Dockerのインストール方法とDockerの4つのネットワークモードの詳細説明

1. Dockerをインストールする

yum -y install docker-io

インストールが完了したことを示す「完了」メッセージが表示されます。

2. Dockerサービスを開始する

サービスdocker開始

3. Dockerの起動を設定する

chkconfig docker オン

4. 基本情報ビュー

docker バージョン
docker情報
docker イメージ画像を表示
実行中のコンテナを表示するにはdocker ps
docker rmi イメージの削除
docker save -o imageName:tag > path/name.tar はイメージを保存します
docker load < name.tar イメージをロード
Docker pullはイメージをプルします

5. アンインストールする場合、コマンドは次のようになります。

sudo yum remove docker-ce sudo rm -rf /var/lib/docker

docker run を使用して Docker コンテナを作成する場合、--net オプションを使用してコンテナのネットワークモードを指定できます。Docker には次の 4 つのネットワークモードがあります。

--net=host を使用して指定されるホストモード。
--net=container:NAME_or_ID を使用して指定されるコンテナモード。
なしモード。--net=none を使用して指定します。
ブリッジモード。--net=bridge を使用して指定され、デフォルト設定です。
ユーザー定義モードもあります

以下ではDockerの各ネットワークモードを紹介します。

1 ホストモード

形式：

docker run -it --name myubuntu --net=host ubuntu /bin/bash

ご存知のとおり、Docker は、プロセスを分離するための PID 名前空間、ファイルシステムを分離するためのマウント名前空間、ネットワークを分離するためのネットワーク名前空間など、Linux の名前空間テクノロジを使用してリソースを分離します。ネットワーク名前空間は、ネットワークカード、ルーティング、Iptable ルールなど、他のネットワーク名前空間から分離された独立したネットワーク環境を提供します。 Docker コンテナには通常、独立したネットワーク名前空間が割り当てられます。ただし、コンテナの起動時にホストモードを使用すると、コンテナは独立したネットワーク名前空間を取得せず、ホストとネットワーク名前空間を共有します。コンテナは独自のネットワークカードを仮想化したり、独自の IP を構成したりはせず、ホストの IP とポートを使用します。
たとえば、マシン 10.10.101.105/24 上でホストモードで Web アプリケーションを含む Docker コンテナーを起動し、ポート tcp80 でリッスンします。コンテナ内で ifconfig などのコマンドを実行してネットワーク環境を表示すると、ホストマシン上の情報が表示されます。外部からコンテナ内のアプリケーションにアクセスする場合、ホストマシンで直接実行する場合と同じように、NAT 変換なしで 10.10.101.105:80 を直接使用できます。ただし、ファイルシステムやプロセスリストなど、コンテナーの他の側面は、ホストマシンから分離されたままです。

2 コンテナモード

形式：

docker run -it --name myubuntu --net=container:NAME_OR_ID ubuntu /bin/bash

ホストモードを理解すれば、このモードも簡単に理解できます。このモードでは、新しく作成されたコンテナーがネットワーク名前空間をホストと共有するのではなく、既存のコンテナーと共有することを指定します。新しく作成されたコンテナは、独自のネットワークカードを作成したり、独自の IP を構成したりするのではなく、指定されたコンテナと IP、ポート範囲などを共有します。同様に、ネットワークを除いて、ファイルシステムやプロセスリストなど、2 つのコンテナーの他の側面は分離されたままです。 2 つのコンテナのプロセスは、lo ネットワークカードデバイスを介して通信できます。

3 なしモード

形式：

docker run -it --name myubuntu --net=none ubuntu /bin/bash

このモードは前の 2 つとは異なります。このモードでは、Docker コンテナには独自のネットワーク名前空間がありますが、Docker コンテナに対してネットワーク構成は実行されません。つまり、この Docker コンテナには、ネットワークカード、IP、ルーティングなどの情報が含まれていません。 Docker コンテナのネットワークカードを追加し、IP を構成する必要があります。

4 ブリッジモード

ブリッジモードは、Docker のデフォルトのネットワーク設定です。このモードでは、ネットワーク名前空間を割り当て、コンテナごとに IP アドレスなどを設定し、ホスト上の Docker コンテナを仮想ブリッジに接続します。以下ではこのモードに焦点を当てます。

4.1 ブリッジモードトポロジ

Docker サーバーを起動すると、ホスト上に docker0 という仮想ブリッジが作成され、このホスト上で起動された Docker コンテナはこの仮想ブリッジに接続されます。仮想ブリッジは物理スイッチと同様に動作し、ホスト上のすべてのコンテナーがスイッチを介してレイヤー 2 ネットワークに接続されます。次のステップはコンテナにIPを割り当てることです。DockerはRFC1918で定義されたプライベートIPセグメントからホストマシンとは異なるIPアドレスとサブネットを選択し、docker0に割り当てます。docker0に接続されたコンテナは、このサブネットから空いているIPを選択します。たとえば、Docker は通常、ネットワークセグメント 172.17.0.0/16 を使用し、172.17.42.1/16 を docker0 ブリッジに割り当てます (docker0 は、ホスト上で ifconfig コマンドを使用して確認できます。これはブリッジの管理インターフェイスと見なすことができ、ホスト上の仮想ネットワークカードとして使用されます)。単一マシン環境でのネットワークトポロジは次のようになり、ホストアドレスは 10.10.101.105/24 です。

Docker が上記のネットワーク構成を完了するプロセスは、おおよそ次のようになります。

1. ホスト上に仮想ネットワークカード veth ペアデバイスのペアを作成します。 Veth デバイスは常にペアで表示されます。これらはデータチャネルを形成します。データは 1 つのデバイスから入力され、別のデバイスから出力されます。したがって、2 つのネットワークデバイスを接続するために、veth デバイスがよく使用されます。

2. Docker は、veth ペアデバイスの一方の端を新しく作成されたコンテナーに配置し、eth0 という名前を付けます。もう一方の端はホスト内に配置され、veth65f9 のような名前が付けられ、このネットワークデバイスは docker0 ブリッジに追加され、brctl show コマンドで表示できます。

3. docker0 サブネットからコンテナに IP を割り当て、docker0 IP アドレスをコンテナのデフォルトゲートウェイとして設定します。
ネットワークトポロジを紹介した後、ブリッジモードでコンテナーがどのように通信するかについて説明します。

4.2 ブリッジモードでのコンテナ間の通信

ブリッジモードでは、同じブリッジに接続されたコンテナーは相互に通信できます (セキュリティ上の理由から、DOCKER_OPTS 変数で --icc=false を設定することで、それらの間の通信を禁止することもできます。これにより、--link のみが 2 つのコンテナーの通信を有効にできます)。
コンテナは外部と通信することもできます。ホスト上の Iptable ルールを見て、次の行を確認してみましょう。

-A POSTROUTING -s 172.17.0.0/16 ! -o docker0 -j MASQUERADE

このルールは、docker0 ネットワークカードから送信されていない、送信元アドレスが 172.17.0.0/16 のパケット (つまり、Docker コンテナーから生成されたパケット) の送信元アドレスを、ホストネットワークカードのアドレスに変換します。分かりにくいかも知れませんので、例を挙げて説明しましょう。ホストに eth0 という名前のネットワークカードがあり、IP アドレスが 10.10.101.105/24、ゲートウェイが 10.10.101.254 であるとします。 IP 172.17.0.1/16 のホスト上のコンテナから Baidu (180.76.3.151) に ping を実行します。 IP パケットはまずコンテナからデフォルトゲートウェイ docker0 に送信されます。パケットが docker0 に到達した後、ホストにも到達します。次に、ホストのルーティングテーブルが照会され、パケットはホストの eth0 からホストのゲートウェイ 10.10.105.254/24 に送信される必要があることがわかります。その後、パケットは eth0 に転送され、eth0 から送信されます (ホストの ip_forward 転送がオンになっている必要があります)。このとき、上記の Iptable ルールが有効になり、パケットに対して SNAT 変換が実行され、送信元アドレスが eth0 のアドレスに変更されます。このように、外部から見ると、このパケットは 10.10.101.105 から送信されており、Docker コンテナは外部からは見えません。
では、外部のマシンはどのようにして Docker コンテナのサービスにアクセスするのでしょうか?まず、次のコマンドを使用して、Web アプリケーションを含むコンテナーを作成し、コンテナーのポート 80 をホストのポート 80 にマップします。

docker run -d --name web -p 80:80 fmzhen/simpleweb

次に、Iptable ルールの変更を確認し、追加のルールを見つけます。

-A DOCKER ! -i docker0 -p tcp -m tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 172.17.0.5:80

このルールは、ホスト eth0 が受信した宛先ポート 80 の TCP トラフィックに対して DNAT 変換を実行し、トラフィックを上記で作成した Docker コンテナである 172.17.0.5:80 に送信します。したがって、外部からコンテナ内のサービスにアクセスするには、10.10.101.105:80 にアクセスするだけで済みます。
さらに、Docker が使用する IP アドレス、DNS などの情報をカスタマイズしたり、独自に定義したブリッジを使用したりすることもできますが、動作方法は同じです。

ユーザー定義モード

ユーザーは、Docker ネットワークドライバーまたはその他のネットワークドライバーを通じてネットワークをカスタマイズできます。複数のコンテナを同じネットワークに接続できます。カスタムネットワークに接続すると、コンテナは互いの IP アドレスとホスト名を介して相互に通信できるようになります。
コンテナがユーザー定義ネットワークに接続されている場合、コンテナの /etc/hosts ファイルに、同じネットワーク内の他のすべてのコンテナの IP アドレスが追加されます。
コンテナはいつでも /etc/hosts ファイルを変更する可能性があるため、コンテナ内のプログラムは不完全な、あるいは空の /etc/hosts ファイルを読み取る可能性があります。通常、再読することでこの問題は解決できます。

要約する

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