Dockerネットワークで遊ぶ_その1_同セグPING編

はじめに

ルーター自作でわかるパケットの流れをDockerネットワークで試す
ゆくゆくは実際のマシンを使って何かしてみたい。
たとえば先駆者がすでにやっているような、HTTP上の画像をすり替える悪いルーターの制作とか。

「ルーター自作でわかるパケットの流れ」

ハッシュタグ#router_jisakuで検索すると、同じ本を読んだ人のツイートが確認できる
（本書の巻末に#router_jisakuでつぶやいてシェアしてください、と筆者コメント有り）

本記事は

1. Dockerで１つネットワーク作成する
2. その中に２つLinuxマシンを作る
3. ２つマシン間でPING疎通確認をする

連載情報

連載	内容
その１	〈実践〉同じセグメント内のPING疎通確認
その2	〈コード〉イーサネットヘッダの中身をみてみる
その3	〈コード〉ARP,IP,ICMPの中身をみてみる
その4	〈実践〉IP,TCPをキャプチャする
その5	〈実践）ルーターを準備する
その6	〈実践〉別セグメントのWEBへアクセスをする

検証環境と前提

• Dockerはすでにインストール済み
• Windows 11のPowerShellからdocker ***コマンドを打つ
• DockerコンテナはUbuntuを使う

Dockerネットワークを新規で作る

testnwを新規作成する

docker network create --driver bridge testnw
docker network ls

各コマンドを実行したあとにlsをするのは確認のため。省略可能。

デフォルトではbridgeという名前のネットワークが採用される
環境の汚染や、問題切り分けの観点から、今回の検証はすべてtestnwを使う。（あとでネットワークを追加する予定もある）

Docker コンテナ・ネットワークの理解

Dockerイメージを取得する

本書ではCentOSを使っているが、本記事ではUbuntuを使う

docker image pull ubuntu:latest
docker image ls

Ubuntuを採用した理由は
今後、実機（ラズパイ）を使った遊びもしてみたいので、aptで書き残したいというのと
CentOSのサポート問題があるため（下記）

本書が書かれたのは2011年であるが、2023年現在ではCentOSはサポート終了が予定されている

Ubuntuバージョン確認

今回使用するイメージは、Ubuntuの 22.04.2

cat /etc/issue

Ubuntu 22.04.2 LTS \n \l

Dockerコンテナを立ち上げる

サーバとクライアントを１台ずつ立ち上げる

docker container run -itd --privileged --mount type=bind,source=/d/200_Study/2304_Router_Jisaku,target=/app --net testnw --hostname Server1 --name myserver ubuntu:latest
docker container run -itd --privileged --mount type=bind,source=/d/200_Study/2304_Router_Jisaku,target=/app --net testnw --hostname Client1 --name myclient ubuntu:latest
docker container ls

• 静的ルーティングを変更するために、特権--privilegedを付けている
• /d/200_Study/2304_Router_Jisakuには本書が配布しているソースコードを入れている。そのコードをコンテナ内でmakeして実行する。

必要なパッケージをインストールする

PowerShellのウィンドウを２つ立ち上げて、サーバとクライアントの各コンテナの中に入る

docker container exec -it myserver /bin/bash
docker container exec -it myclient /bin/bash

ネットワーク系のパッケージはサーバ・クライアントの両方に入れておく

apt update
apt install -y iputils-ping traceroute ncat nmap iproute2 net-tools curl dnsutils

今回はどちらもインストールしたが、本来はnet-toolsではなくiproute2が推奨されている模様

make,gccなどプログラミング系のパッケージは、ひとまずクライアントだけに入れておく

apt install -y vim make build-essential

何かしようとしてコマンドが見つからないと怒られたら、その都度apt install xxxすればよい

pingで疎通確認する

クライアントからサーバ（Server1）に向けてpingを打つ

ping Server1

PING Server1 (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from myserver.testnw (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.070 ms

ARPでネットワーク内の機器を確認する

arpでテーブルを見ると、ゲートウェイとサーバの２つが見えている

arp -a

Address                  HWtype  HWaddress           Flags Mask            Iface
myserver.testnw          ether   02:42:ac:12:00:02   C                     eth0
172.18.0.1               ether   02:42:3a:07:58:80   C                     eth0

ネットワークのゲートウェイや所属するコンテナはinspectで調べられる　※一部抜粋

docker network inspect testnw

[
    {
        "Name": "testnw",
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.18.0.0/16",
                    "Gateway": "172.18.0.1"
                }
            ]
            "Containers": {
                "Name": "myserver",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:02",
                "IPv4Address": "172.18.0.2/16",
            },
                "Name": "myclient",
                "MacAddress": "02:42:ac:12:00:03",
                "IPv4Address": "172.18.0.3/16",
            }
        },

糸冬了！！