# Docker 中怎么搭建 Overlay 網絡
## 1. Overlay 網絡概述
### 1.1 什么是 Overlay 網絡
Overlay 網絡是一種構建在現有物理網絡之上的虛擬網絡層，它通過封裝技術（如 VXLAN、GRE 等）在底層網絡上創建一個邏輯網絡。在 Docker 環境中，Overlay 網絡允許多個 Docker 主機上的容器相互通信，就像它們在同一個網絡中一樣。
關鍵特性：
- 跨主機容器通信
- 網絡隔離
- 自動服務發現
- 加密通信（可選）
### 1.2 Overlay 網絡的應用場景
1. **多主機容器通信**：當容器分布在多個 Docker 主機上時
2. **微服務架構**：服務需要跨節點相互發現和通信
3. **混合云環境**：容器運行在不同云提供商或數據中心的場景
4. **網絡隔離需求**：不同項目/團隊需要獨立的網絡空間
## 2. 搭建前的準備工作
### 2.1 環境要求
- **Docker 版本**：17.06 或更高版本（推薦最新穩定版）
- **操作系統**：支持 Docker Engine 的 Linux 發行版
- **網絡配置**：
- 主機間 TCP/UDP 端口可達（默認 2377/tcp, 7946/udp, 4789/udp）
- 關閉防火墻或配置適當規則
### 2.2 初始化 Docker Swarm 集群
Overlay 網絡需要 Docker Swarm 模式支持，首先初始化 Swarm：
```bash
# 在第一個節點上初始化 Swarm
docker swarm init --advertise-addr <MANAGER-IP>
# 在其他節點上加入 Swarm
docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER-IP>:2377
驗證 Swarm 狀態：
docker node ls
docker network create \
--driver overlay \
--subnet 10.0.0.0/24 \
--attachable \
my-overlay-net
參數說明：
- --driver overlay：指定網絡驅動類型
- --subnet：定義網絡子網（可選）
- --attachable：允許非 Swarm 服務容器連接
- my-overlay-net：自定義網絡名稱
自定義 MTU 大小：
docker network create \
--driver overlay \
--opt com.docker.network.driver.mtu=1400 \
my-overlay-net
啟用加密：
docker network create \
--driver overlay \
--opt encrypted \
secure-overlay
自定義 VXLAN ID：
docker network create \
--driver overlay \
--opt com.docker.network.driver.overlay.vxlanid_list=4096 \
custom-vxlan-net
docker service create \
--name web \
--network my-overlay-net \
-p 8080:80 \
nginx:alpine
# 創建后端服務
docker service create \
--name backend \
--network my-overlay-net \
redis:alpine
# 創建前端服務
docker service create \
--name frontend \
--network my-overlay-net \
-p 80:80 \
my-web-app-image
docker run -itd \
--name standalone-container \
--network my-overlay-net \
busybox
查看所有網絡：
docker network ls
查看網絡詳情：
docker network inspect my-overlay-net
在容器內測試連通性：
docker exec -it <container-id> ping <another-container>
刪除網絡：
docker network rm my-overlay-net
更新網絡配置：
docker network update \
--config-only \
--subnet 10.0.0.0/24 \
--gateway 10.0.0.1 \
my-overlay-net
創建加密的 Overlay 網絡：
docker network create \
--driver overlay \
--opt encrypted \
secure-overlay
限制網絡訪問：
docker service create \
--name db \
--network my-overlay-net \
--network-alias database \
--label com.docker.network.allow.other_networks=false \
postgres:13
確保以下端口開放： - TCP 2377：集群管理通信 - TCP/UDP 7946：節點間通信 - UDP 4789：VXLAN 數據流量
癥狀：容器間無法通信
排查步驟：
1. 檢查 Swarm 節點狀態：docker node ls
2. 驗證網絡連接：docker network inspect
3. 檢查容器 IP 分配：docker inspect <container>
4. 測試基礎連通性：ping 和 traceroute
優化建議：
- 調整 MTU 大小匹配底層網絡
- 考慮使用 --opt encrypted=false 禁用加密（非敏感環境）
- 確保主機間網絡延遲低
“network not manually attachable”：
添加 --attachable 標志重新創建網絡
“endpoint already exists”： 重啟 Docker 服務或刪除沖突的網絡端點
docker network create \
--driver overlay \
--subnet 10.0.1.0/24 \
--subnet 10.0.2.0/24 \
multi-subnet-overlay
Docker 默認會創建一個名為 ingress 的 Overlay 網絡用于服務暴露?？梢宰远x：
docker network create \
--driver overlay \
--ingress \
--subnet 10.11.0.0/16 \
custom-ingress
docker network create \
--driver overlay \
--ipv6 \
--subnet 2001:db8::/64 \
ipv6-overlay
# 創建專用 Overlay 網絡
docker network create --driver overlay microservices-net
# 部署各微服務
docker service create --name user-service --network microservices-net user-service:1.0
docker service create --name order-service --network microservices-net order-service:1.0
docker service create --name api-gateway --network microservices-net -p 80:8080 api-gateway:1.0
# 在每個數據中心的 Swarm 節點上
docker network create \
--driver overlay \
--opt com.docker.network.driver.overlay.global=true \
global-net
選擇合適的 MTU：
docker network create --opt com.docker.network.driver.mtu=1400 my-overlay
控制網絡范圍：避免過大的子網分配
節點布局：將頻繁通信的容器部署在同一物理節點
網絡監控：使用 docker stats 或第三方工具監控流量
| 方案 | 適用場景 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|---|
| Overlay 網絡 | 跨主機通信 | 內置支持，配置簡單 | 性能開銷 |
| Host 網絡 | 單主機高性能 | 零開銷 | 無隔離 |
| Macvlan | 需要直接暴露到物理網絡 | 高性能 | 配置復雜 |
| 第三方網絡插件 (Calico/Weave) | 大規模生產環境 | 高級功能 | 額外依賴 |
Docker Overlay 網絡為容器化應用提供了強大的跨主機通信能力，是構建分布式容器應用的理想選擇。通過合理的配置和管理，可以實現： - 無縫的服務發現和通信 - 靈活的網絡隔離 - 安全的跨數據中心連接
隨著 Docker 技術的不斷發展，Overlay 網絡將繼續成為容器網絡解決方案的核心組件之一。
附錄：常用命令速查表
| 命令 | 描述 |
|---|---|
docker network create --driver overlay |
創建 Overlay 網絡 |
docker network inspect <name> |
查看網絡詳情 |
docker service create --network |
創建連接到網絡的服務 |
docker network ls |
列出所有網絡 |
docker network rm <name> |
刪除網絡 |
docker network connect |
連接容器到網絡 |
docker network disconnect |
從網絡斷開容器 |
進一步學習資源： - Docker 官方文檔 - Overlay 網絡 - Docker 網絡設計模式 - 深入理解 Docker Overlay 網絡 “`
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