Docker 容器虚拟化-linux运维-PHP中文网

Docker 容器虚拟化

絕刀狂花

发布： 2025-07-18 09:48:02

原创

362人浏览过

docker容器虚拟化1、虚拟化网络

Network Namespace 是 Linux 内核提供的一种功能，是实现网络虚拟化的关键，它能够创建多个隔离的网络空间，每个空间拥有独立的网络栈信息。无论是虚拟机还是容器，在运行时都仿佛处于独立的网络中。不同Network Namespace的资源是相互不可见的，因此它们之间无法直接通信。

实例1

假设一台物理机有4块物理网卡，可以创建4个名称空间（NS），每个网卡设备可以单独关联到一个特定的名称空间中。

Docker 容器虚拟化这4个网卡分别对应一个唯一的名称空间。各名称空间相互隔离，彼此不可见，因此一个设备对应一个名称空间。

因为与物理网卡绑定，每个名称空间可以直接连接外网，并配置IP地址。

# 容器端网卡if5,ip
[root@localhost ~]# docker run -it --rm busybox/ 
# ip a
1: lo: <loopback> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
4: eth0@if5: <broadcast> mtu 1500 qdisc noqueue 
     link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
# 宿主机网卡if4,ip
[root@localhost ~]# ip a
......
5: veth2d6f8e9@if4: <broadcast> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default 
     link/ether 1a:66:5e:d2:c1:66 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet6 fe80::1866:5eff:fed2:c166/64 scope link 
        valid_lft forever preferred_lft forever 
       # ping外网测试
[root@localhost ~]# docker run -it --rm busybox/ 
# ping www.baidu.com
PING www.baidu.com (182.61.200.7): 56 data bytes
64 bytes from 182.61.200.7: seq=0 ttl=127 time=22.262 ms
64 bytes from 182.61.200.7: seq=1 ttl=127 time=22.218 ms
^C--- www.baidu.com ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 22.218/22.240/22.262 ms

登录后复制

实例2

如果名称空间的数量超过物理网卡的数量，我们可以使用虚拟网卡设备，通过纯软件的方式来模拟一组设备。

Linux内核支持两种级别的设备模拟：二层设备（交换机）和三层设备（路由器）。

Linux内核模拟的二层设备的网络接口设备是成对出现的；Linux内核原生支持二层虚拟网桥设备，即用软件虚拟交换机的功能。如下图所示：

Docker 容器虚拟化此时再创建一个名称空间，并配置相同网段，这两个名称空间可以相互通信，如下图所示：

Docker 容器虚拟化从网络通信的物理设备到网卡都是用纯软件的方式来实现，这种实现方式称为虚拟化网络。

2、单节点容器间通信

如果同一台物理机上的两个容器需要通信，我们可以在该主机上建立一个虚拟交换机，然后让两个容器各自通过纯软件的方式创建一对虚拟网卡，一半在容器上，一半在虚拟交换机上，从而实现通信。如下图所示：

百度虚拟主播

百度智能云平台的一站式、灵活化的虚拟主播直播解决方案

查看详情

Docker 容器虚拟化

# 创建两个容器
[root@localhost ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED          STATUS          PORTS     NAMES
323d804ed27e   busybox   "sh"      3 seconds ago    Up 2 seconds              bus2
2c791ac9dba2   busybox   "sh"      16 seconds ago   Up 16 seconds             bus1
# 查看容器bus1的ip
[root@localhost ~]# docker exec -it bus1 /bin/sh
/ # ip a
1: lo: <loopback> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
6: eth0@if7: <broadcast> mtu 1500 qdisc noqueue 
     link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
# 查看容器bus2的ip
[root@localhost ~]# docker exec -it bus2 /bin/sh
/ # ip a
1: lo: <loopback> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
8: eth0@if9: <broadcast> mtu 1500 qdisc noqueue 
     link/ether 02:42:ac:11:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.3/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
# 用容器bus2ping容器bus1
/ # ping 172.17.0.2
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2): 56 data bytes
64 bytes from 172.17.0.2: seq=0 ttl=64 time=0.100 ms
64 bytes from 172.17.0.2: seq=1 ttl=64 time=0.081 ms
^C--- 172.17.0.2 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 0.081/0.090/0.100 ms

登录后复制

如果容器需要跨交换机通信，该如何操作呢？

我们可以创建两个虚拟交换机，每个交换机连接不同的容器，如下图所示。如果要让C1和C3通信，可以通过名称空间创建一对网卡，一端连接SW1，另一端连接SW2，这样两个交换机就连起来了，C1和C3这两个位于不同交换机的容器就可以实现通信。

Docker 容器虚拟化然而，如果C1和C3不在同一网络中呢？