Docker的网络与数据管理

Docker的网络管理

1、Docker默认的网络管理

使用下列命令查看Docker中的所有网络。
$ docker network ls

• (1) 创建并启动容器(容器名为networktest,镜像名为ubuntu)，在终端窗口中执行如下命令：
  $ docker run -itd --name=networktest ubuntu
  
• (2)使用网络查看指令查看网络详情：
  $ docker network inspect birdge
  

2、Docker默认的网络管理

• 创建自定义网络
  (1) 创建一个基于bridge驱动的名称为isolated_nw的网络(–driver bridge可以省略，默认使用bridge的驱动创建网络)：
  $ docker network create --driver bridge isolated_nw
  
  (2) 创建网络完成后，查看是否创建成功：
  $ docker network ls
  
  (3) 创建网络完成后，查看所创建网络的详细信息：
  $ docker network inspect isolated_nw
  

• 创建自定义网络启动容器
  (1) 使用isolated_nw网络启动一个容器：
  $ docker run --network=isolated_nw -itd --name=nwtest busybox
  
  (2) 创建网络完成后，查看容器网络的详细信息：
  $ docker inspect nwtest

• 为容器添加网络管理
  (1) 容器已经创建完成，为容器添加其他网络管理方式：
  $ docker network connect bridge nwtest
  

• 断开容器网络连接
  (1) 断开nwtest容器的自定义网络isolated_nw：
  $ docker network disconnect isolated_nw nwtest

容器之间的网络通信

• 创建容器
  (1) 创建两个默认使用bridge网络的容器，容器名分别为container1和container2：
  $ docker run -itd --name=container1 busybox
$ docker run -itd --name=container2 busybox
  
  (2) 创建一个使用自定义的isolated_nw网络的容器，容器名为container3：
  $ docker run --network=isolated_nw -itd --name=container3 busybox
  
  (3) 为container2容器新增一个自定义的isolated_nw网络连接：
  $ docker network connect isolated_nw container2
  
  此时，container2容器同时拥有了bridge和isolated_nw两种网络管理方式
  

• 容器地址查看
  (1) 进入容器container2，使用ifconfig指令查看当前容器被动态分布的IP地址：
  $ docker attach container2
  
  (2) 进入容器container1和container3，使用ifconfig指令查看当前容器被动态分布的IP地址：
  $ docker attach container1
$ docker attach container3
  
  容器的IP地址如下：

容器名	eth0	eth1
container1	172.17.0.4
container2	172.17.0.3	172.18.0.4
container3	172.18.0.3

• 容器通信测试
  (1) 使用命令docker attach container1进入容器container1，使用ping指令连接container3来查看是否能够通信：
  
  在container1容器内不管使用“ping -w 4 IP”还是“ping -w 4 容器名称”的指令都无法连通container3。验证了两个容器不再同一网络环境下，无法通信的判断。
  (2) 使用命令docker attach container2进入容器container2，使用容器IP分别连接container1和container3进行通信测试：
  
  结论：不同容器之间想要相互通信必须在同一个网络环境下；
  默认使用bridge的网络管理的容器可以使用容器IP进行通信，但无法使用容器名进行通信；
  使用自定义网络管理的榕树可以同时使用容器IP和容器名进行通信。

注意事项：

想要在默认网络下使用容器名通信，需要使用–link参数：
$ docker run -itd --name=container4 --link container1:c1 busybox
-itd:指定后台交互方式
–link container1:c1 :将新建的container4容器连接到container1容器且为容器container1定义了别名c1

Docker Swarm集群

1、Docker Swarm的使用

• 环境搭建
  (1) 准备3台ubuntu系统主机，每台主机都需要安装Docker，且docker的版本为1.12及以上：
  (2) 打开虚拟网络编辑器，新添加虚拟网卡VMnet4：

子网IP	子网掩码	网关IP(G)	DHCP	网络类型
192.168.1.0	255.255.255.0	192.168.1.2	否	NET

    (3) 打开主机的网络配置器，修改IP地址和DNS：

主机	IP地址	子网掩码	DNS
Ubuntu	192.168.1.10	255.255.255.0	8.8.8.8
wokr1	192.168.1.11	255.255.255.0	8.8.8.8
work2	192.168.1.12	255.255.255.0	8.8.8.8

    (4) 修改主机名和主机与IP的映射，b并使之生效：
    $ sudo vi /etc/hostname //进入配置文件后删除原来的主机名，修改为新主机名
    $ sudo /etc/init.d/hostname.sh start //使修改后的主机名生效
    $ sudo vi /etc/hosts //进入配置文件后删除原来的映射关系 //修改映射关系为：IP地址 新的主机名
    $ sudo /etc/init.d/networking start //使修改后的映射关系生效

主机	主机名	映射关系
Ubuntu	Manager	192.168.1.10 Manager
wokr1	Work1	192.168.1.11 Work1
work2	Work2	192.168.1.12 Work2

• 创建Docker Swarm集群
  (1) 在名为Manager的Docker机器上创建Docker Swarm集群：
  $ docker swarm init --advertise-addr 192.168.1.10
  
  (2) 在管理节点，使用docker node ls 指令查看集群节点信息：
  

• 创建Docker Swarm集群
  (1) 启动另外两台Docker机器worker1和worker2,分别打开终端窗口，执行集群中加入工作节点的指令：
  $docker swarm join --token SWMTKN-1-0zl5jl17u0odtk29grzm1dju0f8ubd pcg1z4rtyyrd1goon5iq-944d2ybe3zp74srigsi5bjv9k 192.168.1.10:2377docker service ls
  
  
  (2) 再次在集群管理节点上使用docker node ls 指令查看集群节点信息：
  $docker node ls
  

• 向Docker Swarm 集群部署服务
  (1) 使用Docker Hub上自带的alpine镜像为例来部署集群服务：
  $ docker service create --replicas 1 --name helloworld alpine ping docker.com
  

• 查看Docker Swarm 集群中的部署
  (1) 当服务部署完成后，在管理节点上通过docker service ls指令查看当前集群中的服务列表信息：
  $ docker service ls
  
  (2) 使用docker service inspect指令，查看部署的服务具体详情：
  $ docker service inspect helloworld
  
  (3) 使用docker service ps指令查看制定服务在集群节点上的分配和运行情况：
  $ docker service ps helloworld
  

• 更改Docker Swarm 集群服务副本数量
  (1) 在管理节点Manager上，更改服务副本数量：
  $ docker service scale helloword=5
  

• 删除服务
  (1) 在集群管理节点Manager上对于不需要的服务，进行删除：
  $ docker service rm helloworld
  

• 访问服务
  (1) 在集群管理节点Manager上执行docker network ls指令查看网络列表：
  $ docker network ls
  
  在集群中发布任务时，如果没有指定网络，那么默认使用ingress网络连接，实际开发中，则会使用自定义为overlay的驱动网络进行网络管理。
  (2) 在集群管理节点Manager上，a创建以overlay为驱动的自定义网络：
  $ docker network create \
--driver overlay \
my-multi-host-network
  
  (3) 在集群管理节点Manager，部署使用my-multi-host-network网络，服务名为my-web，对外服务端口为80，服务副本数量为2，基于nginx镜像的服务：
  $ docker service create \
--network my-multi-host-network \
--name my-web \
--publish 8080:80
--replicas 2 \
nginx
  
  (4) 在集群管理节点Manager上，使用docker service ps my-web指令查看服务的两个副本运行情况：
  $ docker service ps my-web
  
  (5) 打开外界浏览器，使用任意一台节点机器“IP+8080”端口进行访问：
  
  

Docker数据存储方式

• volumes: 存储在主机文件系统中（在Linux系统下存储在/var/lib/Docker/volumes/目录），并由Docker管理，非Docker进程无法修改文件系统的部分。
• bind mounts:可以存储在主机系统的任意位置，甚至可能是重要的系统文件或目录，在Docker主机或容器上的非Docker进程可以对它们进行任意修改。
• tmpfs mounts:只存储在主机系统的内存中，并没有写入到主机的文件系统中。

Volumes数据卷管理

1、Volumes数据卷使用

• 创建并管理数据卷
  (1) 创建数据卷，在Docker主机终端，通过docker volume create指令创建一个名为my-vol的数据卷：
  $ docker volume create my-vol
  
  (2) 查看本地数据卷列表：
  $ docker volume ls
  
  (3) 核查数据卷，查看my-vol数据卷详情：
  $ docker volume inspect my-vol
  
  (4) 删除数据卷，删除my-vol数据卷：
  $ docker volume rm my-vol
  

• 启动容器并加载数据卷
  (1) 查看本机容器和数据卷，在Docker主机终端，通过docker ps-a和docker volume ls指令查看本地Docker机器上存在的容器和数据卷：
  $ docker ps-a
$ docker volume ls
  
  (2) 确认查看本机Docker文件系统中的容器和数据卷：
  使用root用户，进入/var/lib/docker目录，即Docker默认在本机上的文件系统目录，查看信息。
  $ su
# cd /var/lib/docker
# ll
  
  此时containers和volumes目录为空
  (3) 启动容器挂载数据卷：
  使用docker run 指令创建并启动一个容器，同时挂载一个数据卷。
  $ docker run -d \
-it \
--name devtest \
--mount source=myvol,target=/app \
busybox:latest
  
  也可以使用-v参数关注数据卷：
  $ docker run -d \
-it \
--name devtest \
-v myvol:/app \
busybox:latest
  (4) 再次查看本机容器和数据卷列表：
  $ docker ps-a
$ docker volume ls
  
  
  (5)检查容器详情：
  $ docker inspect
  
  (6)再次确认本机Docker文件系统中的容器和数据卷：
  使用root用户，进入/var/lib/docker目录，即Docker默认在本机上的文件系统目录，然后分别进入containers和volumes目录查看信息。
  $ su
# cd /var/lib/docker
# ll
# cd containers
# ll
# cd volumes
# ll
  

知识点：

• 网络： Docker中默认非集群环境下有三种网络：bridge、host、none
     bridge：容器创建时默认的网络管理方式，实现宿主机与互联网的通信功能。
     host、none：属于无网络，容器添加这两个网络时不能与外界通信。
  Docker Swarm集群网络列表中增加了一个以bridge和overlay为驱动的网络。在集群中发布服务时，如果没有指定网络，那么默认使用ingress网络连接，在实际开发中，则会使用自定义的overlay驱动网络进行服务连接。

• Docker数据存储： 默认情况下，Docker中的数据存放在容器层，有较多的缺点
     当容器不运行的时候，容器中的数据无法持久保持，很难从容器中获取数据；
     当容器与正在运行的主机结合，不能轻易地移动数据；
     容器层需要一个存储驱动程序来管理文件系统，存储驱动程序提供了一个使用Linux内核的联合文件系统，这种额外的抽象化降低了性能。

• –mount的参数

• type (挂载的类型)：可以为bind、volume或tmpfs。

• source (挂载源)：数据卷名称，对匿名数据卷来说，该字段被省略，该字段可以用source或src表示。

• destination (挂载点)：将文件或目录挂载到容器中的具体路径，该字段可用destination、dst或target。

• readonly ：表示只读。

• -v (-volume的缩写) 参数

• 命名卷：第一个字段为数据卷的名称，在给定的主机中是唯一的；
  匿名卷：省略第一个字段。

• 第二个字段为在容器中挂载数据的文件或目录的路径。

• 第三个字段是可选字段，为逗号分隔的参数列表，如ro(readyonly，即只读)

注：–mount的参数的顺序可以改变，-v的参数不能改变。