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Docker Networking — ネットワーク設定とコンテナー間通信

Docker のネットワークモード、設定、トラブルシューティングに関する包括的なガイダンスです。

使用する場面

ユーザーが次の内容に言及した場合は、必ずこのスキルを使用してください。

• 「docker network」、「コンテナーのネットワーク」
• 「bridge network」、「host network」、「overlay network」
• 「ポートマッピング」、「ポートの公開」
• 「コンテナー間の通信方法」、「コンテナー間通信」
• 「ネットワークに接続できない」、「ネットワークのトラブルシューティング」

ネットワークモードの比較

モード	分離	用途	ホスト間通信？
bridge（デフォルト）	コンテナーレベル	単一ホスト上のコンテナー	❌
host	なし（ホストを共有）	最高のパフォーマンス、分離なし	❌
overlay	コンテナーレベル	Swarm による複数ホスト構成	✅
none	完全	ネットワークが不要な場合	❌
macvlan/ipvlan	MAC/IP レベル	物理 IP を必要とするレガシーアプリ	✅

カスタム bridge ネットワーク（推奨）

# Create a custom network
docker network create --driver bridge mynet

# Run containers on it
docker run -d --name app1 --network mynet nginx:alpine
docker run -d --name app2 --network mynet nginx:alpine

# DNS resolution works automatically
docker exec app1 ping app2    # ✅ responds
docker exec app1 nslookup app2  # ✅ resolves

# Benefits over default bridge:
# - Automatic DNS resolution
# - Container isolation from default bridge
# - Can connect/disconnect at runtime

ポートの公開

# Basic port mapping
docker run -p 8080:80 nginx     # host:8080 → container:80
docker run -p 8080              # random host port → container:8080
docker run -P nginx             # publish all EXPOSE'd ports to random host ports

# Multiple ports
docker run -p 8080:80 -p 8443:443 nginx

# Bind to specific interface
docker run -p 127.0.0.1:8080:80 nginx  # only localhost

サービスディスカバリー

Custom bridge network provides automatic DNS:

┌──────────────────────────────────┐
│  my-network (bridge)             │
│                                  │
│  ┌──────┐  ┌──────┐  ┌──────┐   │
│  │ app1 │  │ app2 │  │  db  │   │
│  └──┬───┘  └──┬───┘  └──┬───┘   │
│     │         │         │        │
│     └─── DNS: app2 → 172.18.0.3 │
│          DNS: db → 172.18.0.4   │
└──────────────────────────────────┘

app1 can connect to db:5432 directly — no IP needed!

overlay ネットワーク（Swarm）

# Create overlay for multi-host
docker network create --driver overlay --attachable my-overlay

# In compose:
networks:
  backend:
    driver: overlay

ネットワークのトラブルシューティング

# Inspect network details
docker network inspect mynet

# Test connectivity from container
docker exec app1 ping -c 3 app2
docker exec app1 nslookup db
docker exec app1 curl http://app2:8080/health

# Check iptables (host)
sudo iptables -t nat -L DOCKER -n

ワークフロー — 推奨設定手順

ステップ 1：要件を確認する：コンテナー間通信が必要か、ポートを公開するか、ホスト間通信が必要かを確認し、ネットワークモードを選択します
ステップ 2：ネットワークを作成する：docker network create --driver bridge mynet
ステップ 3：コンテナーを起動する：docker run -d --network mynet --name db mysql + docker run -d --network mynet --name api myapp
ステップ 4：接続を確認する：docker exec api ping db（サービス名による DNS 解決）
ステップ 5：問題を調査する：docker network inspect mynet → docker exec api nslookup db

注意点 — よくある落とし穴

• デフォルトの bridge では DNS が機能しません：デフォルトの bridge 上にあるコンテナーは、名前で互いを解決できません。→ 対処法：docker network create mynet && docker run --network mynet ... を実行し、常にカスタム bridge ネットワークを使用してください。
• ポートがすでに使用されています：ホストのポート 8080 が使用中の場合、-p 8080:80 は失敗します。→ 対処法：lsof -i :8080 でプロセスを確認します。-p 8081:80 を使用するか、ランダムなホストポートを割り当てるには -p 80 を使用してください。
• Mac ホストのネットワーク制限：Docker Desktop（Mac）での --network host は、Mac ではなく VM のネットワークに接続します。→ 対処法：--network host の代わりに -p でポートを公開してください。
• Swarm なしでの overlay：overlay ネットワークは Swarm モードでのみ機能します。→ 対処法：最初に docker swarm init を実行するか、スタンドアロンコンテナーでは --attachable フラグを追加してください。
• EXPOSE ではポートは公開されません：Dockerfile の EXPOSE はドキュメントとしての指定にすぎません。→ 対処法：ポートに実際にアクセスできるようにするには、必ず -p または Compose の ports: を使用してください。

対応範囲 — 適用できる場面とできない場面

分類	場面	説明
✅ 対応	単一ホスト上のコンテナーネットワーク設定	bridge/host/none モードの選択
✅ 対応	コンテナー間の DNS 通信	カスタム bridge ネットワーク + サービス名による名前解決
✅ 対応	ポートの公開	-p host:container によるポートマッピング
⚠️ 条件付き	ホスト間通信	overlay ネットワーク + Swarm モードが必要
⚠️ 条件付き	macOS の --network host	Linux とは動作が異なるため、代わりに -p を推奨
❌ 対象外	K8s ネットワークポリシー（NetworkPolicy）	docker-production と K8s ドキュメントを使用してください
❌ 対象外	外部ロードバランサー（Nginx/HAProxy）	インフラストラクチャ層の機能です
❌ 対象外	iptables/nftables の詳細設定	Linux ネットワーク管理の機能です

このスキルを使用しない場面

❌ 使用しない	✅ 代わりに使用
Docker の基礎	docker-basics
コンテナーの実行	docker-run
Compose のネットワーク	docker-compose（Compose がネットワークを自動的に作成します）
Kubernetes のネットワーク	K8s のドキュメント

セキュリティと安定性

• インターネットアクセスを許可しないネットワークには、--internal フラグを使用してください。
• overlay ネットワークの通信を暗号化するには、--opt encrypted=true を使用してください。
• 本番環境では --network host を避けてください。ネットワークが分離されません。
• 実行可能なスクリプトは同梱されていません。ガイダンスのみを提供します。

📚 公式ドキュメントの参考資料

ドキュメント	アドレス
Docker ネットワークの概要	https://docs.docker.com/network/
docker network コマンド	https://docs.docker.com/reference/cli/docker/network/
ネットワークドライバー	https://docs.docker.com/network/drivers/
Bridge ネットワーク	https://docs.docker.com/network/bridge/
Overlay ネットワーク	https://docs.docker.com/network/overlay/
ポートの公開	https://docs.docker.com/network/#published-ports

🧭 Docker Skills Journey

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FAQ

Q1: 如何快速上手此技能？ A: 参考上方的快速开始章节，按步骤操作即可。

Q2: 遇到版本不兼容问题怎么办？ A: 检查依赖版本，使用 lock 文件锁定，参考常见陷阱章节。

Q3: 如何在生产环境使用？ A: 参考最佳实践章节，确保配置正确，做好监控和日志。

Q4: 性能如何优化？ A: 参考性能优化相关文档，使用缓存、索引等手段。

Q5: 如何贡献或反馈问题？ A: 在 GitHub 仓库提交 Issue 或 Pull Request。

Q6: 是否支持中文？ A: 支持中文文档和中文注释，详见国内适配章节。