 地址或者端口映射进行通信	可以通过容器名直接进行通信
配置性	配置选项较少	可以自定义网络的各种参数
性能	NAT 转换会带来一定的性能损耗	某些类型网络性能更好，例如 Macvlan 网络
适用场景	简单的“单机”容器应用	复杂的“分布式”容器应用
创建方式	Docker 默认创建	需要手动创建
复杂程度	简单易用	相对复杂，需要一定的网络知识

总结：

如果你只需要运行一些简单的“单机”容器应用，那么 Bridge 网络就足够了。
如果你需要构建复杂的“分布式”容器应用，或者需要更灵活的网络配置，那么就应该使用自定义网络。

第四章：实战演练：用代码说话

光说不练假把式，现在咱们来做几个小实验，感受一下 Bridge 网络和自定义网络的区别。

4.1 Bridge 网络实验：端口冲突

启动两个 Nginx 容器，都使用 80 端口：
```
docker run -d -p 80:80 --name nginx1 nginx
docker run -d -p 80:80 --name nginx2 nginx
```
你会发现第二个容器启动失败，因为 80 端口已经被第一个容器占用了，这就是端口冲突。
解决方法：将第二个容器的端口映射到宿主机的另一个端口：
```
docker run -d -p 8080:80 --name nginx2 nginx
```
现在你可以通过 http://localhost 访问第一个容器，通过 http://localhost:8080 访问第二个容器。

4.2 自定义网络实验：容器间通信

创建一个名为 mynet 的自定义 Bridge 网络：
```
docker network create mynet
```
启动两个容器，并将它们连接到 mynet 网络：
```
docker run -d --name web --network mynet nginx
docker run -d --name app --network mynet busybox sh -c 'while true; do ping web; sleep 1; done'
```
这里我们启动了一个 Nginx 容器，命名为 web，和一个 Busybox 容器，命名为 app。 Busybox 容器会不断地 ping web 容器。
查看 Busybox 容器的日志：
```
docker logs app
```
你会发现 Busybox 容器可以成功地 ping 通 web 容器，这就是通过容器名进行通信。

第五章：进阶技巧：玩转 Docker 网络

除了上面介绍的基本概念和用法，Docker 网络还有很多高级技巧，例如：

DNS 服务： Docker 内置了 DNS 服务，可以解析容器名。
IPAM 驱动： 可以使用不同的 IPAM 驱动来管理容器的 IP 地址。
网络插件： 可以使用第三方网络插件来扩展 Docker 的网络功能。
Docker Compose： 可以使用 Docker Compose 来定义和管理多容器应用的网络。

这些高级技巧可以帮助你更好地管理 Docker 网络，构建更复杂、更灵活的应用。

结束语：网络是容器的灵魂

网络是 Docker 容器的灵魂，掌握 Docker 网络技术，才能真正发挥 Docker 的威力。希望今天的分享能帮助大家更好地理解 Docker 网络，并在实际应用中灵活运用。

最后，记住一句真理： “没有网络，容器就是一堆死代码！” 🤣

希望这篇文章能帮助到大家！ 🚀

发表回复 取消回复

发表回复取消回复