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Baohua Yang
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18
SUMMARY.md
18
SUMMARY.md
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@ -32,19 +32,19 @@
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* [数据卷](data_management/volume.md)
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* [数据卷容器](data_management/container.md)
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* [备份、恢复、迁移数据卷](data_management/management.md)
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* [网络和互联](network/README.md)
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* [端口映射](network/port_mapping.md)
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* [基本网络功能](network/README.md)
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* [外部访问容器](network/port_mapping.md)
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* [容器互联](network/linking.md)
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* [高级网络配置](advanced_network/README.md)
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* [快速配置指南](advanced_network/fast_config.md)
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* [快速配置指南](advanced_network/quick_guide.md)
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* [配置DNS](advanced_network/dns.md)
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* [容器之间的通信](advanced_network/communication.md)
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* [映射一个容器端口到宿主主机](advanced_network/port_mapping.md)
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* [定制docker0](advanced_network/docker0.md)
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* [创建自己的桥接](advanced_network/bridge.md)
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* [Docker 如何连接到容器](advanced_network/how_connect.md)
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* [容器访问控制](advanced_network/access_control.md)
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* [端口映射实现](advanced_network/port_mapping.md)
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* [配置docker0](advanced_network/docker0.md)
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* [自定义网桥](advanced_network/bridge.md)
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* [工具和示例](advanced_network/example.md)
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* [创建一个点到点连接](advanced_network/ptp.md)
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* [编辑网络配置文件](advanced_network/config_file.md)
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* [实例：创建一个点到点连接](advanced_network/ptp.md)
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* [容器安全](container_security/README.md)
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* [内核名字空间](container_security/kernel_ns.md)
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* [控制组](container_security/control_group.md)
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@ -7,7 +7,6 @@
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当创建一个Docker容器的时候，同时会创建了一对`veth pair`接口（当数据包发送到一个接口时，另外一个接口也可以收到相同的数据包）。这对接口一端在容器内，即`eth0`；另一端在本地并被挂载到`docker0`网桥，名称以`veth`开头（例如`vethAQI2QT`）。通过这种方式，主机可以跟容器通信，容器之间也可以相互通信。Docker就创建了在主机和所有容器之间一个虚拟共享网络。
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接下来的部分将介绍在一些场景中，docker所有的网络定制配置。linux的原生命令将调整、补充、甚至替换docker默认的网络配置。
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@ -0,0 +1,55 @@
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## 容器访问控制
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容器的访问控制，主要通过Linux上的`iptables`防火墙来进行管理和实现。`iptables`是Linux上默认的防火墙软件，在大部分发行版中都自带。
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### 容器访问外部网络
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容器要想访问外部网络，需要本地系统的转发支持。在Linux系统中，检查转发是否打开。
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```
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$sysctl net.ipv4.ip_forward
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net.ipv4.ip_forward = 1
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```
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如果为0，说明没有开启转发，则需要手动打开。
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```
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$sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
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```
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如果在启动Docker服务的时候设定`--ip-forward=true`, Docker就会自动设定系统的`ip_forward`参数为1。
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### 容器之间访问
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容器之间相互访问，需要两方面的支持。
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* 容器的网络拓扑是否已经互联。默认情况下，所有容器都会被连接到`docker0`网桥上。
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* 本地系统的防火墙软件 -- `iptables`是否允许通过。
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#### 访问所有端口
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当启动Docker服务时候，默认会添加一条转发策略到iptables的FORWARD链上。策略为通过（`ACCEPT`）还是禁止（`DROP`）取决于配置`--icc=true`（缺省值）还是`--icc=false`。当然，如果手动指定`--iptables=false`则不会添加`iptables`规则。
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可见，默认情况下，不同容器之间是允许网络相互访问的。如果为了安全考虑，可以在`/etc/default/docker`文件中配置`DOCKER_OPTS=--icc=false`来禁止它。
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#### 访问指定端口
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在通过`-icc=false`关闭网络访问后，还可以通过`--link=CONTAINER_NAME:ALIAS`选项来访问容器的开放端口。
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例如，在启动Docker服务时，可以同时使用`icc=false --iptables=true`2个参数来关闭允许相互的网络访问，并让Docker可以修改系统中的`iptables`规则。
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此时，系统中的`iptables`规则可能是类似
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```
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$ sudo iptables -nL
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...
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Chain FORWARD (policy ACCEPT)
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target prot opt source destination
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DROP all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
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...
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```
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||||
之后，启动容器（`docker run`）时使用`--link=CONTAINER_NAME:ALIAS`选项。docker会在`iptable`中为2个容器分别添加一条`ACCEPT`规则，允许相互访问开放的端口（取决于dockerfile中的EXPOSE行）。
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||||
当添加了`--link=CONTAINER_NAME:ALIAS`选项后，添加了`iptables`规则。
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```
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$ sudo iptables -nL
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...
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Chain FORWARD (policy ACCEPT)
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target prot opt source destination
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||||
ACCEPT tcp -- 172.17.0.2 172.17.0.3 tcp spt:80
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||||
ACCEPT tcp -- 172.17.0.3 172.17.0.2 tcp dpt:80
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DROP all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
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```
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注意：`--link=CONTAINER_NAME:ALIAS`中的`CONTAINER_NAME`目前必须是Docker分配的名字，或使用`--name`参数指定的名字。主机名则不会被识别。
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@ -1,31 +1,34 @@
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##创建自己的桥接
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如果希望完全使用自己的桥接设置，可以在启动docker服务的时候，使用 -b BRIDGE or --bridge=BRIDGE 来告诉docker使用你的网桥。如果服务已经启动，旧的网桥还在使用中，那需要先停止服务，再删除旧的网桥
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##自定义网桥
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除了默认的`docker0`网桥，用户也可以指定网桥来连接各个容器。
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在启动Docker服务的时候，使用`-b BRIDGE`或`--bridge=BRIDGE`来指定使用的网桥。
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如果服务已经运行，那需要先停止服务，并删除旧的网桥。
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```
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#停止旧网桥并删除
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$ sudo service docker stop
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$ sudo ip link set dev docker0 down
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$ sudo brctl delbr docker0
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```
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然后在开启服务前，创建你自己希望的网桥接口，这里建立一个网桥的配置：
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然后创建一个网桥`bridge0`。
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```
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# 创建自己的网桥
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$ sudo brctl addbr bridge0
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$ sudo ip addr add 192.168.5.1/24 dev bridge0
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$ sudo ip link set dev bridge0 up
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```
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查看确认网桥创建并启动。
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```
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# 确认网桥启动
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$ ip addr show bridge0
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4: bridge0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state UP group default
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link/ether 66:38:d0:0d:76:18 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
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||||
inet 192.168.5.1/24 scope global bridge0
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valid_lft forever preferred_lft forever
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```
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配置Docker服务，默认桥接到创建的网桥上。
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```
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# 告诉docker桥接设置，并启动docker服务（在ubuntu上）
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$ echo 'DOCKER_OPTS="-b=bridge0"' >> /etc/default/docker
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$ sudo service docker start
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```
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docker服务启动成功并绑定容器到新的网桥，新建一个容器，你会看到它的ip是我们的设置的新ip段，docker会自动检测到它。用brctl
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show可以看到容器启动或则停止后网桥的配置变化，在容器中使用```ip addr```和```ip route```来查看ip地址配置和路由信息。
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启动Docker服务。
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新建一个容器，可以看到它已经桥接到了`bridge0`上。
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可以继续用`brctl show`命令查看桥接的信息。另外，在容器中可以使用`ip addr`和`ip route`命令来查看ip地址配置和路由信息。
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@ -1,41 +0,0 @@
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##容器之间的通信
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判断2个容器之间是否能够通信，在操作系统层面，取决于3个因素：
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* 网络拓扑是否连接到容器的网络接口？默认docker会将所有的容器连接到docker0这网桥来提供数据包通信。其他拓扑结构将在稍后的文档中详细介绍。
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* 主机是否开启ip转发，ip_forward参数为1的时候可以提供数据包转发。通常你只需要为docker 设定 --ip-forward=true,
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||||
docker 就会在服务启动的时候设定ip_forward参数为1。
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下面是手工检查并手工设定该参数的方法。
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```
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# Usually not necessary: turning on forwarding,
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# on the host where your Docker server is running
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$ cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
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0
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$ sudo echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
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$ cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
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1
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```
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||||
*你的iptables是否允许这条特殊的连接被建立？当docker的设定--iptables=false时，docker不会改变系统的iptables
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设定，否则它会在--icc=true的时候添加一条默认的ACCEPT策略到 FORWARD链，当—icc=false时，策略为DROP。几乎所有的人都会开启ip_forward来启用容器间的通信。但是否要改变icc-true配置是一个战略问题。这样iptable就可以防止其他被感染容器对宿主主机的恶意端口扫描和访问。
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当你选择更安全的设定--icc=false后，如何保持你希望的容器之间通信呢？
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答案就是--link=CONTAINER_NAME:ALIAS选项，在之前的dns服务设定中提及过。如果docker 使用icc=false and --iptables=true 2个参数，当docker run使用--link=选型时，docker会为2个容器在iptable中参数一对ACCEPT规则，开放的端口取决与dockerfile中的EXPOSE行，详见第五章。
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注意：--link= 中的CONTAINER_NAME 必须是自动生成的docker名字比如stupefied_pare，或者你用--name参数指定的名字，主机名在--link中不会被识别。
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你可以使用iptables命令来检查FORWARD链是ACCEPT 还是DROP
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当--icc=false时，默认规则应该是这样
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```
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$ sudo iptables -L -n
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...
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Chain FORWARD (policy ACCEPT)
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target prot opt source destination
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DROP all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
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...
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```
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当添加了--link后，ACCEPT规则被改写了，添加了新的端口和IP规则
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```
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$ sudo iptables -L -n
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...
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Chain FORWARD (policy ACCEPT)
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target prot opt source destination
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ACCEPT tcp -- 172.17.0.2 172.17.0.3 tcp spt:80
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ACCEPT tcp -- 172.17.0.3 172.17.0.2 tcp dpt:80
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||||
DROP all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
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```
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@ -1,19 +1,22 @@
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##定制docker0
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docker服务默认会创建一个docker0接口，它在linux内核层桥接所有物理或虚拟网卡，这就将所有容器和主机接口都放到同一个物理网络。
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Docker指定了docker0的ip地址和子网掩码，让主机和容器之间可以通过网桥相互通信，它还给出了MTU-接口允许接收的最大传输单元，通常是1500bytes或宿主主机网络路由上支持的默认值，这2个都需要在服务启动的时候配置。
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* --bip=CIDR — 192.168.1.5/24.ip地址加掩码 使用这种格式
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* --mtu=BYTES — 覆盖默认的docker mtu配置
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##配置docker0
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Docker服务默认会创建一个`docker0`接口，它在内核层连通了其他的物理或虚拟网卡，这就将所有容器和本地主机都放到同一个物理网络。
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你可以在配置文件中配置DOCKER_OPTS，然后重启来改变这些参数。
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Docker默认指定了`docker0`的IP地址和子网掩码，让主机和容器之间可以通过网桥相互通信，它还给出了MTU（接口允许接收的最大传输单元），通常是1500bytes，或宿主主机网络路由上支持的默认值，这2个都可以在服务启动的时候进行配置。
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* --bip=CIDR -- IP地址加掩码格式，例如192.168.1.5/24
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* --mtu=BYTES -- 覆盖默认的Docker mtu配置
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也可以在配置文件中配置DOCKER_OPTS，然后重启服务。
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由于目前Docker网桥是Linux网桥，用户可以使用`brctl show`来查看网桥和端口连接信息。
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```
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# 当容器启动后，你可以使用brctl来确认他们是否已经连接到docker0网桥
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$ sudo brctl show
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bridge name bridge id STP enabled interfaces
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docker0 8000.3a1d7362b4ee no veth65f9
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vethdda6
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```
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如果brctl命令没安装的话，在ubuntu中你可以使用apt-get install bridge-utils这个命令来安装
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docker0 网桥设置会在每次创建新容器的时候被使用。docker从可用的地址段中选择一个空闲的ip地址给容器的eth0端口，子网掩码使用网桥docker0的配置，docker主机本身的ip作为容器的网关使用。
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注：`brctl`命令在Debian、Ubuntu中可以使用`sudo apt-get install bridge-utils`来安装。
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每次创建一个新容器的时候，Docker从可用的地址段中选择一个空闲的ip地址分配给容器的eth0端口。Docker主机上接口`docker0`的IP作为所有容器的默认网关。
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```
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$ sudo docker run -i -t --rm base /bin/bash
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$ ip addr show eth0
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@ -28,4 +31,3 @@ default via 172.17.42.1 dev eth0
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172.17.0.0/16 dev eth0 proto kernel scope link src 172.17.0.3
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$ exit
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```
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转发数据包需要在主机上设定ip_forward参数为1,上文介绍过。
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@ -1,8 +1,8 @@
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##工具和示例
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在介绍自定义网络拓扑之前，你可能会对一些外部工具和例子感兴趣：
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https://github.com/jpetazzo/pipework
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||||
Jérôme Petazzoni 创建了一个叫pipework的shell脚本来帮助我们在复杂的场景中完成网络连接
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https://github.com/brandon-rhodes/fopnp/tree/m/playground
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Brandon Rhodes创建了一个完整的docker容器网络拓扑，包含 nat 防火墙，服务包括HTTP, SMTP, POP, IMAP, Telnet, SSH, and FTP:
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工具使用的网络命令跟之前看到非常相似。
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### pipework
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||||
Jérôme Petazzoni编写了一个叫[pipework](https://github.com/jpetazzo/pipework)的shell脚本，可以帮助用户在比较复杂的场景中完成容器的连接。
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### playground
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||||
Brandon Rhodes创建了一个提供完整的Docker容器网络拓扑管理的[Python库](https://github.com/brandon-rhodes/fopnp/tree/m/playground)，包括路由、NAT防火墙；以及一些提供HTTP, SMTP, POP, IMAP, Telnet, SSH, FTP的服务器。
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@ -1,63 +1 @@
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##Docker 如何连接到容器？
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让我们回顾一些基础知识：
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机器需要一个网络接口来发送和接受数据包，路由表来定义如何到达哪些地址段。这里的网络接口可以不是物理接口。
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事实上，每个linxu机器上的lo环回接口（Docker 容器中也有）就是一个完整的linux内核虚拟接口，它直接复制发送缓存中的数据包到接收缓存中。Docker让宿主主机和容器使用特殊的虚拟接口来通信--通信的2端叫“peers“，他们在主机内核中连接在一起，所以能够相互通信。创建他们很简单，前面介绍过了。
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docker创建容器的步骤如下：
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* 创建一对虚拟接口
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* 其中宿主主机一端使用一个名字比如veth65f9，他是唯一的,另外一端桥接到默认的docker0,或其它你指定的桥接网卡。
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* 主机上的veth65f9这种接口映射到新的新容器中的名称通常是eth0,在容器这个隔离的network namespace
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中，它是唯一的，不会有其他接口名字和它冲突。
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* 从主机桥接网卡的地址段中获取一个空闲地址给eth0使用，并设定默认路由到桥接网卡。
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* 完成这些之后，容器就可以使用这eth0虚拟网卡来连接其他容器和其他网络。
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你也可以为特殊的容器设定特定的参数，在docker run的时候使用--net，它有4个可选参数：
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* --net=bridge — .默认连接到docker0网桥。
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* --net=host — 告诉docker不要将容器放到隔离的网络堆栈中。从本质上讲，这个选项告诉docker
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不要容器化容器的网络！尽管容器还是有自己的文件系统、进程列表和资源限制。但使用ip addr命令这样命令就可以知道实际上此时的的容器处于和docker 宿主主机的一样的网络级别，它拥有完全的宿主主机接口访问权限。虽然它不允许容器重新配置主机的网络堆栈，除非--privileged=true — 但是容器进程可以跟其他root进程一样可以打开低数字的端口，可以访问本地网络服务比如D-bus，还可以让容器做一些意想不到的事情，比如重启主机，使用这个选项的时候要非常小心！
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* --net=container:NAME_or_ID —
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||||
告诉docker将新容器的进程放到一个已经存在的容器的网络堆栈中，新容器进程有它自己的文件系统、进程列表和资源限制，但它会和那个已经存在的容器共享ip地址和端口，他们之间来可以通过环回接口通信。
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||||
* --net=none — 告诉docker将新容器放到自己的网络堆栈中，但是不要配置它的网络,
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||||
类似于vmware的host-only。这可以让你创建任何自定义的配置，本文最后一段将介绍 他们。
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||||
下面通过配置一个以--net=none启动的容器，使他达到跟平常一样具有访问网络的权限。来介绍docker是如何连接到容器中的。
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启动一个/bin/bash 指定--net=none
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```
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$ sudo docker run -i -t --rm --net=none base /bin/bash
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root@63f36fc01b5f:/#
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```
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||||
再开启一个新的终端，查找这个容器的进程id，然后创建它的命名空间，后面的ip netns会用到
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```
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$ sudo docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 63f36fc01b5f
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2778
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$ pid=2778
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$ sudo mkdir -p /var/run/netns
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$ sudo ln -s /proc/$pid/ns/net /var/run/netns/$pid
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```
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检查桥接网卡的ip和子网掩码
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```
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$ ip addr show docker0
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21: docker0: ...
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inet 172.17.42.1/16 scope global docker0
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...
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```
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||||
创建一对”peer“接口A和B，绑定A到网桥，并启用它
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```
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$ sudo ip link add A type veth peer name B
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$ sudo brctl addif docker0 A
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$ sudo ip link set A up
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```
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将B放到容器的网络命名空间，命名为eth0,配置一个空闲的ip
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```
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$ sudo ip link set B netns $pid
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$ sudo ip netns exec $pid ip link set dev B name eth0
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$ sudo ip netns exec $pid ip link set eth0 up
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$ sudo ip netns exec $pid ip addr add 172.17.42.99/16 dev eth0
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||||
$ sudo ip netns exec $pid ip route add default via 172.17.42.1
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||||
```
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||||
自此，你又可以像平常一样使用网络了
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||||
当你退出shell后，docker清空容器，容器的eth0随网络命名空间一起被摧毁，A 接口也被自动从docker0取消注册。不用其他命令，所有东西都被清理掉了！
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||||
注意ip netns exec命令，它可以让我们像root一样配置网络命名空间。但在容器内部无法使用，因为统一的安全策略，docker限制容器进程配置自己的网络。使用ip netns exec 可以让我们不用设置--privileged=true就可以完成一些可能带来危险的操作。
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@ -1,37 +1,43 @@
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##映射一个容器端口到宿主主机
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##映射容器端口到宿主主机的实现
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默认情况下，容器可以建立到外部网络的连接，但是外部网络无法连接到容器。所有到外部的连接，源地址都会被伪装成宿主主机的ip地址，iptables的 masquerading来做到这一点。
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||||
默认情况下，容器可以主动访问到外部网络的连接，但是外部网络无法访问到容器。
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### 容器访问外部实现
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||||
容器所有到外部网络的连接，源地址都会被NAT成本地系统的IP地址。这是使用`iptables`的源地址伪装操作实现的。
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查看主机的NAT规则。
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```
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# 查看主机的masquerading规则
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$ sudo iptables -t nat -L -n
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$ sudo iptables -t nat -nL
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...
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Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
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target prot opt source destination
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MASQUERADE all -- 172.17.0.0/16 !172.17.0.0/16
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...
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||||
```
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||||
其中，上述规则将所有源地址在`172.17.0.0/16`网段，目标地址为其他网段（外部网络）的流量动态伪装为从系统网卡发出。MASQUERADE跟传统SNAT的好处是它能动态从网卡获取地址。
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当你希望容器接收外部连接时，你需要在docker run执行的时候就指定对应选项，第五章详细介绍了2种方法：
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* 指定-P --publish-all=true|false 选项会映射dockerfile
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中expose的所有端口，主机端口在49000-49900中随机挑选。当你的另外一个容器需要学习这个端口时候，很不方便。
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* 指定-p SPEC或则 --publish=SPEC,可以指定任意端口从主机映射容器内部
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### 外部访问容器实现
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不管用那种办法，你可以通过查看iptable的 nat表来观察docker 在网络层做了什么操作。
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容器允许外部访问，可以在`docker run`时候通过`-p`或`-P`参数来启用。
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||||
不管用那种办法，其实也是在本地的`iptable`的nat表中添加相应的规则。
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使用`-P`时：
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```
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#使用-P时：
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$ iptables -t nat -L -n
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$ iptables -t nat -nL
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...
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Chain DOCKER (2 references)
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target prot opt source destination
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DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:49153 to:172.17.0.2:80
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#使用-p 80:80时：
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$ iptables -t nat -L -n
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```
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使用`-p 80:80`时：
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```
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$ iptables -t nat -nL
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Chain DOCKER (2 references)
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target prot opt source destination
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DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:80 to:172.17.0.2:80
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```
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注意：
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* 这里看到docker映射了0.0.0.0.它接受主机上的所有接口地址。可以通过-p IP:host_port:container_port 或则 -p
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IP::port 来指定主机上的ip、接口，制定更严格的规则。
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* 如果你希望永久改变绑定的主机ip地址，可以 在dcoker 配置中指定--ip=IP_ADDRESS. 记得重启服务。
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* 这里的规则映射了0.0.0.0，意味着将接受主机来自所有接口的流量。用户可以通过`-p IP:host_port:container_port`或`-p
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IP::port`来指定允许访问容器的主机上的IP、接口等，以制定更严格的规则。
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* 如果希望永久绑定到某个固定的IP地址，可以在Docker 配置文件`/etc/default/docker`中指定`DOCKER_OPTS="--ip=IP_ADDRESS"`，之后重启Docker服务即可生效。
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@ -1,7 +1,11 @@
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##创建一个点到点连接
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默认Docker会将所有容器连接到由docker0提供的虚拟子网，你也可以使用自己创建的网桥。但如果你想要2个特殊的容器之间可以直连通信，而不用去配置复杂的主机网卡桥接。
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##示例：创建一个点到点连接
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默认情况下，Docker会将所有容器连接到由`docker0`提供的虚拟子网中。
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解决办法很简单：创建一对接口，把2个容器放到这对接口中，配置成点到点链路类型。这2个容器就可以直接通信了。首先启动2个容器：
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用户有时候需要2个容器之间可以直连通信，而不用通过主机网桥进行桥接。
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解决办法很简单：创建一对“peer”接口，分别放到2个容器中，配置成点到点链路类型即可。
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首先启动2个容器：
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```
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$ sudo docker run -i -t --rm --net=none base /bin/bash
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root@1f1f4c1f931a:/#
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@ -9,7 +13,7 @@ $ sudo docker run -i -t --rm --net=none base /bin/bash
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root@12e343489d2f:/#
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```
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找到他们的进程号，然后创建他们的 namespace entries
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找到进程号，然后创建网络名字空间的跟踪文件。
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```
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$ sudo docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 1f1f4c1f931a
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2989
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@ -20,7 +24,7 @@ $ sudo ln -s /proc/2989/ns/net /var/run/netns/2989
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$ sudo ln -s /proc/3004/ns/net /var/run/netns/3004
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```
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创建"peer"接口，然后配置路由
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创建一对“peer”接口，然后配置路由
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```
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$ sudo ip link add A type veth peer name B
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@ -34,7 +38,8 @@ $ sudo ip netns exec 3004 ip addr add 10.1.1.2/32 dev B
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$ sudo ip netns exec 3004 ip link set B up
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$ sudo ip netns exec 3004 ip route add 10.1.1.1/32 dev B
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```
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现在这2个容器就可以相互ping通，并成功建立连接。点到点链路不需要子网和子网掩码，使用`ip route`来连接单个ip地址到指定的网络接口。
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如果没有特殊需要你不需要指定`--net=none`来创建点到点链路。
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现在这2个容器就可以相互ping通，并成功建立连接。点到点链路不需要子网和子网掩码。
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还有一个办法就是创建一个只跟主机通信的容器，除非有特殊需求，你可以仅用`--icc=false`来限制主机间的通信。
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此外，也可以不指定`--net=none`来创建点到点链路。这样容器还可以通过原先的网络来通信。
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利用类似的办法，可以创建一个只跟主机通信的容器。但是一般情况下，更推荐使用`--icc=false`来关闭容器之间的通信。
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