运行容器为什么要使用端口映射？
默认情况下，容器使用的ip是172.17.0.0/16网段的，外界的用户只能访问宿主机的10.0.0.0/24网段，无法访问172.17.0.0/16网段。我们运行容器的目的：是希望运行在容器中的服务，能够被外界访问，这里就涉及到了外网10.0.0.0/24到容器内网172.17.0.0/16网段的转换，所以需要做端口映射。
现在我开启并进入一个容器，查看其ip地址，可以看到容器centos6.8的ip为172.17.0.2
[root@docker01 ~]# docker run -it centos:6.8
[root@8a89c3a541c4 /]# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 02:42:AC:11:00:02
inet addr:172.17.0.2 Bcast:172.17.255.255 Mask:255.255.0.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:12 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:1016 (1016.0 b) TX bytes:0 (0.0 b)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1
RX bytes:0 (0.0 b) TX bytes:0 (0.0 b)
[root@8a89c3a541c4 /]#
在windows上（外网）访问是不行的，因为它是宿主机中的容器，无法直接与外网链接，如下ping
[e:\~]$ ping 172.17.0.2
正在 Ping 172.17.0.2 具有 32 字节的数据:
请求超时。
172.17.0.2 的 Ping 统计信息:
数据包: 已发送 = 1，已接收 = 0，丢失 = 1 (100% 丢失)，
^C
[e:\~]$
为了使外网能够访问宿主机中的容器，就要使用到容器端口映射的方法，指定映射(docker 自动添加一条iptables规则实现端口映射)
-p hostPort:containerPort #一个ip的情况下映射
-p ip:hostPort:containerPort #绑定多个ip时，指定ip和port映射到容器的端口
-p ip::containerPort(随机端口) #多个ip时，指定ip随机端口映射到容器的端口
-p hostPort:containerPort:udp #指定端口映射协议
-p 81:80 -p 443:443 #可以指定多个-p 随机映射
docker run -P #（随机端口）
这里我启动一个Nginx容器，宿主机的端口80映射到容器端口80：
[root@docker01 ~]# docker run -d -p 80:80 nginx:latest
86a8b65b92386f0e42aeb5375c5173b366be9da9641f16dffd86121cf39268ea
[root@docker01 ~]# netstat -lntup
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name
tcp 0 0 10.0.0.11:11211 0.0.0.0:* LISTEN 1075/memcached
tcp 0 0 0.0.0.0:4369 0.0.0.0:* LISTEN 1/systemd
tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN 1082/sshd
tcp 0 0 0.0.0.0:15672 0.0.0.0:* LISTEN 1083/beam.smp
tcp 0 0 127.0.0.1:25 0.0.0.0:* LISTEN 1423/master
tcp 0 0 0.0.0.0:25672 0.0.0.0:* LISTEN 1083/beam.smp
tcp 0 0 10.0.0.11:3306 0.0.0.0:* LISTEN 1292/mysqld
tcp6 0 0 ::1:11211 :::* LISTEN 1075/memcached
tcp6 0 0 :::80 :::* LISTEN 2205/docker-proxy
tcp6 0 0 :::22 :::* LISTEN 1082/sshd
tcp6 0 0 ::1:25 :::* LISTEN 1423/master
tcp6 0 0 :::5672 :::* LISTEN 1083/beam.smp
udp 0 0 10.0.0.11:11211 0.0.0.0:* 1075/memcached
udp 0 0 0.0.0.0:123 0.0.0.0:* 771/chronyd
udp 0 0 127.0.0.1:323 0.0.0.0:* 771/chronyd
udp6 0 0 ::1:11211 :::* 1075/memcached
udp6 0 0 ::1:323 :::* 771/chronyd
[root@docker01 ~]#
同时在iptables中进行查看（最后一条），tcp dpt:80 to:172.17.0.2:80，在宿主机防火墙中所有从80端口进来的请求都会映射到容器172.17.0.2:80：
[root@docker01 ~]# iptables -t nat -L -n
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DOCKER all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 ADDRTYPE match dst-type LOCAL
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DOCKER all -- 0.0.0.0/0 !127.0.0.0/8 ADDRTYPE match dst-type LOCAL
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
MASQUERADE all -- 172.17.0.0/16 0.0.0.0/0
MASQUERADE tcp -- 172.17.0.2 172.17.0.2 tcp dpt:80
Chain DOCKER (2 references)
target prot opt source destination
RETURN all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:80 to:172.17.0.2:80
[root@docker01 ~]#
同时可通过docker inspect containerName查看容器的详细信息
[root@docker01 ~]# docker inspect 86a8b65b9238
[
{
"Id": "86a8b65b92386f0e42aeb5375c5173b366be9da9641f16dffd86121cf39268ea",
"Created": "2019-07-24T01:07:54.419925553Z",
"Path": "nginx",
"Args": [
"-g",
"daemon off;"
],
.
.
.
省略部分
.
.
"Networks": {
"bridge": {
"IPAMConfig": null,
"Links": null,
"Aliases": null,
"NetworkID": "4b698436944d7da202d81fcd7275bdbc073f07e852813c6052d956a78d58d389",
"EndpointID": "565e396bc726166c4a7e797e1f5872800250c7d61ede7fb9c60d437682b637d5",
"Gateway": "172.17.0.1",
"IPAddress": "172.17.0.2",
"IPPrefixLen": 16,
"IPv6Gateway": "",
"GlobalIPv6Address": "",
"GlobalIPv6PrefixLen": 0,
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
"DriverOpts": null
}
}
[root@docker01 ~]# curl -I 172.17.0.2
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.17.1
Date: Wed, 24 Jul 2019 01:17:48 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Tue, 25 Jun 2019 12:19:45 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5d121161-264"
Accept-Ranges: bytes
[root@docker01 ~]#
在windows（外网）访问宿主机ip：10.0.0.11，即可访问到容器中的nginx：
image.png
成功映射后，我们来看看docker的网络原理
image.png
宿主机上有两块网卡：eth0（外网），docker0（内网），当docker服务启动时，会自动创建一个桥接网卡docker0（172.17.0.1），同时也会出现一个网桥docker0（通过brctl show查看，若出现-bash: brctl: command not found，则先安装bridge-utils，yum install bridge-utils），将所有docker的虚拟网卡（docker自动创建虚拟网卡）连接到docker0网桥上，docker容器启动时会按照顺序分配ip，如：172.17.0.2，172.17.0.3，172.17.0.4，172.17.0.5，.....
[root@docker01 ~]# ifconfig
docker0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 172.17.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 172.17.255.255
inet6 fe80::42:ff:fe5c:436f prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 02:42:00:5c:43:6f txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 21 bytes 1844 (1.8 KiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 38 bytes 2761 (2.6 KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
.
.
.
省略部分
.
.
[root@docker01 ~]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
docker0 8000.0242005c436f no veth1faf6fe
veth388cccb
vethc734548
为什么docker容器能与外网互通呢？
[root@docker01 ~]# docker run -it centos:6.8 /bin/bash
[root@c1288955af2a /]# curl -I www.baidu.com
HTTP/1.1 200 OK
Accept-Ranges: bytes
Cache-Control: private, no-cache, no-store, proxy-revalidate, no-transform
Connection: Keep-Alive
Content-Length: 277
Content-Type: text/html
Date: Wed, 24 Jul 2019 02:15:38 GMT
Etag: "575e1f60-115"
Last-Modified: Mon, 13 Jun 2016 02:50:08 GMT
Pragma: no-cache
Server: bfe/1.0.8.18
[root@c1288955af2a /]#
linux内核起关键性的作用，内核将容器的桥接网卡信号转发到eth0上，然后eth0与外网互通，其中net.ipv4.ip_forward=1用来配置转发
[root@docker01 ~]# sysctl -a|grep ipv4|grep ip_forward
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.ip_forward_use_pmtu = 0
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.all.stable_secret"
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.default.stable_secret"
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.docker0.stable_secret"
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.eth0.stable_secret"
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.eth1.stable_secret"
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.lo.stable_secret"
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.veth1faf6fe.stable_secret"
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.veth388cccb.stable_secret"
sysctl: reading key "net.ipv6.conf.vethc734548.stable_secret"
systemctl restart docker，当重启docker时内核将net.ipv4.ip_forward 临时调整为1，为了让这个内核参数永久生效，可将该配置放到内核配置文件中：
[root@docker01 ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
然后重新生效内核参数：
[root@docker01 ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1
[root@docker01 ~]#
