Docker-----网络模式与资源控制管理

文章目录一、docker的四种网络二、docker自定义网络三：Docker资源控制（cpu、内存、IO资源控制）一、docker的四种网络1、host在容器内部创建的两个容器A,B，通过docker0（相当于小型的局域网，为内部容器的网关）进行内部通信；与外部通信地址映射Nat模式物理网卡ens33如果两个内部容器的服务不同，但端口一样，进行外部通信时，进行端口映射成不同的端口进行通信2、con

m0_50854537

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文章目录

一、docker的四种网络

1、host

在容器内部创建的两个容器A,B，通过docker 0（相当于小型的局域网，为内部容器的网关）进行内部通信；与外部通信地址映射Nat模式物理网卡ens33
如果两个内部容器的服务不同，但端口一样，进行外部通信时，进行端口映射成不同的端口进行通信

2、container

创建的容器不会创建自己的网卡、设置IP等，而是和一个指定地容器共享IP、端口范围
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，而是和一个指定地容器共享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、进程列表还是隔离的。两个容器的进程可以通过loo网卡设备通信

3、None

该模式关闭了容器的网络功能
这种网络模式下容器只有lo回环网口，没有其他的网卡。none 模式可以在容器创建时通过-network=none参数指定
这种类型的网络无法联网，但是封闭的网络能很好的保证容器的安全性，提高了安全性。

4、Bridge

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docker虛拟网桥，通过docker0网桥及iptables的nat表配置与宿主机通信
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
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，Docker将veth pair设备的一端挂载在新创建的容器中，并命名为ethO (容器的网卡)，另一端放在主机中，以vethxxx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。

总结

host模式         -net= host                容器和宿主机共享Network namespace（网络名称空间）

containeb模式    -net=container.NAME_or_ID 容器和另外一个容器共享Network namespace（共享ip地址和端口范围）

none模式         -net= none                容器有独立的Network namespace,但并没有对其进行任何网络设置，无法与外部进行交互。如分配veth pair和网桥连接,配置IP等。

bridge模式       -net= bridge              (默认为该模式)

docker 0为虚拟网桥，所有的容器会连接到虚拟网桥上（因为虚拟网桥为它们的虚拟网关），虚拟网桥会结合iptable的规则去进行地址映射，把容器地址段映射为宿主机的地址段，用于和宿主机通讯，最后让宿主机连接外网。

注：以上不需要动手配置，真正需要配置的是自定义网络

二、docker自定义网络

1、查看网络列表

[root@server1 ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
4c67ba8a5d4b   bride    bridge    local
bfbf3cdaf20a   host      host      local
f5b7dfaba49b   none      null      local

2、根据镜像创建容器并指定ip地址

因为本地有镜像，所以无效下载，直接进行操作
会报错：来自守护程序的错误响应，仅在用户定义的网络上支持用户指定的IP地址

[root@server1 ~]# docker run -itd --name test1 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash
11ffd3d0a05f7def137ef2e1d6ed2d77f646032287dbe7b12c3210547860c2c3
docker: Error response from daemon: user specified IP address is supported on user defined networks only.

3、根据镜像创建容器不指定ip地址

会报错：原因已经之前指定IP地址了

[root@server1 ~]# docker run -itd --name test2 --network bridge centos:7 /bin/bash
2f35af2c52a632ac10eefe6ef5836f268626f18aa3060083c9a917bc03823d5c

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED         STATUS        PORTS     NAMES
2f35af2c52a6   centos:7   "/bin/bash"   2 seconds ago   Up 1 second             test2
11ffd3d0a05f   centos:7   "/bin/bash"   2 minutes ago   Created                 test1

[root@server1 ~]# docker start 11ffd3d0a05f
Error response from daemon: user specified IP address is supported on user defined networks only
Error: failed to start containers: 11ffd3d0a05f
#原因：创建运行容器手动指定IP地址，不允许，没有权限，违背ip地址分配规则按顺序配置

查看已运行容器状态

[root@server1 ~]# docker exec -it 2f35af2c52a6 /bin/bash
[root@2f35af2c52a6 /]# yum -y install net-tools
[root@2f35af2c52a6 /]# ifconfig 
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.2  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        ether 02:42:ac:11:00:02  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 2475  bytes 13137917 (12.5 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 2461  bytes 136191 (132.9 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        loop  txqueuelen 1  (Local Loopback)
        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

4、自定义网络固定IP

[root@server1 ~]# docker network create --subnet=172.18.0.0/16 mysub
7b9ff03bf0a3c829b452b5970c2ffca6a44a70fe0e00ca93226514a6a5c224d9

[root@server1 ~]# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
4c67ba8a5d4b   bridge    bridge    local
bfbf3cdaf20a   host      host      local
7b9ff03bf0a3   mysub     bridge    local            # 自定义
f5b7dfaba49b   none      null      local

5、定义分配地址

[root@server1 ~]# docker run -itd --name test3 --net mysub --ip 172.18.0.100 centos:7 /bin/bash
eda31a7db2875e735ade11389ffdd9edd790b6d907a02e0bba188d1f4689acbd

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED          STATUS          PORTS     NAMES
eda31a7db287   centos:7   "/bin/bash"   4 seconds ago    Up 4 seconds              test3
2f35af2c52a6   centos:7   "/bin/bash"   14 minutes ago   Up 14 minutes             test2
11ffd3d0a05f   centos:7   "/bin/bash"   16 minutes ago   Created

查看容器网络地址

[root@server1 ~]# docker exec -it eda31a7db287 /bin/bash
[root@eda31a7db287 /]# yum -y install net-tools
[root@eda31a7db287 /]# ifconfig 
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.18.0.100  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.18.255.255
        ether 02:42:ac:12:00:64  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 1979  bytes 13111519 (12.5 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 1967  bytes 109708 (107.1 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

测试网关

[root@eda31a7db287 /]# ping 172.18.0.1
PING 172.18.0.1 (172.18.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.18.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.067 ms
64 bytes from 172.18.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.034 ms
64 bytes from 172.18.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.036 ms

测试另一个网桥网关

[root@eda31a7db287 /]# ping 172.17.0.1
PING 172.17.0.1 (172.17.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.051 ms
64 bytes from 172.17.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.061 ms
64 bytes from 172.17.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.038 ms

三：Docker资源控制（cpu、内存、IO资源控制）

前言

07年谷歌，可以控制资源分配通过操作系统内核,控制应用程序使用内存资源、cpu资源、文件系统资源等等
cgroup是一种资源控制手段
每个容器相当于一个进程

1、CPU使用率控制

cpu周期: 1s为一个周期的定律，参数值一般为100000 (CPU衡量单位是秒)
假如需要给此容器分配cpu使用率的20%,则参数需要设置为20000,相当于每个周期分配给这个容器0.2s
cpu在一个时刻，只能给一个进程占用

cat /sys/fs/cgroup/qpu/docker/容器ID/qpu.cfs_ quota us

[root@server1 ~]# cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/
[root@server1 docker]# ls
2f35af2c52a632ac10eefe6ef5836f268626f18aa3060083c9a917bc03823d5c
cgroup.clone_children
cgroup.event_control
cgroup.procs
cpuacct.stat
cpuacct.usage
cpuacct.usage_percpu
cpu.cfs_period_us
cpu.cfs_quota_us
cpu.rt_period_us
cpu.rt_runtime_us
cpu.shares
cpu.stat
eda31a7db2875e735ade11389ffdd9edd790b6d907a02e0bba188d1f4689acbd
notify_on_release
tasks

[root@server1 docker]# cd 2f35af2c52a632ac10eefe6ef5836f268626f18aa3060083c9a917bc03823d5c/
[root@server1 2f35af2c52a632ac10eefe6ef5836f268626f18aa3060083c9a917bc03823d5c]# ls
cgroup.clone_children  cpuacct.usage         cpu.rt_period_us   notify_on_release
cgroup.event_control   cpuacct.usage_percpu  cpu.rt_runtime_us  tasks
cgroup.procs           cpu.cfs_period_us     cpu.shares
cpuacct.stat           cpu.cfs_quota_us      cpu.stat
[root@server1 2f35af2c52a632ac10eefe6ef5836f268626f18aa3060083c9a917bc03823d5c]# cat cpu.cfs_quota_us 
-1
# -1代表此容器可以使用的资源不受限制会引发问题，导致某个容器占用资源过大，影响其它容器的性能

2、动态查看cpu使用率

①top

[root@server1 ~]# top

②docker stats

[root@server1 ~]# docker stats
CONTAINER ID   NAME      CPU %     MEM USAGE / LIMIT     MEM %     NET I/O          BLOCK I/O        PIDS
eda31a7db287   test3     0.00%     82.76MiB / 3.686GiB   2.19%     13.1MB / 111kB   139kB / 49.1MB   1
2f35af2c52a6   test2     0.00%     96.35MiB / 3.686GiB   2.55%     13.1MB / 136kB   110MB / 49.8MB   1

# CONTAINER ID      容器ID
# NAME              容器名称
# CPU %             CPU占用
# MEM USAGE         内存占用
# LIMIT             内存最大限制
# MEM %             内存使用率
# NET I/O           IO控制
# BLOCK I/O         BLOCK控制/也是对IO的控制
# PIDS              PID

3、CPU 20%的限定

方式一在创建容器运行进行资源限制
①创建容器

[root@server1 ~]# docker run -itd --name test4 --cpu-quota 20000 centos:7 /bin/bash
5906465b58b809e7a30a63c8fd0aa0f16114fe5d8f006ff5343e0a943b4f3d51

②计算圆周率

[root@server1 ~]# docker exec -it 5906465b58b8 /bin/bash
[root@5906465b58b8 /]# yum -y install bc
[root@5906465b58b8 /]# echo "scale=5000;4*a(1)" | bc -l -q

③另开一个新的会话窗口查看

[root@server1 ~]# top

在这里插入图片描述

方式二对已经存在且在运行时状态的容器进行设置
①查看运行容器

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED             STATUS             PORTS     NAMES
5906465b58b8   centos:7   "/bin/bash"   13 minutes ago      Up 13 minutes                test4
eda31a7db287   centos:7   "/bin/bash"   About an hour ago   Up About an hour             test3
2f35af2c52a6   centos:7   "/bin/bash"   About an hour ago   Up About an hour             test2
11ffd3d0a05f   centos:7   "/bin/bash"   2 hours ago         Created                      test1

②进入容器设置
echo “20000” > 容器完整ID/cpu.cfs quota us

[root@server1 ~]# cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/
[root@server1 docker]# cd eda31a7db2875e735ade11389ffdd9edd790b6d907a02e0bba188d1f4689acbd/
[root@server1 eda31a7db2875e735ade11389ffdd9edd790b6d907a02e0bba188d1f4689acbd]# echo "20000" > cpu.cfs_quota_us 
[root@server1 eda31a7db2875e735ade11389ffdd9edd790b6d907a02e0bba188d1f4689acbd]# cat cpu.cfs_quota_us 
20000

4、设置容器的权重

关闭运行中的容器，不让它们占用资源

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED             STATUS             PORTS     NAMES
5906465b58b8   centos:7   "/bin/bash"   22 minutes ago      Up 22 minutes                test4
eda31a7db287   centos:7   "/bin/bash"   About an hour ago   Up About an hour             test3
2f35af2c52a6   centos:7   "/bin/bash"   2 hours ago         Up 2 hours                   test2
11ffd3d0a05f   centos:7   "/bin/bash"   2 hours ago         Created                      test1

[root@server1 ~]# docker stop 5906465b58b8
5906465b58b8
[root@server1 ~]# docker stop eda31a7db287
eda31a7db287
[root@server1 ~]# docker stop 2f35af2c52a6
2f35af2c52a6

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED             STATUS                        PORTS     NAMES
5906465b58b8   centos:7   "/bin/bash"   23 minutes ago      Exited (137) 56 seconds ago             test4
eda31a7db287   centos:7   "/bin/bash"   About an hour ago   Exited (137) 38 seconds ago             test3
2f35af2c52a6   centos:7   "/bin/bash"   2 hours ago         Exited (137) 9 seconds ago              test2
11ffd3d0a05f   centos:7   "/bin/bash"   2 hours ago         Created

按比例分配设置容器权重，此处权重是所有值相加然后看占用百分比

[root@server1 ~]# docker run -itd --name c1 --cpu-shares 512 centos:7 /bin/bash
24dce68faa2f79b279baca01796df378f8a0f901653a845aa2e593655328eea4

[root@server1 ~]# docker run -itd --name c2 --cpu-shares 1024 centos:7 /bin/bash
7bb762fd67c304472e1360a301523672ebc3cdc9af0eb8aa832360d403382c23

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED             STATUS                       PORTS     NAMES
7bb762fd67c3   centos:7   "/bin/bash"   3 seconds ago       Up 2 seconds                           c2
24dce68faa2f   centos:7   "/bin/bash"   19 seconds ago      Up 18 seconds

复制两个终端、分别进入容器后进行测试，主终端使用docker stats进行查看
①查看容器ID

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED          STATUS                        PORTS     NAMES
7bb762fd67c3   centos:7   "/bin/bash"   8 minutes ago    Up 8 minutes                            c2
24dce68faa2f   centos:7   "/bin/bash"   9 minutes ago    Up 9 minutes                            c1

②两个终端分别进入测试

[root@server1 ~]# docker exec -it 7bb762fd67c3 /bin/bash
[root@7bb762fd67c3 /]# yum -y install epel-release
[root@7bb762fd67c3 /]# yum -y install stress
[root@7bb762fd67c3 /]# stress -c 4
# stress模拟满载线程

[root@server1 ~]# docker exec -it 24dce68faa2f /bin/bash
[root@24dce68faa2f /]# yum -y install epel-release
[root@24dce68faa2f /]# yum -y install stress
[root@24dce68faa2f /]# stress -c 4
# stress模拟满载线程

③查看容器资源占用情况

CONTAINER ID   NAME      CPU %     MEM USAGE / LIMIT     MEM %     NET I/O          BLOCK IO         PIDS
7bb762fd67c3   c2        265.10%   121.1MiB / 3.686GiB   3.21%     21.3MB / 173kB   1.12MB  50MB     7
24dce68faa2f   c1        132.93%   120.8MiB / 3.686GiB   3.20%     21.5MB / 281kB   8.19kB  50.1MB   7

5、限制容器使用的CPU (指定使用第2第4个)

关闭所有运行的容器

[root@server1 ~]# docker stop 7bb762fd67c3
7bb762fd67c3
[root@server1 ~]# docker stop 24dce68faa2f
24dce68faa2f

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED             STATUS                        PORTS     NAMES
7bb762fd67c3   centos:7   "/bin/bash"   45 minutes ago      Exited (137) 27 seconds ago             c2
24dce68faa2f   centos:7   "/bin/bash"   45 minutes ago      Exited (137) 11 seconds ago             c1
5906465b58b8   centos:7   "/bin/bash"   About an hour ago   Exited (137) 50 minutes ago             test4
eda31a7db287   centos:7   "/bin/bash"   2 hours ago         Exited (137) 50 minutes ago             test3
2f35af2c52a6   centos:7   "/bin/bash"   2 hours ago         Exited (137) 49 minutes ago             test2
11ffd3d0a05f   centos:7   "/bin/bash"   3 hours ago         Created

创建容器

[root@server1 ~]# docker run -itd --name c3 --cpuset-cpus 1,3 centos:7 /bin/bash

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED       STATUS                     PORTS     NAMES
d21509f83a1a   centos:7   "/bin/bash"   3 hours ago   Up 3 hours                           c3

[root@server1 ~]# docker exec -it d21509f83a1a /bin/bash
[root@d21509f83a1a /]# yum -y install epel-release
[root@d21509f83a1a /]# yum -y install stress
[root@d21509f83a1a /]# stress -c 2

另开终端查看

[root@server1 ~]# top
top - 04:13:17 up  9:45,  4 users,  load average: 0.43, 0.15, 0.09
Tasks: 223 total,   3 running, 220 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu0  :  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu1  :100.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu2  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu3  :100.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st

6、内存使用上限限制

创建容器

[root@server1 ~]# docker run -itd --name c4 -m 512m centos:7 /bin/bash
4be6941bc10e3bf5603a4e56093e202c4ea78e93a8aecd450c7aac8e2de6e954
[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED         STATUS                     PORTS     NAMES
4be6941bc10e   centos:7   "/bin/bash"   4 seconds ago   Up 3 seconds

查看

[root@server1 ~]# docker stats
CONTAINER ID   NAME      CPU %     MEM USAGE / LIMIT     MEM %     NET I/O         BLOCK I/O         PIDS
4be6941bc10e   c4        0.00%     392KiB / 512MiB       0.07%     648B / 0B       0B / 0B           1

7、docker Io限制

docker的Io限制就是对block的Io进行约束
控制数据量用的较多，其中控制Io次数使用的较少

--device-read-bps :限制读某个设备的bps (数据量，比特率，每秒数据传输速率)
docker run -itd --device-read-bps /dev/sda:30M centos:7 /bin/bash
--device-write-bps:限制写入某个设备的bps (数据量)
docker run -itd --device-write-bps /dev/sda:30M 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)

8、for语句批量删除

批量删除“exit”状态容器

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED         STATUS                     PORTS     NAMES
4be6941bc10e   centos:7   "/bin/bash"   4 minutes ago   Up 4 minutes                         c4
d21509f83a1a   centos:7   "/bin/bash"   3 hours ago     Up 3 hours                           c3
7bb762fd67c3   centos:7   "/bin/bash"   4 hours ago     Exited (137) 3 hours ago             c2
24dce68faa2f   centos:7   "/bin/bash"   4 hours ago     Exited (137) 3 hours ago             c1
5906465b58b8   centos:7   "/bin/bash"   4 hours ago     Exited (137) 4 hours ago             test4
eda31a7db287   centos:7   "/bin/bash"   5 hours ago     Exited (137) 4 hours ago             test3
2f35af2c52a6   centos:7   "/bin/bash"   6 hours ago     Exited (137) 4 hours ago             test2
11ffd3d0a05f   centos:7   "/bin/bash"   6 hours ago     Created                              test1

[root@server1 ~]# for i in `docker ps -a | grep -i exit | awk '{print $1}'`;do docker rm -f $i;done
7bb762fd67c3
24dce68faa2f
5906465b58b8
eda31a7db287
2f35af2c52a6

[root@server1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED         STATUS         PORTS     NAMES
4be6941bc10e   centos:7   "/bin/bash"   5 minutes ago   Up 5 minutes             c4
d21509f83a1a   centos:7   "/bin/bash"   3 hours ago     Up 3 hours               c3