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Docker与iptables及实现bridge方式网络隔离与通信操作
站长资源 2024/12/24 佚名
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DDR爱好者之家 Design By 杰米

Docker提供了bridge, host, overlay等多种网络。同一个Docker宿主机上同时存在多个不同类型的网络，位于不同网络中的容器，彼此之间是无法通信的。

Docker容器的跨网络隔离与通信，是借助了iptables的机制。

iptables的filter表中默认分为INPUT, FORWARD和OUTPUT共3个链。

Docker在FORWARD链中（forward到自定义的链），还额外提供了自己的链，以实现bridge网络之间的隔离与通信。

Docker的基本网络配置

Docker与iptables及实现bridge方式网络隔离与通信操作

当 Docker 启动时，会自动在主机上创建一个 docker0 虚拟网桥，实际上是 Linux 的一个 bridge，可以理解为一个软件交换机。它会在挂载到它的网口之间进行转发。

同时，Docker 随机分配一个本地未占用的私有网段中的一个地址给 docker0 接口。比如典型的 172.17.0.1，掩码为 255.255.0.0。此后启动的容器内的网口也会自动分配一个同一网段（172.17.0.0/16）的地址。

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 veth1）。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。

1. Docker在iptables的filter表中的链

在Docker 18.05.0（2018.5）及之后的版本中，提供如下4个chain:

DOCKER

DOCKER-ISOLATION-STAGE-1

DOCKER-ISOLATION-STAGE-2

DOCKER-USER

目前，Docker默认对宿主机的iptables设置规则完整一览，在/etc/sysconfig/iptables文件中

##地址转发表nat中的规则链及默认
*nat
#PREROUTING规则链默认策略是ACCEPT
:PREROUTING ACCEPT [0:0]
#INPUT规则链默认策略是ACCEPT
:INPUT ACCEPT [0:0]
#OUTPUT规则链默认策略是ACCEPT
:OUTPUT ACCEPT [4:272]
#POSTROUTING规则链默认策略是ACCEPT
:POSTROUTING ACCEPT [4:272]
#DOCKER规则链默认策略是ACCEPT
:DOCKER - [0:0]
 
#######################在PREROUTING规则链中添加的规则###########################
##-m表示使用扩展模块进行数据包匹配，到达本机的数据包，如果目标地址类型是本地局域网，则指定到DOCKER链
-A PREROUTING -m addrtype --dst-type LOCAL -j DOCKER
 
#######################在OUTPUT规则链中添加的规则###########################
-A OUTPUT ! -d 127.0.0.0/8 -m addrtype --dst-type LOCAL -j DOCKER
 
#######################在POSTROUTING规则链中添加的规则###########################
##这条规则是为了使容器和外部网络通信
#将源地址为192.168.0.0/20的包（也就是从Docker容器产生的包），并且不是从docker0网卡发出的
#进行源地址转换，转换成主机网卡的地址。
-A POSTROUTING -s 192.168.0.0/20 ! -o docker0 -j MASQUERADE
 
############################在DOCKER规则链中添加的规则###########################
#由docker0接口输入的数据包，返回到调用链；-i指定了要处理来自哪个接口的数据包
-A DOCKER -i docker0 -j RETURN
 
###############################################################################
##规则表中的链及默认策略
*filter
:INPUT DROP [4:160]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [59:48132]
:DOCKER - [0:0]
:DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 - [0:0]
:DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 - [0:0]
:DOCKER-USER - [0:0]
 
############################在FORWARD规则链中添加的规则###########################
##数据包全部指定到DOCKER-USER链
-A FORWARD -j DOCKER-USER
##数据包全部指定到DOCKER-ISOLATION-STAGE-1链
-A FORWARD -j DOCKER-ISOLATION-STAGE-1
 
-A FORWARD -o docker0 -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
##由docker0接口输出的数据包，指定到DOCKER链
-A FORWARD -o docker0 -j DOCKER
##由docker0接口输入的数据包，且不是由docker0接口输出的数据包，允许通过
-A FORWARD -i docker0 ! -o docker0 -j ACCEPT
##由docker0接口输入的数据包，且由docker0接口输出的数据包，允许通过
-A FORWARD -i docker0 -o docker0 -j ACCEPT
 
####################在DOCKER-ISOLATION-STAGE-1规则链中添加的规则#################
##由docker0接口输入的数据包，且不是由docker0接口输出的数据包，指定到DOCKER-ISOLATION-STAGE-2链
##也就是要处理来自docker0的数据包，但是不是由docker0输出的数据包
-A DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 -i docker0 ! -o docker0 -j DOCKER-ISOLATION-STAGE-2
##数据包直接返回到调用链
-A DOCKER-ISOLATION-STAGE-1 -j RETURN
 
####################在DOCKER-ISOLATION-STAGE-2规则链中添加的规则#################
##由docker0接口输出的数据包，丢弃掉
-A DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 -o docker0 -j DROP
##数据包直接返回到调用链
-A DOCKER-ISOLATION-STAGE-2 -j RETURN
 
############################在DOCKER-USER规则链中添加的规则###########################
##直接返回到调用链
-A DOCKER-USER -j RETURN

2. Docker的DOCKER链

仅处理从宿主机到docker0的IP数据包。

3. Docker的DOCKER-ISOLATION链（隔离在不同的bridge网络之间的通信）

可以看到，为了隔离在不同的bridge网络之间的通信，Docker提供了两个DOCKER-ISOLATION阶段实现。

DOCKER-ISOLATION-STAGE-1链过滤源地址是bridge网络（默认docker0）的数据包，匹配的数据包再进入DOCKER-ISOLATION-STAGE-2链处理；

不匹配就返回到父链FORWARD。

在DOCKER-ISOLATION-STAGE-2链中，进一步处理目的地址是bridge网络(默认是docker0)的数据包，匹配的数据包表示该数据包是从一个bridge网络的网桥发出，到另一个bridge网络的网桥，这样的数据包来自其他bridge网络，将被直接DROP；

不匹配的数据包就返回到父链FORWARD继续进行后续处理。

4. Docker的DOCKER-USER链

Docker启动时，会加载DOCKER链和DOCKER-ISOLATION（现在是DOCKER-ISOLATION-STAGE-1）链中的过滤规则，并使之生效。绝对禁止修改这里的过滤规则。

如果用户要补充Docker的过滤规则，强烈建议追加到DOCKER-USER链。

DOCKER-USER链中的过滤规则，将先于Docker默认创建的规则被加载（在上面的规则一览中，DOCKER_USER链被最早APPEND到规则链中），从而能够覆盖Docker在DOCKER链和DOCKER-ISOLATION链中的默认过滤规则。

例如，Docker启动后，默认任何外部source IP都被允许转发，从而能够从该source IP连接到宿主机上的任何Docker容器实例。如果只允许一个指定的IP访问容器实例，可以插入路由规则到DOCKER-USER链中，从而能够在DOCKER链之前被加载。

示例如下：

#只允许192.168.1.1访问容器
iptables -A DOCKER-USER -i docker0 ! -s 192.168.1.1 -j DROP
#只允许192.168.1.0/24网段中的IP访问容器
iptables -A DOCKER-USER -i docker0 ! -s 192.168.1.0/24 -j DROP
#只允许192.168.1.1-192.168.1.3网段中的IP访问容器（需要借助于iprange模块）
iptables -A DOCKER-USER -m iprange -i docker0 ! --src-range 192.168.1.1-192.168.1.3 -j DROP

5. Docker在iptables的nat表中的规则

为了能够从容器中访问其他Docker宿主机，Docker需要在iptables的nat表中的POSTROUTING链中插入转发规则，示例如下：

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.18.0.0/16 -j MASQUERADE

上述配置，还进一步限制了容器实例的IP范围，这是为了区分Docker宿主机上有多个bridge网络的情况。

6. Docker中禁止修改iptables过滤表

dockerd启动时，参数--iptables默认为true，表示允许修改iptables路由表。

要禁用该功能，可以有两个选择：

设置启动参数--iptables=false

修改配置文件/etc/docker/daemon.json，设置"iptables": "false"；然后执行systemctl reload docker重新加载

补充知识：docker网络模式之 default bridge模式

上文提到，docker的网络模式一共有五种，birdge 、host 、overlay、nacvlan、none、Network plugin 六种模式，这里主要介绍网桥（bridge）默认桥接模式。

一、简介

在网络概念中，桥接网络是一种链路层设备，它在网络段之间转发通信。网桥是运行在主机内核上的一个硬件设备或者软件设备。在docker中，桥接网络是使用软件桥接，连接到同一桥接网络上的容器直接可相互通信，而且是全端口的，而与未连接到该桥接网络的容器直接隔离，如此，桥接网络管理同一主机上所有容器的连接与隔离。docker的桥接驱动程序自动在主机上安装规则，同一网桥上的网络可相互通信，不同网桥网络容器相互隔离。

桥接网络适用于同一主机docker daemon生成的容器，对于不同主机daocker daemon的容器间交互，要么使用操作系统级的路由操作，要么使用overlay网络驱动。

当我们启动docker时，systemctl start docker， 一个默认的桥接网络（birbr0）将自动被创建,连接docker daemon 与宿主机器，同时创建一个网络docker0,后续生产的容器将自动连接到该桥接网络（docker0）上。我们可查看本地网桥 , 每创建一个容器，将新建一个桥接，连接容器与默认的桥接网络。

[root@localhost hadoop]# brctl show
bridge name   bridge id        STP enabled   interfaces
docker0     8000.0242b47b550d    no
virbr0     8000.52540092a4f4    yes       virbr0-nic
[root@localhost hadoop]#

网桥 virbr0 连接docker0与宿主机器，在网桥上创建了接口virbr0-nic，该接口接收docker0网络的数据。每生成一个容器，在docker0上新建一个接口，并且docker0的地址被设置成容器的网关。

[root@localhost hadoop]# docker run --rm -tdi nvidia/cuda:9.0-base 
[root@localhost hadoop]# docker ps
CONTAINER ID    IMAGE         COMMAND       CREATED       STATUS       PORTS        NAMES
9f9c2b80062f    nvidia/cuda:9.0-base  "/bin/bash"     15 seconds ago   Up 14 seconds              quizzical_mcnulty
[root@localhost hadoop]# brctl show
bridge name   bridge id        STP enabled   interfaces
docker0     8000.0242b47b550d    no       vethabef17b
virbr0     8000.52540092a4f4    yes       virbr0-nic
[root@localhost hadoop]#

查看本地网络 信息 ifconfig -a

[root@localhost hadoop]# ifconfig -a
docker0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
    inet 192.168.0.1 netmask 255.255.240.0 broadcast 192.168.15.255
    inet6 fe80::42:b4ff:fe7b:550d prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
    ether 02:42:b4:7b:55:0d txqueuelen 0 (Ethernet)
    RX packets 37018 bytes 2626776 (2.5 MiB)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 46634 bytes 89269512 (85.1 MiB)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
 
eno1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
    inet 192.168.252.130 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.252.255
    ether 00:25:90:e5:7f:20 txqueuelen 1000 (Ethernet)
    RX packets 14326014 bytes 17040043512 (15.8 GiB)
    RX errors 0 dropped 34 overruns 0 frame 0
    TX packets 10096394 bytes 3038002364 (2.8 GiB)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
    device memory 0xfb120000-fb13ffff 
 
eth1: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
    ether 00:25:90:e5:7f:21 txqueuelen 1000 (Ethernet)
    RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
    device memory 0xfb100000-fb11ffff 
 
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
    inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0
    inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host>
    loop txqueuelen 0 (Local Loopback)
    RX packets 3304 bytes 6908445 (6.5 MiB)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 3304 bytes 6908445 (6.5 MiB)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
 
oray_vnc: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1200
    inet 172.1.225.211 netmask 255.0.0.0 broadcast 172.255.255.255
    ether 00:25:d2:e1:01:00 txqueuelen 500 (Ethernet)
    RX packets 1944668 bytes 227190815 (216.6 MiB)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 2092320 bytes 2232228527 (2.0 GiB)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
 
vethabef17b: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
    inet6 fe80::e47d:4eff:fe87:39d3 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
    ether e6:7d:4e:87:39:d3 txqueuelen 0 (Ethernet)
    RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 8 bytes 648 (648.0 B)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
 
virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
    inet 192.168.122.1 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.122.255
    ether 52:54:00:92:a4:f4 txqueuelen 0 (Ethernet)
    RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
 
virbr0-nic: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
    ether 52:54:00:92:a4:f4 txqueuelen 500 (Ethernet)
    RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

docker 结合网桥与路由规则，设置同一宿主机器内，各容器间交互，docker 容器桥接网络驱动下，网络接入方式如下图所示：

Docker与iptables及实现bridge方式网络隔离与通信操作

如果启动容器时，指定了端口映射，将内部端口 80 映射到主机端口8080，也可0.0.0.0：8080方式，指定网卡，如下

docker run --rm -ti -p 8080:80 nvidia/cuda:9.0-base

然后查看路由表，

iptables -t nat -vnL

可看到增加了路由转发规则：

[root@localhost hadoop]# iptables -t nat -vnL
Chain PREROUTING (policy ACCEPT 55 packets, 2470 bytes)
 pkts bytes target   prot opt in   out   source        destination     
 161K 8056K PREROUTING_direct all -- *   *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      
 161K 8056K PREROUTING_ZONES_SOURCE all -- *   *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      
 161K 8056K PREROUTING_ZONES all -- *   *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      
  0   0 DOCKER   all -- *   *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      ADDRTYPE match dst-type LOCAL
 
Chain INPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
 pkts bytes target   prot opt in   out   source        destination     
 
Chain OUTPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
 pkts bytes target   prot opt in   out   source        destination     
 3442 258K OUTPUT_direct all -- *   *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      
  0   0 DOCKER   all -- *   *    0.0.0.0/0      !127.0.0.0/8     ADDRTYPE match dst-type LOCAL
 
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
 pkts bytes target   prot opt in   out   source        destination     
  0   0 MASQUERADE all -- *   !docker0 192.168.0.0/20    0.0.0.0/0      
  0   0 RETURN   all -- *   *    192.168.122.0/24   224.0.0.0/24    
  0   0 RETURN   all -- *   *    192.168.122.0/24   255.255.255.255   
  0   0 MASQUERADE tcp -- *   *    192.168.122.0/24  !192.168.122.0/24   masq ports: 1024-65535
  0   0 MASQUERADE udp -- *   *    192.168.122.0/24  !192.168.122.0/24   masq ports: 1024-65535
  0   0 MASQUERADE all -- *   *    192.168.122.0/24  !192.168.122.0/24  
 3442 258K POSTROUTING_direct all -- *   *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      
 3442 258K POSTROUTING_ZONES_SOURCE all -- *   *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      
 3442 258K POSTROUTING_ZONES all -- *   *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      
  0   0 MASQUERADE tcp -- *   *    192.168.0.3     192.168.0.3     tcp dpt:80
 
Chain DOCKER (2 references)
 pkts bytes target   prot opt in   out   source        destination     
  0   0 RETURN   all -- docker0 *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      
  0   0 DNAT    tcp -- !docker0 *    0.0.0.0/0      0.0.0.0/0      tcp dpt:8080 to:192.168.0.3:80

默认的端口类型为 TCP。

二、容器间访问配置

首先启动两个容器，然后进入到容器内，查看个容器IP信息，

[root@localhost hadoop]# docker ps
CONTAINER ID    IMAGE         COMMAND       CREATED       STATUS       PORTS         NAMES
462751a70444    nvidia/cuda:9.0-base  "/bin/bash"     17 minutes ago   Up 17 minutes    0.0.0.0:8080->80/tcp  sad_heyrovsky
9f9c2b80062f    nvidia/cuda:9.0-base  "/bin/bash"     41 minutes ago   Up 41 minutes               quizzical_mcnulty
[root@localhost hadoop]#

我这里启动两个容器，然后调用 docker inspect 容器ID 查看容器IP

docker inspect -f {{.NetworkSettings.IPAddress}} 容器ID

我们这两个容器 为 192.168.0.2 192.168.0.3

进入其中的一个容器, ping 另外一台机器，会发现，仅仅只能采用地址模式才能ping的通 ping 192.168.0.3,

docker exec -ti 9f9c2b80062f /bin/bash

如果采用在/etc/hosts内追加 别名， 然后ping 名字，发现无法ping通。

192.168.0.3 node1

至于原因，下篇将继续讲解用户自定义桥接网络，解决该问题。

以上这篇Docker与iptables及实现bridge方式网络隔离与通信操作就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。

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昨天有一位朋友在大神群里分享，自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。

这里面让他访问的是一个国服的战网网址，com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。

而他在复制这个网址并且进行登录之后，确实是网易的网址，也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情，因为以前都没有出现这样的情况，现在突然提示跳转到国服战网的网址，是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢？

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