梗概
容器网络是指为容器（如Docker容器或Kubernetes Pod）提供网络连接能力的技术和解决方案。它解决了容器间通信、容器与外部网络通信以及跨主机容器通信等问题，是容器化应用部署的关键组成部分。
详细说明
容器网络的特点
- 隔离性：每个容器可以拥有独立的网络命名空间
- 可连接性：容器需要能够与其他容器、主机以及外部网络通信
- 可移植性：容器网络配置应当能够在不同环境中保持一致
- 性能：容器网络需要提供高效的网络通信能力
- 安全性：支持网络策略和访问控制，确保容器间通信安全
容器网络模型
1. 桥接模式（Bridge）
- 最常用的容器网络模式
- 在主机上创建虚拟网桥，容器连接到该网桥
- 容器获得私有IP地址，通过NAT与外部通信
- 适用于单机部署的容器应用
2. 主机模式（Host）
- 容器直接使用主机的网络命名空间
- 没有网络隔离，性能最好
- 容器可以直接使用主机网络接口
- 可能导致端口冲突问题
3. Overlay网络
- 用于跨主机容器通信
- 在物理网络之上创建虚拟网络层
- 容器拥有跨主机可路由的IP地址
- 通常使用VXLAN、Geneve等隧道技术实现
4. Macvlan/IPvlan
- 容器直接连接到物理网络
- 为容器分配物理网络中的MAC地址或IP地址
- 高性能，适合需要直接连接到物理网络的场景
- 不需要NAT转换，性能更好
容器网络实现
Docker网络
- bridge：默认网络模式，使用Docker守护进程创建的虚拟网桥
- host：使用主机网络栈
- none：没有网络连接
- container：与另一个容器共享网络命名空间
- 自定义网络：用户创建的网络，提供更好的隔离性和DNS解析
Kubernetes网络
- 基于CNI（容器网络接口）实现
- 每个Pod拥有唯一的IP地址
- Pod内容器共享网络命名空间
- 支持多种网络插件，如Calico、Flannel、Cilium等
- 通过Service和Ingress提供服务发现和负载均衡
容器网络挑战
- 跨主机通信：确保不同主机上的容器可以相互通信
- 网络性能：最小化网络开销，特别是在Overlay网络中
- 服务发现：容器动态创建和销毁，需要动态更新服务注册
- 网络安全：实施网络策略和访问控制
- 网络故障排查：容器网络增加了网络故障排查的复杂性
father:: 计算机网络