15.6.3 容器间通信与服务发现

容器间通信与服务发现#

1. 通信原理#

同一用户自定义桥接网络：容器通过 veth 接入 Linux bridge，使用容器 IP 直连
不同网络：需显式加入多个网络或通过网关/路由转发
DNS：Docker 内置 DNS 127.0.0.11 解析容器名与别名

2. 环境准备与网络创建（示例）#

# 1) 创建自定义网络（带子网）
docker network create --driver bridge --subnet 172.18.0.0/16 ops-net

# 2) 启动两个容器加入同一网络
docker run -d --name web --network ops-net -p 8080:80 nginx:1.25
docker run -d --name api --network ops-net alpine:3.19 sleep 3600

# 3) 在 api 容器内安装工具（安装示例）
docker exec -it api sh -c "apk add --no-cache curl bind-tools"

3. 基于容器 IP 的直连（示例与说明）#

适用于测试；重建容器 IP 可能变化
查看 IP 并访问

# 获取容器 IP
docker inspect -f '{{range.NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}' web

# 在 api 容器内访问 web（替换为上一步 IP）
docker exec -it api curl -s http://172.18.0.3:80 | head -n 2

命令解释
- docker inspect -f：格式化输出容器网络信息
- curl -s：静默请求并输出内容

4. 基于容器名的服务发现（推荐）#

同一自定义网络内，容器名即 DNS 记录
Compose 中使用服务名更稳定

# 容器名解析与访问
docker exec -it api nslookup web
docker exec -it api curl -s http://web:80 | head -n 2

预期效果
- nslookup web 返回 172.18.x.x
- curl 返回 Nginx 欢迎页片段

5. 链接与别名（别名切换示例）#

# 给 web 增加别名 v1（网络别名）
docker network connect --alias v1 ops-net web

# 用别名访问
docker exec -it api curl -s http://v1:80 | head -n 2

说明
- --alias 用于同一网络内多名称解析，便于灰度或多版本共存

6. 跨网络通信（加入多网络）#

# 创建另一个网络
docker network create --driver bridge 172net

# 将 api 加入 172net（多网卡）
docker network connect 172net api

# 查看容器多网卡 IP
docker inspect -f '{{json .NetworkSettings.Networks}}' api | jq .

风险提示
- 多网络路由冲突会导致访问异常，需检查默认路由与子网是否重叠

7. 服务发现常见模式（含反向代理示例）#

DNS 轮询：多个副本共享同一服务名
反向代理：统一入口转发到后端
注册中心：Consul/Etcd/Nacos 提供动态注册

Nginx 反向代理示例（容器内配置）

# /etc/nginx/conf.d/upstream.conf
upstream api_upstream {
    server api:8080;
    server api2:8080;
}

server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://api_upstream;
    }
}

8. 通信排错流程（命令与解释）#

# 1) 网络是否存在
docker network ls

# 2) 容器是否在网络内
docker network inspect ops-net | jq '.[0].Containers'

# 3) 容器内 DNS 是否正常
docker exec -it api cat /etc/resolv.conf
docker exec -it api nslookup web

# 4) 端口是否监听
docker exec -it web ss -lntp | grep ':80'

# 5) 宿主机 NAT 规则（端口映射异常时）
iptables -t nat -L -n | grep 8080

常见故障定位
- DNS 失败：容器不在同一自定义网络
- 连接超时：目标服务未监听或容器进程异常
- 端口映射失败：宿主机端口被占用

9. 练习（含目标与验证）#

1) 练习1：容器名访问
- 目标：api 访问 web
- 验证：docker exec -it api curl -s http://web:80 | head -n 1

2) 练习2：多别名灰度
- 目标：给 web 增加别名 gray
- 验证：docker exec -it api nslookup gray

3) 练习3：跨网络加入
- 目标：为 api 加入第二个网络并查看双 IP
- 验证：docker inspect -f '{{range.NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}} {{end}}' api

10. 生产实践建议#

统一使用自定义网络，避免依赖默认 bridge
生产访问使用服务名 + 反向代理或注册中心
多副本服务配合健康检查与负载均衡
记录网络规划与子网划分，避免重叠冲突