Dockerのネットワーク設定の基本（bridge/host/none）

やりたかったこと

docker-composeでNginx + Node.js + MySQLの3コンテナ構成を動かそうとした。NginxからNode.jsにリクエストを転送したら 502 Bad Gateway が出て、コンテナ名でアクセスしているのになぜ通らないのか全然わからなかった。調べているうちにDockerのネットワークの仕組みを理解していなかったのが原因だと気づいた。

環境

OS: Ubuntu 22.04 LTS
Docker: 24.0.5
docker compose: v2.20.2

試したこと・うまくいかなかったこと

最初のdocker-compose.ymlはこんな感じだった。

services:
  nginx:
    image: nginx:1.25
    ports:
      - "80:80"
  app:
    image: node:18-alpine
    command: node server.js

Nginxの設定ファイルに proxy_pass http://app:3000; と書いたが、502が出続けた。docker exec でNginxコンテナに入って curl http://app:3000 を叩いたら Could not resolve host: app と出た。コンテナ名でDNSが解決できていなかった。

調べると、デフォルトのbridgeネットワークではコンテナ名でのDNS解決が使えないことがわかった。カスタムネットワークが必要だった。

ネットワークの種類

bridge（デフォルト）

docker run でネットワークを指定しないと自動で使われる。

docker run -d --network bridge nginx

コンテナ同士はIPアドレスで通信できるが、コンテナ名では通信できない
ホストとは別のネットワーク空間

host

docker run -d --network host nginx

ホストのネットワークをそのまま使う
-p によるポートマッピング不要
Linuxのみ対応。MacやWindowsのDocker Desktopでは動作しない

none

docker run -d --network none nginx

ネットワークなし。外部との通信が完全に遮断される
セキュリティ要件で外部通信を禁止したいコンテナに使う

カスタムネットワークでコンテナ名を使う

カスタムネットワークを作成すると、同一ネットワーク内のコンテナがコンテナ名でDNS解決できるようになる。

docker network create mynetwork
docker run -d --network mynetwork --name app1 nginx
docker run -d --network mynetwork --name app2 nginx

# app1のコンテナ内からapp2にアクセス
docker exec app1 curl http://app2

docker-composeでのネットワーク設定

docker-composeは同一ファイル内のサービスを同じカスタムネットワークに自動で接続する。だからコンテナ名でのDNS解決が最初から使える。

services:
  nginx:
    image: nginx:1.25
    ports:
      - "80:80"
    networks:
      - frontend

  app:
    image: node:18-alpine
    command: node server.js
    networks:
      - frontend
      - backend

  db:
    image: mysql:8.0
    networks:
      - backend

networks:
  frontend:
  backend:

この構成だと app からは db という名前でMySQLに接続でき、外部からはdbに直接アクセスできない。

よく使うコマンド

docker network ls                              # ネットワーク一覧
docker network inspect mynetwork              # 詳細（どのコンテナが参加しているか）
docker network create mynetwork               # ネットワーク作成
docker network rm mynetwork                   # ネットワーク削除
docker network connect mynetwork コンテナ名    # 起動中のコンテナをネットワークに追加
docker network disconnect mynetwork コンテナ名 # ネットワークから切断

ハマったポイント

デフォルトbridgeネットワークではコンテナ名でDNSが引けない。docker run で繋いだコンテナ間で通信しようとすると詰まるのはこれが原因だった
docker-composeはデフォルトでカスタムネットワーク（プロジェクト名_default）を自動作成するが、手動の docker run ではそのネットワークに参加しない。compose外からcomposeのコンテナに名前でアクセスしようとして通らなかった
--network host はMac/WindowsのDocker Desktopでは動かない。Linuxのみ。これを知らずにローカル（Mac）で試して動いたスクリプトがVPS（Linux）で挙動が違ってしばらく混乱した
502 Bad Gateway の原因がネットワーク設定だとわかるまで2時間かかった。docker exec でコンテナ内から curl を叩いて Could not resolve host を確認するのが最速の切り分け方法