网站建设发言材料,东莞企业公司网站建设,给别人建网站工作行吗,企业网站模板源码免费Docker 网络实现原理
Docker使用Linux桥接#xff0c;在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0)#xff0c;Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址#xff0c;称为Container-IP#xff0c;同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机…Docker 网络实现原理
Docker使用Linux桥接在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0)Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址称为Container-IP同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥这样容器之间就能够通过容器的 Container-IP 直接通信。
Docker网桥是宿主机虚拟出来的并不是真实存在的网络设备外部网络是无法寻址到的这也意味着外部网络无法直接通过 Container-IP 访问到容器。如果容器希望外部访问能够访问到可以通过映射容器端口到宿主主机端口映射即 docker run 创建容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用访问容器的时候就通过[宿主机IP]:[容器端口]访问容器。 docker run -d --name test1 -P nginx #随机映射端口从32768开始
docker run -d --name test2 -p 43000:80 nginx #指定映射端口 #查看容器的输出和日志信息 docker logs 容器的ID/名称 Docker 的网络模式 ●Host容器将不会虚拟出自己的网卡配置自己的IP等而是使用宿主机的IP和端口。 ●Container创建的容器不会创建自己的网卡配置自己的IP而是和一个指定的容器共享IP、端口范围。 ●None该模式关闭了容器的网络功能。 ●Bridge默认为该模式此模式会为每一个容器分配、设置IP等并将容器连接到一个docker0虚拟网桥通过docker0网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。 ●自定义网络
安装Docker时它会自动创建三个网络bridge创建容器默认连接到此网络、 none 、host
docker network ls 或 docker network list #查看docker网络列表
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE 2b4359d229c6 bridge bridge local 0fa580365d39 host host local cc13aa84a223 none null local #使用docker run创建Docker容器时可以用 --net 或 --network 选项指定容器的网络模式
●host模式使用 --nethost 指定。 ●none模式使用 --netnone 指定。 ●container模式使用 --netcontainer:NAME_or_ID 指定。 ●bridge模式使用 --netbridge 指定默认设置可省略。
网络模式详解
1host模式 相当于Vmware中的桥接模式与宿主机在同一个网络中但没有独立IP地址。 Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离如PID Namespace隔离进程Mount Namespace隔离文件系统Network Namespace隔离网络等。 一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。 一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。 但如果启动容器的时候使用host模式那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace 而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等而是使用宿主机的IP和端口。
2container模式 在理解了host模式后这个模式也就好理解了。这个模式指定新创建的容器和已经存在的一个容器共享一个Network Namespace而不是和宿主机共享。 新创建的容器不会创建自己的网卡配置自己的IP而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样两个容器除了网络方面其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。两个容器的进程可以通过lo网卡设备通信。
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash #--name 选项可以给容器创建一个自定义名称 docker inspect -f {{.State.Pid}} 3ed82355f811 #查看容器进程号 ls -l /proc/53247/ns #查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号 3none模式 使用none模式Docker容器拥有自己的Network Namespace但是并不为Docker容器进行任何网络配置。 也就是说这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息。这种网络模式下容器只有lo回环网络没有其他网卡。这种类型的网络没有办法联网封闭的网络能很好的保证容器的安全性。
4bridge模式 bridge模式是docker的默认网络模式不用--net参数就是bridge模式。
相当于Vmware中的 nat 模式容器使用独立network Namespace并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。
1当Docker进程启动时会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中。
2从docker0子网中分配一个IP给容器使用并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。 veth设备总是成对出现的它们组成了一个数据的通道数据从一个设备进入就会从另一个设备出来。因此veth设备常用来连接两个网络设备。
3Docker将 veth pair 设备的一端放在新创建的容器中并命名为 eth0容器的网卡另一端放在主机中 以 veth* 这样类似的名字命名 并将这个网络设备加入到 docker0 网桥中。可以通过 brctl show 命令查看。
4使用 docker run -p 时docker实际是在iptables做了DNAT规则实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL 查看。 5自定义网络
直接使用bridge模式是无法支持指定IP运行docker的例如执行以下命令就会报错 //创建自定义网络 #可以先自定义网络再使用指定IP运行docker docker network create --subnet172.18.0.0/16 --opt com.docker.network.bridge.namedocker1 mynetwork
#docker1 为执行 ifconfig -a 命令时显示的网卡名如果不使用 --opt 参数指定此名称那你在使用 ifconfig -a 命令查看网络信息时看到的是类似 br-110eb56a0b22 这样的名字这显然不怎么好记。 #mynetwork 为执行 docker network list 命令时显示的bridge网络模式名称。
docker run -itd --name test4 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 centos:7 /bin/bash
资源控制
Docker 通过 Cgroup 来控制容器使用的资源配额包括 CPU、内存、磁盘三大方面 基本覆盖了常见的资源配额和使用量控制。 Cgroup 是 ControlGroups 的缩写是 Linux 内核提供的一种可以限制、记录、隔离进程组所使用的物理资源(如 CPU、内存、磁盘 IO 等等) 的机制被 LXC、docker 等很多项目用于实现进程资源控制。Cgroup 本身是提供将进程进行分组化管理的功能和接口的基础结构I/O 或内存的分配控制等具体的资源管理是通过该功能来实现的。
1CPU 资源控制
1设置CPU使用率上限 Linux通过CFSCompletely Fair Scheduler完全公平调度器来调度各个进程对CPU的使用。CFS默认的调度周期是100ms。 我们可以设置每个容器进程的调度周期以及在这个周期内各个容器最多能使用多少 CPU 时间。
使用 --cpu-period 即可设置调度周期使用 --cpu-quota 即可设置在每个周期内容器能使用的CPU时间。两者可以配合使用。 CFS 周期的有效范围是 1ms~1s对应的 --cpu-period 的数值范围是 1000~1000000。 而容器的 CPU 配额必须不小于 1ms即 --cpu-quota 的值必须 1000。 #cpu.cfs_period_uscpu分配的周期(微秒所以文件名中用 us 表示默认为100000。 #cpu.cfs_quota_us表示该cgroups限制占用的时间微秒默认为-1表示不限制。 如果设为50000表示占用50000/10000050%的CPU。
进行CPU压力测试 #!/bin/bash
i0
while true
do
let i
done top #可以看到这个脚本占了很多的cpu资源
#设置50%的比例分配CPU使用时间上限
docker run -itd --name test6 --cpu-quota 50000 centos:7 /bin/bash #可以重新创建一个容器并设置限额或者 cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/3ed82355f81151c4568aaa6e7bc60ba6984201c119125360924bf7dfd6eaa42b/ echo 50000 cpu.cfs_quota_us docker exec -it 3ed82355f811 /bin/bash ./cpu.sh top #可以看到cpu占用率接近50%cgroups对cpu的控制起了效果
#在多核情况下如果允许容器进程完全占用两个 CPU 则可以将 cpu-period 设置为 100000 即 0.1 秒 cpu-quota设置为 2000000.2 秒。
2设置CPU资源占用比设置多个容器时才有效
Docker 通过 --cpu-shares 指定 CPU 份额默认值为1024值为1024的倍数。 #创建两个容器为 c1 和 c2若只有这两个容器设置容器的权重使得c1和c2的CPU资源占比为1/3和2/3。 #分别进入容器进行压力测试 yum install -y epel-release yum install -y stress stress -c 4 #产生四个进程每个进程都反复不停的计算随机数的平方根 #查看容器运行状态动态更新 可以看到在 CPU 进行时间片分配的时候容器 c2 比容器 c1 多一倍的机会获得 CPU 的时间片。 但分配的结果取决于当时主机和其他容器的运行状态 实际上也无法保证容器 c1 一定能获得 CPU 时间片。比如容器 c1 的进程一直是空闲的那么容器 c2 是可以获取比容器 c1 更多的 CPU 时间片的。极端情况下例如主机上只运行了一个容器即使它的 CPU 份额只有 50它也可以独占整个主机的 CPU 资源。
Cgroups 只在容器分配的资源紧缺时即在需要对容器使用的资源进行限制时才会生效。因此无法单纯根据某个容器的 CPU 份额来确定有多少 CPU 资源分配给它资源分配结果取决于同时运行的其他容器的 CPU 分配和容器中进程运行情况。
3设置容器绑定指定的CPU
#先分配虚拟机4个CPU核数 #进入容器进行压力测试 #退出容器执行 top 命令再按 1 查看CPU使用情况。 2对内存使用的限制
//-m(--memory) 选项用于限制容器可以使用的最大内存
//限制可用的 swap 大小 --memory-swap 强调一下--memory-swap 是必须要与 --memory 一起使用的
正常情况下--memory-swap 的值包含容器可用内存和可用 swap。 所以 -m 300m --memory-swap1g 的含义为容器可以使用 300M 的物理内存并且可以使用 700M1G - 300的 swap。
如果 --memory-swap 设置为 0 或者 不设置则容器可以使用的 swap 大小为 -m 值的两倍。 如果 --memory-swap 的值和 -m 值相同则容器不能使用 swap。 如果 --memory-swap 值为 -1它表示容器程序使用的内存受限而可以使用的 swap 空间使用不受限制宿主机有多少 swap 容器就可以使用多少
3对磁盘IO配额控制blkio的限制 --device-read-bps限制某个设备上的读速度bps数据量单位可以是kb、mb(M)或者gb。 例docker run -itd --name test9 --device-read-bps /dev/sda:1M centos:7 /bin/bash
--device-write-bps 限制某个设备上的写速度bps数据量单位可以是kb、mb(M)或者gb。 例docker run -itd --name test10 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash
--device-read-iops 限制读某个设备的iops次数 --device-write-iops 限制写入某个设备的iops次数
#创建容器并限制写速度
#通过dd来验证写速度 dd if/dev/zero oftest.out bs1M count10 oflagdirect #添加oflag参数以规避掉文件系统cache 100 records in 100 records out 10485760 bytes (10 MB) copied, 10.0025 s, 1.0 MB/s #清理docker占用的磁盘空间 docker system prune -a #可以用于清理磁盘删除关闭的容器、无用的数据卷和网络
