名称: docker-compose-networking 用户可调用: false 描述: 使用当配置Docker Compose中的网络和服务通信时，包括桥接网络、覆盖网络、服务发现和服务间通信。允许工具: [Bash, Read]

Docker Compose 网络配置

掌握 Docker Compose 中的网络配置和服务通信模式，用于构建安全、可扩展的多容器应用程序。

默认桥接网络

Docker Compose 自动为 compose 文件中的所有服务创建一个默认桥接网络：

version: '3.8'

services:
  frontend:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "80:80"
    # 可以使用服务名称作为主机名到达后端

  backend:
    image: node:18-alpine
    command: node server.js
    # 从前端可通过主机名 'backend' 访问

  database:
    image: postgres:15-alpine
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
    # 从后端可通过主机名 'database' 访问

在此设置中：

所有服务可以使用服务名称作为主机名进行通信
前端可以到达后端在 http://backend:3000
后端可以到达数据库在 postgres://database:5432
只有前端的端口 80 暴露给主机

自定义桥接网络

定义自定义网络以实现服务隔离和分段：

version: '3.8'

services:
  frontend:
    image: nginx:alpine
    networks:
      - frontend-network
    ports:
      - "80:80"

  api:
    image: node:18-alpine
    networks:
      - frontend-network
      - backend-network
    environment:
      DATABASE_URL: postgresql://db:5432/app

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      - backend-network
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
      POSTGRES_DB: app
    volumes:
      - db-data:/var/lib/postgresql/data

  cache:
    image: redis:7-alpine
    networks:
      - backend-network
    command: redis-server --appendonly yes
    volumes:
      - redis-data:/data

networks:
  frontend-network:
    driver: bridge
  backend-network:
    driver: bridge
    internal: true

volumes:
  db-data:
  redis-data:

网络隔离：

前端只能到达 API
前端不能直接到达数据库或缓存
API 可以到达所有服务
后端网络是内部的（无外部访问）

网络别名

配置多个主机名以进行服务发现：

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    networks:
      public:
        aliases:
          - website
          - www
          - web-server
      internal:
        aliases:
          - web-internal

  api:
    image: node:18-alpine
    networks:
      public:
        aliases:
          - api-server
          - backend
      internal:
        aliases:
          - api-internal
    depends_on:
      - database

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      internal:
        aliases:
          - db
          - postgres
          - primary-db
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret

networks:
  public:
    driver: bridge
  internal:
    driver: bridge
    internal: true

服务可以通过其任何别名访问：

http://website, http://www, http://web-server 都到达 web 服务
postgresql://db:5432, postgresql://postgres:5432 都到达数据库

静态 IP 地址

为需要稳定网络的服务分配固定 IP 地址：

version: '3.8'

services:
  loadbalancer:
    image: nginx:alpine
    networks:
      app-network:
        ipv4_address: 172.28.1.10
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro

  app-1:
    image: myapp:latest
    networks:
      app-network:
        ipv4_address: 172.28.1.11
    environment:
      APP_ID: "1"

  app-2:
    image: myapp:latest
    networks:
      app-network:
        ipv4_address: 172.28.1.12
    environment:
      APP_ID: "2"

  app-3:
    image: myapp:latest
    networks:
      app-network:
        ipv4_address: 172.28.1.13
    environment:
      APP_ID: "3"

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      app-network:
        ipv4_address: 172.28.1.20
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data

networks:
  app-network:
    driver: bridge
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: 172.28.0.0/16
          gateway: 172.28.1.1

volumes:
  pgdata:

外部网络

连接到在 Compose 外部创建的现有 Docker 网络：

version: '3.8'

services:
  api:
    image: node:18-alpine
    networks:
      - app-network
      - shared-network
    environment:
      DATABASE_URL: postgresql://db:5432/app

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      - app-network
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data

networks:
  app-network:
    driver: bridge

  shared-network:
    external: true
    name: company-shared-network

volumes:
  pgdata:

首先创建外部网络：

docker network create company-shared-network
docker compose up -d

主机网络模式

使用主机网络以获得最大性能（仅限 Linux）：

version: '3.8'

services:
  high-performance-app:
    image: myapp:latest
    network_mode: "host"
    environment:
      BIND_ADDRESS: "0.0.0.0"
      PORT: "8080"
    # 不需要端口映射 - 直接使用主机的网络堆栈

  monitoring:
    image: prometheus:latest
    network_mode: "host"
    volumes:
      - ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml:ro
      - prometheus-data:/prometheus
    command:
      - '--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml'
      - '--storage.tsdb.path=/prometheus'
      - '--web.listen-address=0.0.0.0:9090'

volumes:
  prometheus-data:

注意：主机网络绕过 Docker 网络隔离，通常用于监控工具或高吞吐量应用程序。

服务发现和 DNS

配置 DNS 解析和服务发现：

version: '3.8'

services:
  api:
    image: node:18-alpine
    networks:
      - app-network
    dns:
      - 8.8.8.8
      - 8.8.4.4
    dns_search:
      - company.local
    extra_hosts:
      - "legacy-api.company.local:192.168.1.100"
      - "auth-service.company.local:192.168.1.101"
    environment:
      DATABASE_HOST: database.company.local

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      app-network:
        aliases:
          - database.company.local
          - db.company.local
    hostname: primary-database
    domainname: company.local
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data

networks:
  app-network:
    driver: bridge
    driver_opts:
      com.docker.network.bridge.name: br-company-app

volumes:
  pgdata:

链接容器（遗留）

虽然 links 已弃用，但理解它有助于迁移遗留配置：

version: '3.8'

services:
  # 现代方法 - 使用网络代替
  web:
    image: nginx:alpine
    networks:
      - app-network
    depends_on:
      - api

  api:
    image: node:18-alpine
    networks:
      - app-network
    depends_on:
      - database
    environment:
      # 使用服务名称作为主机名
      DATABASE_URL: postgresql://database:5432/app

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      - app-network
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret

networks:
  app-network:
    driver: bridge

多网络架构

具有多个隔离网络的复杂应用程序：

version: '3.8'

services:
  nginx:
    image: nginx:alpine
    networks:
      - public
    ports:
      - "80:80"
      - "443:443"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro
      - ./ssl:/etc/nginx/ssl:ro
    depends_on:
      - frontend
      - api

  frontend:
    image: react-app:latest
    networks:
      - public
      - frontend-tier
    environment:
      API_URL: http://api:3000

  api:
    image: node-api:latest
    networks:
      - frontend-tier
      - backend-tier
    environment:
      DATABASE_URL: postgresql://postgres:5432/app
      REDIS_URL: redis://cache:6379
      QUEUE_URL: amqp://rabbitmq:5672
    depends_on:
      - database
      - cache
      - queue

  worker:
    image: node-worker:latest
    networks:
      - backend-tier
    environment:
      DATABASE_URL: postgresql://postgres:5432/app
      QUEUE_URL: amqp://rabbitmq:5672
    depends_on:
      - database
      - queue
    deploy:
      replicas: 3

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      - backend-tier
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
      POSTGRES_DB: app
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data

  cache:
    image: redis:7-alpine
    networks:
      - backend-tier
    command: redis-server --appendonly yes
    volumes:
      - redis-data:/data

  queue:
    image: rabbitmq:3-management-alpine
    networks:
      - backend-tier
      - management
    ports:
      - "15672:15672"  # 管理界面
    environment:
      RABBITMQ_DEFAULT_USER: admin
      RABBITMQ_DEFAULT_PASS: secret
    volumes:
      - rabbitmq-data:/var/lib/rabbitmq

  monitoring:
    image: prometheus:latest
    networks:
      - management
    ports:
      - "9090:9090"
    volumes:
      - ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml:ro
      - prometheus-data:/prometheus

networks:
  public:
    driver: bridge
  frontend-tier:
    driver: bridge
    internal: true
  backend-tier:
    driver: bridge
    internal: true
  management:
    driver: bridge

volumes:
  pgdata:
  redis-data:
  rabbitmq-data:
  prometheus-data:

网络分段：

公共: 面向互联网的服务（nginx, 前端）
前端层: 前端和 API 通信
后端层: API, 工作者, 数据库, 缓存, 队列
管理: 监控和管理工具

端口发布策略

控制服务如何暴露端口：

version: '3.8'

services:
  # 短语法 - 主机:容器
  web:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "80:80"
      - "443:443"
    networks:
      - public

  # 长语法，指定协议
  api:
    image: node:18-alpine
    ports:
      - target: 3000
        published: 3000
        protocol: tcp
        mode: host
    networks:
      - app-network

  # 随机主机端口
  app:
    image: myapp:latest
    ports:
      - "3000"  # Docker 分配随机主机端口
    networks:
      - app-network

  # 绑定到特定主机接口
  admin:
    image: admin-panel:latest
    ports:
      - "127.0.0.1:8080:80"  # 仅可从本地主机访问
    networks:
      - admin-network

  # UDP 协议
  dns:
    image: bind9:latest
    ports:
      - "53:53/udp"
      - "53:53/tcp"
    networks:
      - dns-network

  # 端口范围
  streaming:
    image: rtmp-server:latest
    ports:
      - "1935:1935"
      - "8080-8089:8080-8089"
    networks:
      - streaming-network

networks:
  public:
  app-network:
  admin-network:
    internal: true
  dns-network:
  streaming-network:

容器通信模式

请求-响应模式

version: '3.8'

services:
  gateway:
    image: nginx:alpine
    networks:
      - frontend
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./nginx-gateway.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro

  service-a:
    image: service-a:latest
    networks:
      - frontend
      - backend
    environment:
      SERVICE_B_URL: http://service-b:8080
      DATABASE_URL: postgresql://db:5432/service_a

  service-b:
    image: service-b:latest
    networks:
      - frontend
      - backend
    environment:
      DATABASE_URL: postgresql://db:5432/service_b

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      - backend
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data

networks:
  frontend:
    driver: bridge
  backend:
    driver: bridge
    internal: true

volumes:
  pgdata:

发布-订阅模式

version: '3.8'

services:
  publisher:
    image: publisher:latest
    networks:
      - messaging
    environment:
      REDIS_URL: redis://redis:6379
    depends_on:
      - redis

  subscriber-1:
    image: subscriber:latest
    networks:
      - messaging
    environment:
      REDIS_URL: redis://redis:6379
      SUBSCRIBER_ID: "1"
    depends_on:
      - redis

  subscriber-2:
    image: subscriber:latest
    networks:
      - messaging
    environment:
      REDIS_URL: redis://redis:6379
      SUBSCRIBER_ID: "2"
    depends_on:
      - redis

  redis:
    image: redis:7-alpine
    networks:
      - messaging
    command: redis-server --appendonly yes
    volumes:
      - redis-data:/data

networks:
  messaging:
    driver: bridge
    driver_opts:
      com.docker.network.bridge.enable_icc: "true"

volumes:
  redis-data:

网络故障排除配置

启用调试和监控：

version: '3.8'

services:
  app:
    image: myapp:latest
    networks:
      app-network:
        aliases:
          - primary-app
    cap_add:
      - NET_ADMIN
      - NET_RAW

  debug:
    image: nicolaka/netshoot:latest
    networks:
      - app-network
    command: sleep infinity
    cap_add:
      - NET_ADMIN
      - NET_RAW
    stdin_open: true
    tty: true

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      app-network:
        aliases:
          - db
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret

networks:
  app-network:
    driver: bridge
    driver_opts:
      com.docker.network.bridge.enable_ip_masquerade: "true"
      com.docker.network.driver.mtu: "1500"
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: 172.28.0.0/16

调试命令：

# 进入调试容器
docker compose exec debug bash

# 测试连通性
ping app
curl http://app:8080/health

# 检查 DNS 解析
nslookup app
dig app

# 网络扫描
nmap -p- app

# 路由追踪
traceroute app

# 监控流量
tcpdump -i eth0 -n

IPv6 网络

启用 IPv6 支持：

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    networks:
      - ipv6-network
    ports:
      - "80:80"

  api:
    image: node:18-alpine
    networks:
      ipv6-network:
        ipv6_address: 2001:db8:1::10

  database:
    image: postgres:15-alpine
    networks:
      ipv6-network:
        ipv6_address: 2001:db8:1::20
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret

networks:
  ipv6-network:
    driver: bridge
    enable_ipv6: true
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: 172.28.0.0/16
        - subnet: 2001:db8:1::/64

何时使用此技能

使用 docker-compose-networking 当您需要：

为多容器应用程序配置自定义网络拓扑
实施网络分段和服务隔离
设置服务发现和服务间通信
设计具有前端/后端分离的安全网络架构
配置服务的静态 IP 地址
连接到外部 Docker 网络
实现复杂的微服务通信模式
排除网络连接问题
配置 DNS 解析和主机名别名
设置发布-订阅或消息队列架构
启用 IPv6 网络
通过主机网络优化网络性能
配置端口发布和暴露策略

最佳实践

使用自定义网络进行隔离：始终创建自定义网络，而不是仅依赖默认网络，以获得更好的安全性和组织性。
实施网络分段：将前端、后端和数据层分离到不同的网络中，以限制攻击面。
使用内部网络：将后端网络标记为 internal: true，以防止外部访问敏感服务，如数据库。
优先使用服务名称而非 IP：使用 Docker 的内置 DNS 和服务名称，而不是硬编码 IP 地址，以提高可维护性。
配置健康检查：实施健康检查，确保服务在路由流量之前准备就绪。
使用网络别名：为服务定义有意义的别名，以支持多种命名约定和更轻松的迁移。
除非必要，避免主机网络：默认使用桥接网络；主机网络应仅用于特定的性能要求。
记录网络架构：清楚地注释您的网络设计，并记录哪些服务可以相互通信。
明智使用 Depends_on：将 depends_on 与健康检查结合使用，确保服务以正确的顺序启动。
实施最小权限：只暴露绝对需要从 Docker 网络外部访问的端口。
使用环境变量配置 URL：通过环境变量配置服务端点，以便在不同环境之间灵活配置。
测试网络隔离：定期验证服务只能通过预期的网络路径通信。
配置适当的 MTU：根据您的网络基础设施设置 MTU 值，以避免分片问题。
为共享资源使用外部网络：当多个 Compose 项目需要通信时，使用外部网络而不是重复服务。
监控网络性能：使用工具如 docker stats 和专用监控容器来跟踪网络使用情况和识别瓶颈。

常见陷阱

公开所有服务：不要为只应内部访问的服务发布端口；使用网络而不是端口发布。
硬编码 IP 地址：除非绝对必要，避免静态 IP 地址；依赖服务发现。
仅使用默认网络：不创建自定义网络会错过适当的隔离机会。
忽略网络模式：为您的用例使用错误的网络模式（桥接 vs 主机 vs 覆盖）可能导致连接或性能问题。
缺少网络依赖：未正确配置 depends_on 可能导致服务在尝试连接到不可用服务时失败。
过度使用主机网络：不必要地使用 network_mode: host 会破坏容器隔离和可移植性。
不使用内部网络：未将后端网络标记为内部，会暴露数据库和敏感服务。
混合网络模式：在使用 network_mode: host 时尝试发布端口或连接到网络会导致配置错误。
循环网络依赖：创建形成循环的网络依赖关系会阻止容器正常启动。
忽略 DNS 配置：未正确配置 DNS 可能导致容器化应用程序中的名称解析失败。
子网冲突：使用与主机或其他 Docker 网络冲突的 IP 范围会导致路由问题。
不测试网络策略：假设网络隔离有效而不测试，可能会留下安全漏洞。
暴露管理界面：发布管理端口（如 RabbitMQ、Redis、PostgreSQL）而没有身份验证或 IP 限制。
使用链接而非网络：已弃用的 links 功能应替换为现代网络配置。
忽略网络驱动选项：未配置驱动选项如 MTU 或 IP 伪装，可能导致生产中的微妙连接问题。

DockerCompose网络配置Skill docker-compose-networking

名称: docker-compose-networking 用户可调用: false 描述: 使用当配置Docker Compose中的网络和服务通信时，包括桥接网络、覆盖网络、服务发现和服务间通信。允许工具: [Bash, Read]

Docker Compose 网络配置

默认桥接网络

自定义桥接网络

网络别名

静态 IP 地址

外部网络

主机网络模式

服务发现和 DNS

链接容器（遗留）

多网络架构

端口发布策略

容器通信模式

请求-响应模式

发布-订阅模式

网络故障排除配置

IPv6 网络

何时使用此技能

最佳实践

常见陷阱

资源

官方文档

网络故障排除

架构模式

工具

名称: docker-compose-networking 用户可调用: false 描述: 使用当配置Docker Compose中的网络和服务通信时，包括桥接网络、覆盖网络、服务发现和服务间通信。 允许工具: [Bash, Read]

Docker Compose 网络配置

默认桥接网络

自定义桥接网络

网络别名

静态 IP 地址

外部网络

主机网络模式

服务发现和 DNS

链接容器（遗留）

多网络架构

端口发布策略

容器通信模式

请求-响应模式

发布-订阅模式

网络故障排除配置

IPv6 网络

何时使用此技能

最佳实践

常见陷阱

资源

官方文档

网络故障排除

架构模式

工具

名称: docker-compose-networking 用户可调用: false 描述: 使用当配置Docker Compose中的网络和服务通信时，包括桥接网络、覆盖网络、服务发现和服务间通信。允许工具: [Bash, Read]